生命エネルギーの基礎は地球の地熱システムをコピペして作られた

生命は地熱の仕組みをコピペしたのかもしれません。

理化学研究所（理研）で行われた研究により熱水噴出孔の中には、イオンを選択的に運ぶための小さな通路が存在し、熱水噴出孔が発電していることが明らかになりました。

イオンの濃度差を利用した発電は、生命がエネルギーを生成する際に利用している仕組みですが、その洗練された仕組みの起源は謎でした。

しかし新たな発見は現在の生命たちが採用しているこの仕組みが、実は熱水噴出孔（HV）の仕組みをコピーしたものである可能性を示しています。

生命にとって母なる地球は単に誕生の場であるだけでなく、生命システムのコピー元でもあるのかもしれません。

この研究の詳細は、2024年9月25日付の『Nature Communications』に掲載されています。

深海の浸透圧発電システム

細胞は、膜を通じてイオンを選択的に輸送し、このイオン勾配からエネルギーを得ています。

この原理は、海洋と河川の境界での塩分濃度の勾配を利用した浸透圧発電にも応用されています。

どちらも共通して、エネルギーを変換するために複雑なナノスケールの構造が必要です。

深海熱水噴出孔（HV）において浸透圧発電が起こる理由は、以下のとおりです。

HV沈殿物には、下図に示すように層状の水酸化物のナノ結晶が整然と並び、壁内部にナノスケールの細孔（多孔質や多孔質材料が持つ微細な空孔）を形成しています。

海水には、塩（主に塩化ナトリウム）が溶けていて、これがナトリウムイオン（Na⁺）と塩化物イオン（Cl⁻）に分かれています。

深海熱水噴出孔では、周囲の海水（低濃度）とHVの壁内部を通過する高濃度の海水との間に濃度勾配が生じています。

ナノスケールの細孔を持つHVの壁は、選択的透過膜として機能し、特定のイオン（例：Na^＋）だけを通過させますが、他のイオン（Cl^－など）や水分子を通過させません。