第１章 地球生命科学からアストロバイオロジーへ
白鳥の首とパストゥール／生命は「自然発生」するか？／「生命の起源」の起源／パンスペルミア説／オパーリン、ホールデン、そしてミラーへ／生命とは何か／宇宙から生命を考える／宇宙生命科学の始まり／レーダーバーグと「圏外生物学」／アストロバイオロジーの誕生
コラム アストロバイオロジーは宇宙生物学？
第２章 〈生命の起源〉への挑戦
メリーランド大学化学進化研究所／「原始地球」を再現したミラーの実験／ミラーに続け！／核酸の材料をつくる／タンパク質、核酸への道のりを探る／生命はRNAから始まった？／二つのアプローチ／最古の化石を探して／生命はいつ誕生したか／地球生物みな兄弟／オリジンズ・オブ・ライフ
コラム 「共通の祖先」はお風呂好き？
第３章 隕石が語ること――宇宙から降り注ぐアミノ酸
奇跡の年・一九六九年／隕石中に生物を発見？／マーチソン隕石中のアミノ酸／隕石中のタンパク質・核酸の成分／左手型アミノ酸の偏りの謎／隕石中に見つかった左手型アミノ酸の過剰／左手型アミノ酸の過剰を増幅する／隕石中の複雑有機物とその起源
第４章 彗星が語ること――暗黒星雲で生まれる有機物
ハレー彗星の正体を見た！／ハレー彗星中の有機物／彗星はどこから来たか／冥王星は彗星の兄貴分／二一世紀の彗星探査（1）――ディープインパクト／二一世紀の彗星探査（2）――スターダスト／彗星・隕石の有機物はどこでできたか／暗黒星雲での有機物生成を確かめる／左手型アミノ酸の起源は中性子星？／「アミノ酸前駆体」がカギ／超新星爆発とパリティ非保存に基づく新説／生命の起源と彗星
第５章 火星が語ること――地下に生物圏を探せ
一九三八年、火星人襲来！／スキャパレリが見た「運河」／火星探査の始まり／ヴァイキング計画／ヴァイキング生物学実験／ヴァイキングでわかったこと、わからなかったこと／火星隕石ALH84001の衝撃／ふたたび火星を目指せ／火星生命の本丸へ／火星地下生物のモデル――地球の地下生物圏／火星生命を地下に探す／有機物分析法と顕微蛍光法／火星の生命探査の意義
コラム 幻の「バック・トゥ・マーズ・トゥゲザー」
第６章 エウロパが語ること――氷の下のハビタブルゾーン
太陽系のハビタブルゾーン／ボイジャー計画と木星・土星の衛星たち／イオの火山とエウロパの氷／ガリレオ探査機によるエウロパ探査／エウロパの海の意義／エウロパのモデル（1）――ボストーク湖／エウロパのモデル（2）――海底熱水噴出孔／海底熱水噴出孔と生命の起源／エウロパと地球生命
第７章 タイタンが語ること――メタンの湖とエンケラドス
地球は青かった／ボイジャー探査機による観測／原始地球のモデル？／大気中の有機分子と「ソーリン」／タイタンのアミノ酸／液体メタンの「湖」／タイタンと生命／アンモニア水中の生命／液体メタン中の生命／新たなターゲットはエンケラドス／サーフ・タイタンかダイブ・エウロパか
第８章 生命の〈起源〉と〈未来〉
生命の起源の謎と宇宙／最初の生命はＲＮＡだった？／ダイソンとカルビンのシナリオ／がらくたワールド／がらくたワールドからみた〈生命〉と〈非生命〉／パンスペルミア説復活／国際宇宙ステーションでの微生物採集――たんぽぽ計画／「知的生命」を探せ／生物の大絶滅／アストロバイオロジーからみた惑星環境問題／アストロバイオロジーと生命の地動説
あとがき
