人類は酵素によって誕生し進化した

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酵素が凄い。食物を分解・吸収、栄養素を臓器に配分、細胞代謝、異物の除去など、身体が元気でいられるのは全て酵素のおかげ。それどころか、もっと凄い酵素の真相が分かってきた。そうです、酵素は４０億年の昔から細胞を創り、頭脳や生命を創造し生物を進化させてきました。

カミナリ様の持つエネルギーから酵素が誕生

地球が誕生したのは、およそ４６億年前といわれています。灼熱のマグマには窒素、炭素、酸素、水素を主体とする無機の元素が含まれており、水素と酸素は結合を繰り返しながら水蒸気に、炭素は酸素と結合して炭酸ガスに、窒素と水素はアンモニアガスに、水素と炭素はメタンに、さらにマグマを形成している数多くのミネラルも水蒸気とともに地上に噴出されました。そして地表で急速に冷やされ、膨大な雲となって天を覆い、やがて豪雨となって地表に降り注ぎました。形成されたばかりの大地は、激しい風雨に削られて、深みに流れ込んでミネラルたっぷりの海洋を形成しました。

それからおよそ６億年が過ぎた４０憶年前の地球は、陸地と海洋に二分された地形が形成されました。吹き上がる水蒸気は摩擦によって電気を帯び、空高く湧きあがって水滴となり、強烈な落雷を伴って海洋に降り注ぎました。カミナリによる激しい電気ショックを受けた海中では、窒素と炭素と酸素と水素の様々な結合によって有機化合物とアミノ酸が形成されました。この理論は、数億年を経てシカゴ大学のユーリーとミラーの実験（下参照）において見事に証明されました。そして海水に流れ込んだ様々なアミノ酸は、百数十種のミネラルと結合しながら無数の酵素を産みだしました。

ユーリー・ミラーの実験

ノーベル化学賞を受賞したハロルド・ユーリーと、その教え子だったスタンリー・ミラーが、有名なアミノ酸合成実験を行ったのは１９５３年でした。フラスコ内の成分は水・メタン・アンモニア・水素。これら４種類の物質は、原始地球の大気中に存在していたと考えられていた窒素・酸素・水素・炭素の合成物であり、放電は落雷を想定したものです。これらが激しい落雷をあびてアミノ酸に変化するという過程を再現した実験装置でした。

この実験を１週間にわたって維持したところ、溜まった溶液は次第に着色し最終的には赤っぽくなって、その中から酢酸、尿素の外に、アミノ酸の無生命的な合成を確認しました。

酵素がアミノ酸を集めてタンパク質を合成

カミナリの電気ショックによって河口付近は無数のアミノ酸が蓄積され、その一部が水中のミネラルと結合しながら酵素（添付画像の紅丸）に変異しました。酵素は周囲のアミノ酸を集め繋ぎ合わせてタンパク質を形作ったり、周辺の有機物（糖質や脂質）を重ね合わせて有機化合物を形作るものなど、酵素が細胞の原形を成すために活躍したのがおよそ３８億年前でした。
他の酵素も、河口に蓄積した有機化合物（糖質や有機酸）を幾重にも重ね合わせた多糖体を生成し、その過程でアミノ酸やタンパク質が結合した集合体を形成しました。

これらは液滴と呼ばれる袋状の有機物（マトリクス）に包み込まれながら無数に繋がり、多細胞化してゆきました。袋内のアミノ酸集合体の一つは、やがて生命の根元となる遺伝子へと変異して真核生物への進化を辿り、遺伝子を作らない液適は原核生物へと進化していきます。

酸素の起源について考えてみた

本項では、酸素について「原始地球のマグマに含まれていた元素」と説明したが、一方で、およそ２５億年前ごろに大増殖したシアノバクテリア（クロロフィルを含む光合成細菌）の活性によって発生したという説がある。どちらが本当か決めることはできないものの、反論として、光合成といえば二酸化炭素を吸収して酸素を放出する生物活動である。その時代、もしも地球に酸素がなかったのなら二酸化炭素も存在していない。そうなると光合成は成り立たないはずである。すでに酸素が存在していて炭素と結合した気体があったからこそ、太陽光線を浴びた光合成が成り立ったのだと思う。よって、シアノバクテリアが酸素量を増やしたという方が真実だと思える。

酵素を増産する腸内細菌の誕生

無数の液滴が連なった中には、真核生物への進化を辿るものと、原核生物への進化を辿るものとが混在していました。真核生物を目指す集合体は遺伝子を持っているため、猛烈なスピードで増殖しながら細胞として形づくられ、これに付随した遺伝子を持たない原核生物群は、細菌として真核生物の集合体に加わる方向で進化を続けました。これによって新たに形成される細胞には、周囲に存在するアミノ酸や有機化合物を吸収し分解して栄養成分として取り込むようになりました。これがいわゆる腸の誕生です。

この吸収分解に、細胞の進化の過程に加わった細菌群が強く関与します。細菌は周辺のアミノ酸を基質として数多くのアミノ酸を産生し（非必須アミノ酸）、さらには有機酸を生成して新たな消化酵素を増産しました。このように、腸と腸に生存する細菌（腸内細菌）の共存共栄の関係が始まったのが、今からおよそ２５億年前と想像しています。

タンパク質合成酵素とその司令塔

酵素を触媒としたアミノ酸の液滴が遺伝子を獲得すると、活発な細胞増殖活動の始まりです。さらに、腸内細菌との共存共栄でアミノ酸や消化酵素を産生するようになった腸は、栄養素を活発に摂り込んで多細胞化、巨大化してゆきます。進化することさらに５億年、栄養素の収集活動が活発に行えるよう、腸から派生した脳が誕生（添付画像）し、外部の情報を腸に伝達する酵素の機能が発達します。情報をより獲得するために、脳は酵素に命じて眼や耳という器官を誕生させます。これによって数多くの情報を腸に伝達しようとすると同時に、脳内酵素が複雑化した情報を管理する司令塔として大きな役割を担うようになりました。

地球誕生から３０億年が経過すると灼熱のマグマは地下に沈み、地表は生物が生存できるほどに冷却され、海洋に降りそそいだカミナリも減少。有り余るほど存在していた海の栄養素が少なくなったため、巨大化した生物の多くは新たな栄養源を求めて陸地を目指しました。

生命の誕生について解明

無機質の海洋で誕生したアミノ酸は、酵素によって集合体を成し、さらに有機化合物を含んだ液滴を形成しながら増殖を開始し、次第に巨大化して細胞を形作り、栄養源を消化吸収するための腸が最初に誕生しました。地球温度の低下によってカミナリが減り、栄養豊富だった海は栄養不足となり、細胞群は生存のため、増殖するための生存競争を余儀なくされました。必要に応じて腸から脳が分離し、情報交換を腸の酵素と脳の酵素間で担いました。やがて脳は酵素に指令を出して、より情報を得るために眼と耳を形作らせ、さらに栄養源を追いかけるための手や脚を作作ってゆきました。

そうです、生命は卵からふ化するように、忽然と誕生したものではありません。長い地球の歴史のなかで、巨大化し複雑化した細胞体が「栄養素を摂って生きよう、繁殖しよう」という大自然の欲望を満たそうとする酵素の習性を脳がコントロールするようになって、徐々に生命となっていったようです。

氷河期が終わると海中は生物で溢れた

今から５億年ほど昔、氷河期が終わると海辺にはいろんな生物が一気に誕生して猛烈に繁殖し始めました。歴史的に「カンブリアの大爆発」と言われていますが、生物たちは栄養素を獲得したいという欲望が腸から脳に送られ、脳が栄養素を求めて眼や耳を動かし、栄養素を見つけると脳は手や脚に指令を出して、これらを獲得するための活動が始まります。そのことで生物は「生きたい、繁殖したい」という大自然の欲望を満たし、さらに腸内細菌による栄養素の消化吸収によって、細胞はより複雑化し、より強力になってゆきました。

これは全て、体内の多種多様な酵素が中心になって情報伝達し、タンパク質が合成して大自然の欲望を満足させるようになった結果としての行動です。
獲得した栄養源は消化器によって順に破砕され消化酵素が添加され、さらに微細な成分に変化して腸に到達する。これはまるで原始海洋のように、酵素がアミノ酸をはじめとする栄養成分を繋ぎ合わせ集合体を形作ってゆくプロセスと同じ繰り返しが行われているようです。

もしも酵素が無くなると私たちはどうなる？

氷河期が終わって、いろんな生物が大繁殖したカンブリア紀から５億年を経た今でも、海洋は生物で溢れています。プランクトンといわれる「海のアミノ酸とミネラル」を獲得して、多種多様な生物がカンブリア紀と同じように繁殖を繰り返しています。そして陸地に上がった動物たちも同じように、海洋から酵素豊富な栄養源を摂って大自然の欲望を満たしています。
ではもしも酵素が無くなったら、私たち人間はどうなるのでしょうか？
海洋にはプランクトンが少なくなるから生物も減少し、それにつれて海の食餌が不足してしまいます。

そして酵素が無くなるから大自然の欲望が伝わらなくなります。人間は無力化して、栄養源を追い求めなくなった手脚も退化して見えなくなり、情報を集めなくなった眼や耳も、さらに脳までも小さくなってしまうでしょう。それから数年後には、陸地にも海の中にも人間の姿が消えて、何もなかったように次世代の生物たちが増殖を始めるでしょう。怖いですね。

もしも酵素が不足すると私たちはどうなる？

酵素が足りなくなるには、次の３つの要因が考えられます。

1⃣ アミノ酸の摂取が足りない
2⃣ ミネラルの摂取が少ない
3⃣ 腸内細菌が不活している

一般的に、酵素はミネラルを触媒にしたアミノ酸の結合体です。したがって酵素が不足しているということは、５０００種類もあるといわれるアミノ酸のどれかが足らないか、あるいは、６０～７０種類といわれる生体微量元素（ミネラル）のどれかが足らないか、それとも、食べものを分子レベルまで微細に寸断してくれる腸内細菌が足らないか、ということになります。

そしてこのいずれかが足らなくても同じように体内の酵素が不足し動かなくなって、本来の活動（栄養分の消化と吸収・各々の臓器に栄養分を配給・臓器細胞の合成・不要細胞の消去と排出・体内異物の除去）を行わなくなります。４０億年も進化し続けてきた生体細胞は、残念ながら退化（進化の逆）する方向に向かってしまいます。

進化に欠かせないアミノ酸とミネラルの吸収

人間の身体には故障しないように、いろんな仕掛けが備わっています。アミノ酸が足らないと、めまいとか耳鳴り。ミネラルが足らないと箇所の痛み。腸内細菌が不活していれば便秘とか下痢という不快感を発する。これは「不足してる、必要だ」という警告ですから、この段階で必要とする栄養素を取らないと、生体は「退化」してしまいます。

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