11 Music of Molecules / At the Black Smoker

All around the black smokers — the hydrothermal vents deep under the sea ♨️ — evolution and extinction were repeated again and again through mutation. The surrounding seawater contained not only thermal energy, hydrogen, and carbon dioxide, but was also rich in metal ions such as iron, nickel, cobalt, and magnesium, serving as catalysts essential for metabolism. After countless trials of chemical evolution, LUCA was born — like today’s surviving methanogens, capable of “feeding” on hydrogen and “breathing” carbon dioxide to generate energy. Its cells possessed membranes, a mechanism for self-replication that copied genes into daughter cells, and even primitive immune functions to defend themselves from external threats. In time, LUCA multiplied through vigorous cell division, spreading across the Earth like the triumphant finale of a trombone. Assuming one cell division per day, it would take only about three months to reach the current number of microbial individuals in the oceans, and about four months to fill the ocean’s volume with cells — at least in a doubling game with no constraints such as nutrient limits or predators. 11 分子の音楽／ブラックスモーカーにて あちこちのブラックスモーカー（海底の熱水噴出孔♨️）の周辺では、突然変異による進化と絶滅が繰り返されていた。その海水には熱エネルギーに加え、水素や二酸化炭素、さらに代謝に必要な触媒として鉄・ニッケル・コバルト・マグネシウムなどの金属イオンも豊富に含まれていた。 化学進化の試行錯誤の末、現在も生き残るメタン菌のように、水素を「食べ」、二酸化炭素を「呼吸」してエネルギーを生み出すLUCAが誕生した。 その細胞は細胞膜を持ち、自己複製して娘細胞へ遺伝子をコピーする仕組みを備え、さらには外敵から身を守る初期的な免疫機能さえ備えていた。 やがてLUCAは、ラストを彩るトロンボーンのように力強く細胞分裂を繰り返し、地球上へと広がっていった。仮に1日1回細胞分裂するとして、わずか約3ヶ月で現在の海にいる微生物の総個体数に到達し、また約4ヶ月で海の体積を細胞で埋めつくことになる（栄養が豊富にあって捕食者もいない等、何の制約もない倍々ゲームならばだが）。