科学最大の謎の一つ——生命がどのように化学スープから這い出たか——に、新たな主役候補が登場した:鉱物ナノザイムだ。深セン大学のYongdong Jin教授は「ナノザイム仮説」を提唱し、原始的な天然鉱物ナノザイム(MN-ザイム)が、後に有機ハイブリッドナノザイムと合流し、不活性ガスを生きたシステムに変える陰の立役者だったと主張する。
この仮説によれば、原始地球条件下でMN-ザイムは「無機光合成」と呼ばれるプロセスを通じて、太古のガスを複雑な分子に変換した——植物が太陽光でできるなら、岩石が溶岩と稲妻でできないはずがない、とでも言わんばかりに。
これらの微細な鉱物粒子は、触媒、表面結合、抗紫外線保護、光選択、エネルギー流管理といった複数の役割をこなしたという。要するに、彼らは原始化学のスイスアーミーナイフであり、光、熱、電気を利用して生命の分子機械を構築したのだ。
理論によれば、地球自体が数十億年にわたって自然の「オールインワン」化学実験室として機能した。火山や温泉付近の圧力・温度勾配が、初期のMN-ザイム——金属、金属酸化物、硫化物ナノ粒子——を生成した可能性がある。科学者が現在実験室で楽しみと利益のために合成しているのと同じ種類だ。
この物語で特に派手なカメオ出演を果たすのが、単分子層保護金ナノ粒子(AuNP)であり、著者はこれを「Auワールド」と呼ぶ。金ナノ粒子は通常、人工的な実験室生成物と見なされているが、Jinはこれらが自然に形成され、チオールやアミンなどの有機コーティングによって安定化され、原始のパーティーに参加した可能性があると主張する。
毎年、数千テラグラムの鉱物ナノ粒子が地球の生態系を循環しており、その多くが酵素様活性を持つ。最近の研究では、風化した鉱物から帯電した水マイクロ液滴中や紫外線照射下で自然発生的に形成されることも示されている——自然自身のナノ粒子工場だ。
この仮説はまた、水のパラドックス、地球表面のマイクロ・ナノ構造の役割、生体分子のキラル起源といった長年の謎にも取り組む。最終的には、競合する生命起源説を調和させることを目指し、派手なRNAや代謝優先シナリオではなく、小さな石ころが生命の元祖建築家だったと示唆する。
どうやら生命は原始スープから現れただけではない——火山の熱と稲妻の助けを借りて、原始ナノ粒子スラリーから現れたのだ。