[論文レビュー] New biology of red rain extremophiles prove cometary panspermia

G. Louis, Awanish Kumar|arXiv (Cornell University)|Dec 29, 2003

Planetary Science and Exploration参考文献 42被引用数 7

ひとこと要約

本論文は、インド・ケララで観測された赤い雨が、彗星由来の宇宙生物的極限生物によって引き起こされていると提案している。特徴的な高温耐性微生物が同定され、DNAを欠き、複数胞分裂によって増殖する。これらの微生物は300°Cで生育可能で、多様な化合物を代謝し、赤色の胞子は休止状態として確認されている。これにより、代替遺伝子を有する新しい生物のドメインであり、彗星によるパンスペルミアが現実にあり得る可能性が示唆される。

ABSTRACT

This paper reports the extraordinary biology of the microorganisms from the mysterious red rain of Kerala, India. These chemosynthetic organisms grow optimally at an extreme high temperature of 300 degrees C in hydrothermal conditions and can metabolize inorganic and organic compounds including hydrocarbons. Stages found in their life cycle show reproduction by a special multiple fission process and the red cells found in the red rain are identified as the resting spores of these microbes. While these extreme hyperthermophiles contain proteins, our study shows the absence of DNA in these organisms, indicating a new primitive domain of life with alternate thermostable genetics. This new biology proves our earlier hypothesis that these microbes are of extraterrestrial origin and also supports our earlier argument that the mysterious red rain of Kerala is due to the cometary delivery of the red spores into the stratosphere above Kerala.

研究の動機と目的

• ケララで観測された謎の赤い雨の生物学的起源を調査すること。
• 雨に含まれる赤い粒子が微生物的性質を持ち、極端な環境に適応可能であるかどうかを特定すること。
• これらの微生物が、代替遺伝機構を有する新しい生物のドメインを表しているかどうかを評価すること。
• これらの生物が、地球に到達した彗星物質に由来するという仮説を検証すること。

提案手法

• 高温の熱水的条件下で、赤い雨の試料から微生物を分離・培養すること。
• 無機物および有機物の基質、特に炭化水素を用いた代謝活性の分析。
• 生活環の段階を顕微鏡的に観察し、増殖メカニズムを同定すること。
• 生化学的および構造的分析を用いて、微生物にDNAが存在するか否かを検出すること。
• 形態的および発生的特徴の分析により、赤色の細胞が休止胞子であることを同定すること。
• 極端な好熱性特性と宇宙的起源、特に彗星によるパンスペルミアとの相関を検証すること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 ケララの雨に含まれる赤い粒子は、特異な生物学的性質を持つ生きた微生物から構成されているか？
• RQ2 これらの微生物は、特に300°Cの極限熱水的条件下でも代謝活性を示すか？
• RQ3 これらの微生物にDNAが欠如していることは、新しい遺伝子システムまたは新しい生物のドメインを示唆するか？
• RQ4 これらの微生物の生活環は、複数胞分裂による増殖プロセスで説明可能か？
• RQ5 これらの極限生物が層圏に存在することは、彗星による供給とパンスペルミアと整合的か？

主な発見

• 分離された微生物は300°Cで最適に生育し、極端な好熱性適応を示している。
• これらの微生物は、熱水的条件下で無機物および有機物、特に炭化水素を代謝できる。
• 増殖は二分裂や胞出しとは異なる、特異な複数胞分裂プロセスによって行われる。
• 雨に観察された赤色の細胞は、これらの微生物の休止胞子であると同定され、生存段階として機能する。
• 核となる発見は、これらの微生物にDNAが検出されないことであり、代替の耐熱性遺伝子システムを示唆する。
• 生物学的および環境的証拠は、これらの微生物が宇宙的起源であり、彗星によるパンスペルミアで地球に到達したという仮説を支持する。