南極は地球外起源の生命関連分子の宝庫~南極の氷床で発見された隕石から生命を構成する核酸塩基全5種を検出~

2026-07-17 北海道大学

北海道大学を中心とする研究グループは、南極氷床で発見された6種類の炭素質隕石を高感度分析し、地球生命の遺伝情報を構成する核酸塩基5種類(アデニン、グアニン、シトシン、チミン、ウラシル)すべてを南極産隕石から初めて検出した。これらはマーチソン隕石や小惑星リュウグウ、ベヌー試料と同様の特徴を示し、生命関連分子が宇宙で広く生成され、初期地球へ供給されていた可能性を裏付けた。一方、隕石発見地点付近の南極氷床コアからは核酸塩基は検出されず、地球上での生物由来汚染ではないことが確認された。また、シトシンの一部が低温下でも地球落下後の化学反応によってウラシルへ変化したことが示唆され、南極氷床内でも分子進化が起こることが明らかになった。本成果は、生命誕生前の化学進化や生命起源の理解を深める重要な知見となる。

南極は地球外起源の生命関連分子の宝庫~南極の氷床で発見された隕石から生命を構成する核酸塩基全5種を検出~
地球生命の核酸塩基全5種を含む南極産炭素質隕石の概念図

<関連情報>

南極産炭素質隕石中プリン、ピリミジン塩基の分布 Distribution of purine and pyrimidine bases in Antarctic carbonaceous meteorites

Yasuhiro Oba, Takuto Tomaru, Toshiki Koga, Yoshihiro Furukawa, Sako Sunami, Toshihiro Yoshimura, Yuta Hirakawa, Nanako O. Ogawa, Naohiko Ohkouchi, Keiko Kuwamoto, Yoshinori Takano, Hiroshi Naraoka
Geochimica et Cosmochimica Acta  Available online: 6 July 2026
DOI:https://doi.org/10.1016/j.gca.2026.06.040

Abstract

Carbonaceous meteorites preserve organic records of early Solar System chemistry, yet nucleobase inventories remain difficult to interpret owing to potential terrestrial contamination and parent-body processing effects. Here we report high-resolution liquid chromatography/Orbitrap mass spectrometry analyses of purine and pyrimidine bases in six Antarctic carbonaceous meteorites (CM: Y-791198, A-12236, Y-793321, B-7904; CR: A-881828, Y-002540) using rigorously controlled extractions (hot water and 20% HCl treatments) performed in ISO-class clean environments, together with Antarctic ice as an environmental blank. All five canonical nucleobases were identified in Y-791198, A-12236, and A-881828; subsets were found in Y-793321 and Y-002540; and none were detected in B-7904 or in the ice meltwater/hydrolysate. These patterns, coupled with the thermal metamorphic history of B-7904, indicate no detectable incorporation of nucleobases from Antarctic ice during ∼105-year residence. Total pyrimidines correlate positively with NH3 across Antarctic meteorites and previously reported extraterrestrial samples, whereas purines do not, implicating NH3-facilitated pyrimidine formation and the involvement of additional precursors (e.g., cyanides) in purine synthesis. Cytosine is systematically depleted relative to other canonical bases, likely reflecting its low-temperature hydrolysis to uracil; leaching losses appear negligible as highly water-soluble species (e.g., hydroxypyrimidines and NH3) are retained within the meteorites. Our results establish Antarctic meteorites as some of the least contaminated materials for constraining nucleobase distributions and underscore the need for direct cyanide measurements to resolve purine formation pathways.

1702地球物理及び地球化学
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