生物学者は「生命」というものを、「繁殖し、環境に反応し、化学物質を代謝し、エネルギーを消費し、成長するエンティティ」であると定義する。しかし、この定義は地球上ではうまく機能するが、宇宙の他の場所に生命が存在する場合、それは私たちと同じもので構成されているとは限らないため、問題が生じる。

アリゾナ州立大学の宇宙生物学者であるSara Walker氏とグラスゴー大学の化学者であるLee Cronin氏は、この問題に対する解決策を見つけたと、『New Scientist』のインタビューの中で述べている。彼らは、偶然だけでは生物に見られる高度に複雑な分子を一貫して生成することはできないと考えており、生命とは、「複雑な情報を作り出し、複製するプロセスであり」、そのためには「記憶」が必要であると述べている。

彼らの「アセンブリ理論」は、生物学的プロセスによって生成される分子は、非生物学的プロセスによって生成される分子よりも複雑でなければならないと予測している。この予測を検証するために、彼らのチームは、世界中と宇宙からの有機化合物と無機化合物を分析した。これには、大腸菌、酵母、尿、海水、隕石、薬、自家製ビール、スコットランドのウイスキーなどが含まれる。

彼らはこれらの化合物を分解し、質量分析法を用いてその分子構成要素を特定した。そして、これらのブロックから各化合物を再構築するために必要な最小のステップ数を計算した。これを「分子アセンブリ指数」と呼んでいる。

彼らの研究によれば、15以上のアセンブリ指数を持つ化合物は、生命系統または技術的プロセスから来るものだけだった。これは、高度なアセンブリ分子を構築する細胞、またはさらに高いアセンブリ値を持つ分子を作る化学者（例えば、抗がん薬のタキソール）などを指す。生命系統からの一部の化合物は15のアセンブリステップ未満だったが、無機化合物はこの閾値を超えることはなかった。

このシステムは、「生命が何であるか」を定義しようとするのではなく、「生命が何をするか」の証拠を宇宙全体で探すことを可能にする。分子のアセンブリは、ブロックを配置するか、単語を書くかのように、最小のステップ数を持つ。

アセンブリ指数の優れた点は、エイリアンが地球上の生物と同じ炭素ベースの有機材料で構成されている必要はないということだ。アセンブリ指数は、エイリアンの生命がまだ出現し始めているのか、我々の理解を超えた技術的な段階に進んでいるのかに関係なく、これらの状態すべてが生命系統なしでは生じない複雑な分子を生成する。

Walker氏とCronin氏のチームは現在、アセンブリ指数15の考え方を未来のNASAのミッションに適用している。2030年代半ばには、NASAのDragonflyが、サイトからサイトへと移動しながら、タイタンの厚い窒素とメタンの大気を飛ぶ予定だ。

タイタンは、地球以外で液体の存在が確認されている太陽系内唯一の場所だ。表面には液体の炭化水素湖があり、地下には液体の水が存在すると考えられている。ロボット回転翼航空機は、各着陸地点で氷の表面に穴を開け、1グラム未満のサンプルを抽出する。このサンプルは、搭載されたレーザーで照射され、大きな分子が分解されて岩石の化学組成を分析できるようになる。

Walker氏は、「タイタンは地球と非常に異なるため、生命の一般的なアプローチを取る利点の良い例です。」と述べている。「この環境で地球のような生命が進化したり生存したりすることは期待していませんので、タイタンに生命が存在するかどうかを知りたい場合、我々は中立的な技術が必要です。」

彼女のグループは現在、高アセンブリ分子をどのように検出できるかを決定する作業を行っている。「我々はNASAと協力して、既存の質量分析装置が高アセンブリ分子を検出するのに十分な解像度を持つことを確認しています」。

アセンブリ理論は、生命の新たな定義を提供し、地球外生命の探索方法を変える可能性がある。生命とは何か、そしてそれがどのようにして存在するのかについての理解を深めることで、私たちは宇宙の探索に新たな視点を持つことができるだろう。

Source

• New Scientist: How a radical redefinition of life could help us find aliens