生命が誕生する確率ワロタ
せっかくなので、生命誕生の不思議についても触れてみたいと思います。
この問題は、奇跡としか言いようのないくらい、もうあり得ないくらい低い確率の出来事だったようですね。
曰く、猿が適当にタイプライターを打鍵して、シェイクスピアの戯曲が完成するくらいの確率だとか。
他にも、
みたいに表現されます。
細かい数字はよく分かりませんが、物凄く低い確率だというのは伝わってきますよね！
実際、ある識者によると「数学的見地から言うなら、確率が1/300,000以下なら0パーセントと解釈してよい」とのこと。
ある識者
しかし現実には、この地球上は生命で溢れています。起こり得ないことが起こっているわけです。
生命の定義
そもそも、生命とはなんぞやというところから始めましょう。
生命の根本を突き詰めて考えると、次の3つの機能に集約されます。
・代謝系を持つ。
・自分と外を区別する膜を持つ。
・自己複製できる。
代謝系
代謝系というとなんだか小難しい感じがしますが、要するに、脂肪を燃やしてエネルギーにしたり、タンパク質を筋肉に変えたりするようなシステムです。
このシステムは、種によって色々なパターンがあります。植物は光合成をするし、深海には硫化水素（人間には猛毒）を栄養にしている細菌もいます。
が、その違いはどうあれ、物質を分解してエネルギーを取り出すもしくはエネルギーを使って物質を合成して体の材料を作るという働きが、代謝です。
この機能がないことには、生命は自分を維持することはできません。大事。
膜
膜も大事。
A.T.フィールドと同じで、自己と外界を区別するためには、仕切りが欠かせません。
原始の生命は水の中で発生したと考えられていますが、膜が無ければ溶けて流れてしまいます。膜があるから個体として存在できるのです。
自己複製
地球の生命はDNAという細胞の設計図を持っています。それは、人間でも細菌でも一緒。
DNAに沿って身体の材料であるタンパク質が生成され、それが組み合わさって、複雑な構造が組み上がっていくのです。
そのプロセスは、実に神秘的なものです。
その細かい説明は、↓この動画に丸投げさせていただきます。
DNAが複製されていく過程が超分かりやすい！
何が大変なのか
ダーウィン以来、生命は生命のスープなどと呼ばれる、有機物たっぷりの池とか浅瀬みたいなところで発生したと、伝統的に考えられてきました。
原始の地球においては、まだ複雑な分子構造を持つ有機物は存在しませんでした。
しかし、有機物の材料は豊富にあり、それが長い時間をかけて徐々に結合して海に溶けて、生命のスープが出来上がったのです。
最初の難関
しかし、そのスープの中で実際に生命を誕生させようとすると、まず初めにタンパク質を作る難しさに直面します。
ボディビルダーが常飲していることからも分かるように、タンパク質は身体のもっとも根本的な材料に他なりません。
それは、単細胞生物であっても同じ。およそ地球上の全ての生命が持つ細胞は、全て例外なくタンパク質によって構成されています。
で、そのタンパク質の原料はアミノ酸という有機物です。
アミノ酸は500種類ほど存在していて、そのうちのだいたい20種類だけがタンパク質の原料となります。
そして、その20種類くらいのアミノ酸のうちの特定の種類のものが、100個以上も特定の配列で結合する事によって、ようやくタンパク質になるのです。
では、生命のスープの中にゆらゆら漂っているアミノ酸が、ランダムで結合する状況を想像してみましょう。
まず、500種類のアミノ酸から、重複を許して20種類を選び出す組み合わせの総数は、5.7×1035通り。
さらに、そうして選び出された20種類のアミノ酸を100個並べる順番のパターンは、1.2×10130通り。
この二つを合わせると、だいたい6.8×10165通り。
ちなみに、この世で最も数多く存在する分子は水素分子なわけですが、その数は全宇宙の分を全て足しても、たったの1080個。
ちょっと計算に自信がないので間違ってたら教えてもらいたいわけですが、とりあえずもう一度画像を貼りますね。
もうタンパク質がたまたま地球上で生成されたという事実。それだけでもう奇跡なのです。
更なる難関
とは言えまあ100歩譲って、なんとかタンパク質が地球に登場したとしますね。
しかし、それだけで生命がパッと生まれるわけではありません。
先に触れた、生命の３つの定義。これをなんとか満たすような形でタンパク質を組み合わせなくてはなりません。
生命が持つ３つの機能はどれが欠けても生命としての体をなさないように思えます。
代謝システムを持たないなら、それはモノと変わりありません。
自分を包む膜が無ければ、それは拡散して消えてしまいます。
また、もしそれが自己複製できなければ、１世代で消滅。存在した痕跡すら残りません。※管理人もです。
ということは、最低でもこの3つが同時に成立しなければ、生命は地球に誕生しなかった事になります。
ただでさえ複雑なものが、たまたま3つ機能を満たすような形で、せーので成立した。
まさに、「竜巻でボーイング」とか「プールで時計」レベルの奇跡。
その確率たるや、もはや計算で算出できるレベルのものではありません。
フレッド・ホイルという天文学者の試算によると、1 ／ 1040,000の確率らしいです。
こうして生命は生まれた??
いったんまとめましょう。
地球が生まれてから長い時間をかけて、有機物がたくさん溶けたスープのような海が生まれた。
そして、そのスープに含まれる有機物が、ものすごく低い確率を乗り越えて、タンパク質を生み出した。
さらに、そのタンパク質がたまたま組み合わさって、別の物質を取り込んでエネルギーに変換する仕組みと、自分と同じタンパク質の組み合わせを複製できる仕組みが生まれた。
その２つの機能が生まれた瞬間、膜がそれを覆った。
こんな偶然、自然に起こるなんてあり得ると思います！？（1 ／ 1040,000の確率）
そこになんらかの超常的な存在（神様か宇宙人）の干渉があったとしか考えられませんね！！！！
だが待ってほしい。
なーんていうのは、嘘ピョン。
こういう、誰かの意図で生命が発生したという考えは、インテリジェント・デザイン、ID説などと呼ばれています。
超低確率 → でも実際に起こった → 偶然とは思えない → 偶然じゃない → 神様（or宇宙人）の仕業だ！みたい思考回路ね。
そこには、なんかよく分からないから問題を先送りにしちゃおっと♪みたいな軽さがあります。
確かに超低確率なことが実際に起こったのならば、そういうオカルチックな方向に行きたくもなります。が、その前に別の可能性を考えるべきではないでしょうか。
別の可能性というのは何か？
そう、生命の発生はそこまで低確率じゃないという可能性です。
低確率じゃない → 実際に起こっただとすれば、実にシンプルではありませんか。
次回またこのブログに来てください。本物の生命誕生プロセスをお見せしますよ。
参考文献、サイト様
生命・ＤＮＡは宇宙からやって来た (５次元文庫マージナル)
範馬刃牙(17) (少年チャンピオン・コミックス)
コメント (66件)
1GET
毎回楽しみにしてます
※管理人もです。
泣いた
よくこんな間違いばっかり・・・
と思ったら
次回に期待
今回いつもよりネタ成分多いように感じたｗ 面白かったです
参考文献で草
山岡さん再び
暴風の結果偶然石が1000個縦に積み上がるとか、それこそ時計が偶然できるとか、生命の誕生以外にも非常に小さい確率の事象なんて無限にある。そのうちの何かは起こるだろう。実際に起こったのが生命の誕生だった。
この話は、我々が生命の誕生に思い入れがあるからそれだけに注目している、という話でしかない。思い入れのある理由は自分たちが生命だからだ。
≫神様（or宇宙人）の仕業だ！
じゃあその神様（or宇宙人）を作ったのは誰だよ定期
この類の矛盾って一神教ではどう解決してるんかね
※8
「何かがあるのはそれを作った者なりできた原因なりがあるはず」という法則を作ったのも論理を作ったのも神様だから、神様はそういう法則や論理に従おうが従うまいが勝手。
惑星物理学では、海があること、エネルギーがあること、複雑に化学結合する物質が、この液体に溶けていること、この三条件が億年タームで安定していれば、ほぼ確実に生命は誕生すると考えているからねえ。参考文献をみるかぎり、地球より早期に環境が安定してであろう火星で生命が誕生、それが地球に飛来した、あるいは、彗星由来といった話になるかな
惑星物理学では、海があること、エネルギーがあること、複雑に化学結合する物質が、この液体に溶けていること、この三条件が億年タームで安定していれば、ほぼ確実に生命は誕生すると考えているからねえ。参考文献をみるかぎり、地球より早期に環境が安定してであろう火星で生命が誕生、それが地球に飛来した、あるいは、彗星由来といった話になるかな
悲しすぎる注釈やめいｗ
> 猿が適当にタイプライターを打鍵して、シェイクスピアの戯曲が完成するくらいの確率
0ではない
> 独歩ちゃん（と板垣恵介）
「識者」ではない
つまり生物の誕生は可能、ということ
マーフィーの法則みたいなもんか。
起こりえる事はいつか必ず起こる的な
どれだけ確率低かろうが可能性あるならプールで時計組み立ても可能だろ
だって可能性あるんだから
この手の確率を計算する際、時間の概念をどう組み込めばいいのかが謎で仕方ねぇです・・・
※管理人もです。
俺もだぜ！(;∀;)
すっっっごく単純にした話、地球生命が誕生するまでに10の4万乗-1回試行があったって考えるだけで不思議でもなんでもなくなる
そうなんよな
ガチャだってアホみたいに金つめば、そのうち当たるわけで
次回早く読みたい
「生物の体内では複雑な化学変化が起きている。その化学変化をやるための複雑な物質は、複雑な化学変化の結果できた」ってことはまちがいない。
化学変化Ａで少し複雑な物質ができる→それが材料になって化学変化Ｂで別の複雑な物質ができる→それが材料になって…って歴史があったに違いなにんだけど、その途中でいくつも分岐点があったはず。（Ａで出来た物質からＢじゃなくてＢ’の化学変化にすすむ、みたいな）
現在考えられる多数の分岐のうち、現在の生物につながる経路は一つだけだと。おそらく、何度も行き止まりに突き当たってやり直したに違いないと。
放送大学の先生がそんなこと言ってたなあ。
確実に言えることは、材料が揃っていたとしても人間に生命は作れないということだ。
自己の複製を作れないで一生を終える私は生命ではない？
どう考えても、試行回数の問題
何億年も繰り返せばその程度の低確率はどうということはない
米22
細胞毎日作ってるから大丈夫やで
ツップリツップリツップリ！
ツップリツップリツップリ！
ツップリツップリツップリツップリツップリツップリツッドスコイ！
ツップリツップリツップリ！
ツップリツップリツップリ！
ツップリツップリツップリツップリツップリツップリツッドスコイ！
♪
・代謝系を持つ。
・自分と外を区別する膜を持つ。
・自己複製できる。
↓
これを思い出す
http://www.nicovideo.jp/watch/sm19755277
http://www.nicovideo.jp/watch/sm19755241
これは条件クリアしてるよね
参考文献に刃牙があって草生える
フレッドホイルはSF作家として有名だけど、
本職の学術業では始祖鳥化石は捏造、ビッグバンはインチキ、
っていう人だからあんまりあてにしない方が良いかも
進化論に否定的だからこそ竜巻ボーイングっていう確率の低いたとえを使ったわけだし、
インテリジェント・デザインまでは行かなくても生命の由来は彗星のウイルスって言っちゃうし
発達しすぎた科学は魔法に過ぎないって言うからね
初見でスマホを作れる奴はいないし
複雑な物も地道な基礎の積み重ねだからね
生命の神秘も単純な何かから、今の形に「結果」成ったのかねぇ
神様がひとりでに発生した、という理屈に納得できてしまう人なら
生命がひとりでに発生したっていう話でも納得できるはず
生命の発生を説明するのに、わざわざ観測できない存在を仮定する意味も必要もない
他者は凄く低いが自分たち人類他が誕生する確率なら100%なんだ
なぜなら
こういうことを考えられる時点で誕生している
誕生してなければ悩まない
われ思うゆえにわれありってこういうことかね
山岡かよ！
なんだァ？テメェ…
腹筋崩壊あらため膜筋崩壊にするんだなあーと思ってしまった 違う違う違うぞ＞俺
ではその神とやらはどう発生した？
>「数学的見地から言うなら、確率が1/300,000以下なら0パーセントと解釈してよい」
は、「人間が試行可能な時間と回数の中では」という前提があるから。
どれだけ低確率であろうが、試行可能と時間が無限なら、いつかは実現する。
10の4万乗を一箇所で行う訳では無いし、
広大な地球の中のあらゆる場所であらゆる結合を億年単位で行ったら、出来るんじゃない？
むしろ10の4万乗を超えた、悠久の化学変化？・反応が存在してんじゃないの？
そう考えると、全宇宙のどこかで今、生まれたでしょ！
って感じー
そもそもその数値を余裕で上回るぐらい銀河中で無限の試行が行われてそう
デキちゃったもんは認知するしかない 確率の問題ではない
1. この確率の計算はタンパク質分子が偶然に形成されることを仮定している。しかし、生化学は偶然ではなく、確率を計算することに意味はない。生化学過程は複雑なものを作りだし、その生成物たちが複雑な方法で相互作用する。たとえば、複雑な有機分子は宇宙空間に存在する条件のもとで形成されることが観察されており、それが最初の生命の形成に役割を果たしたかもしれない[Spotts, Peter N. 2001. Raw materials for life may predate Earth’s formation. The Christian Science Monitor, Jan. 30, 2001.]。
2. この確率の計算はタンパク質分子がある特定の形状をとるはずだと仮定している。しかし、生化学的活動を推進する可能性のあるタンパク質は無数にある。いかなる確率の計算も、生命を推進する機能を果たすかもしれない、これらすべての可能性のある分子（タンパク質に限らない）を計算に加えなければならない。
3. この確率の計算は、生命が現在の形状で創造されることを仮定している。最初の生命はもっと単純だったかもしれない。
4. この確率の計算は、無数の志向が同時に進行することを無視している。
問題はRNAなりDNAなりのシステムがどうやって構築されたか。その何段階か前までは実験室で嘘でも勘違いでもいいなら再現されてるんじゃなかったっけ。膜の中に物質が取り込まれて不均等でも分裂していくような状態なら。
観測可能な宇宙の中に存在する惑星の数も、とんでもねぇ数なんだよな･･････
こういう例えは連続で当たり続けるという前提だけど
確率が1/300000を割る宝くじなんていくらでもあるよ
つまり実際は1回当てるだけでいいのではないか?
一々リセットされることはないだろう
別にたんぱく質なんて核酸の塩基の元になるような物質とアミノ酸もどきの物質がくっつきやすかったら何億年もかけりゃできるんじゃないの。そこら辺はアホな素人考えだけど。で、泡の中の有機物の前段階の物質の濃度が濃い状態なら少しは確率が高くなるだろうし、泡の膜が細胞膜になるのだって後づけでいいだろうし。確率がとてつもなく低くても自前の材料だけでなんとかなるかもしれない。それでも、たんぱく質が酵素の働きを手に入れるようになるには神の一手がひつようかな？数式とか化学式とか考えずに無責任に化学や物理をかんがえるのは気楽でおもしろい。
生命が生まれる確率が1 ／ 1040,000だとしてもそれは材料が揃った一つの試験管の中みたいな話でしょ？広大な海にその試験管を無数にひき詰めて途方もない年月を一斉にかき混ぜたら割と簡単に生命は生まれそう
10の４万乗分の一の確率と言っても観測可能な全宇宙の恒星が10の数千乗個もある訳だし、その圧倒的な試行回数の中の成功例の一つがこの地球ってだけなんじゃないかな
1億人が各々10個のサイコロを一斉に振ったなら、確率的に10人前後のサイコロは１回でゾロ目になる
3つ同時にせーのって言ってるけど生命自体が三つその機能備わってるものなんだからダウトだろその考え自体が
「凄いこと」の始まりが、億年レベルで試行されていたことや地球上のあらゆる場所で試行されていたことはよく考慮されるが、「凄いこと」自体が無数にあり得ることは見落としがちなんじゃないだろうか。結果的に起こらなかった生命誕生とは別の「凄いこと」は、生命誕生よりもずっと凄いことだったかもしれない。
あらゆる時刻の中で、現在時刻が8月14日19時25分37秒である確率はとても低いけど、「それが何か？」でしかない。実際に今起こったけど、確率が低いだけじゃ大した話じゃないんだ。
これが11月11日11時11分11秒だったら特別なことに感じるけど、確率自体はさっきの時刻になる確率と同じだ。特定の価値観によって凄く感じる。
生命誕生を特別なことと感じている理由は、間違いなく、「自分たちが生命だから」でしかない。
既に起こってしまったこと（生命誕生）による存在の末裔が、今になって「自分たちの誕生は奇跡」と言っている構図。
生命誕生とは別のことが起こっていたら、その存在の末裔は「自分たちの誕生こそ奇跡」と言っていただろう。
ほんと「神様」は便利だな
素晴らしい発明だわ
米47の考え方好きだぜ。
奇跡的に生み出された尊く神秘的な生命体のはずが、地球にとってここまで脅威となる単なる最凶最悪の貪欲害獣に進化するとはな。
地球はドマゾかな。
士郎！貴様に何が分かるというのだ！！（雄山）
生まれるまでやれば100%
生まれるか生まれないか50%
自己複製の機会すらなし
相性ってのがあるのではないか
くっつきやすい化学物質なりアミノ酸なりがあって
偶然に近づいたときに何組かで合体して次のステップにいけるみたいな
例えば人間を無人島で繁殖させるには何組の夫婦がいるかというと
テレビの受け売りだけど5組だということ
化学物質でもくっつき方に法則（電子配列）があるのだから
それの延長で複雑な法則みたいなものがあるのかも
RNA・DNAだって四つの塩基の組み合わせ
何億人いても相性が良くないと夫婦になれないのと似てる
でも何億年も探せば見つかるのではないか
その確率が間違ってるんだろ。
でっていうｗ
いくら確率が低かろうが、機会となる母数はさらに遥かに大きい
火星にだって南極の地底奥深くにだって生命はあったし
水槽でのアミノ酸発生だって実験で確認されている
生命が誕生するのは「当たり前のこと」
生命の誕生がどんなに低い確率でしか起こらないとしても、何億年ものあいだ地球規模で試行が続くなら、起こらないこともないだろうというのが、多数派のご意見のようですね。でも、タンパク質や色んな物質を混ぜ合わせて永遠にシャカシャカやってたら、生命が生まれるのでしょうか？「神」とは言いませんが、宇宙には人間に未だ知られていない「力」があって、その未知の力が生命を誕生させただけではなく、誕生後も休みなく働いていて、生物の進化を推し進め、人間にバベルの塔を建てさせたり、宇宙旅行をさせたり、生命の神秘に興味を持たせたりするんじゃないかと夢想しています。
試行回数云々言う人多いけど、試行がプランク時間かつプランク長単位で行われると仮定して、138億年(宇宙の年齢)間に400億個(推定されるハビタブル惑星の数)の惑星上で行われる試行の総数でさえ（各パラメータを可能な限り多めに見積もっても）6.46×10^155回程度で、10^(-40000)からしてみれば無いのと当然だからな
生命の誕生とかホント奇跡で済まされないレベル
>>62
お、必死だねぇ^_^
>>63
まったくの逆
中学生でも思いつくこの程度の確率見積もりさえせず「確率的にいる」とか言い出すのがバカなだけ
少なくともこれに「お、必死だねぇ^_^」とコメントしたお前は中学生未満の頭脳だということは、地球外生命体の有無より自明な事実になった（中学生が暗算で解ける程度の計算を「必死」だと認識したわけだからな）
形はどうであれ科学の話をしてるんだから「確率」だの「試行」だの言う前に具体的な数字と計算で示すのが常識なのは義務教育で学ぶはずなんだけどな……つまりお前は義務教育さえ受けてないのと同然の頭しかないってことも自明なわけだ
と、こんな感じで数理的に物事語ってる奴を数理を持ち出さずに馬鹿にするのは「自分はそれさえ理解できない大馬鹿です」と公言してるようなもんだからやめた方がいいぞ（これに限らず人を馬鹿にする行為は論理立ててやらないと自分の馬鹿さを露呈させることになるから気をつけろ）
……今の日本はネット・リアル問わずお前みたいなバカが増えすぎてキツイ。IQが20以上離れてるというか教養レベルに差がありすぎて話がマジで成立しないし、そういう馬鹿は「論理的あるいは普遍な事実」よりも「自分にとって都合の良い真実」を妄信してるから質が悪い
創造主説、奇跡説、その他の説があるけど説得力のあるのは読んでて面白いな。
>結果的に起こらなかった生命誕生とは別の「凄いこと」は、生命誕生よりもずっと凄いことだったかもしれない。
宇宙の発生に先立って神が発生するというのは、たぶん確率としてゼロではなかったはずなのだが、しかし生命誕生以上に凄いことだったらしい、その証拠に生命はありふれたものとして日常的に見掛けるが、神はそうではない。