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影の生物圏とは、地球上に存在すると想定される微生物の生物圏であり、既知の生命とは根本的に異なる生化学的・分子的なプロセスを用いると考えられている。地球上の生命はかなりよく研究されているが、もし影の生物圏が存在するとしても、微生物の研究は主に大型生物の生化学を対象としているため、気づかれないままになっている可能性がある。
初期の地球には複数の生命の起源があり、その中には私たちが知っている生命の化学的変異体を生み出したものもあったと提唱されている。[ 1 ] [ 2 ]これらの代替生命体は、他の生命体との競争に負けて絶滅したか、水平遺伝子伝達などのメカニズムによって現在の生命と一体化した可能性があると主張する人もいる。[ 1 ]しかし、この別の生命体は今日でも存在している可能性があると主張する人もいる。
フロリダ大学の生化学者であるスティーブン・A・ベナー、アロンソ・リカルド、マシュー・A・キャリガンは、 RNAを基盤とする生物がかつて存在していたとすれば、それらは現在も生存している可能性があるが、通常、生きている微生物を検出するために使用されるリボソームを持たないため、気づかれずにいる可能性があると主張した。彼らは、硫黄の少ない環境、空間的に制約のある環境（例えば、1マイクロメートル未満の孔を持つ鉱物）、または極端な高温と低温が繰り返される環境でそれらを探すことを提案している。[ 3 ]
影の生物圏の候補として提案されている他の生物には、タンパク質に異なるアミノ酸群を使用している生物、核酸に異なる分子単位（塩基や糖など）を使用している生物[ 4 ]、我々とは反対のキラリティを持つ生物、非標準アミノ酸を使用している生物、リンの代わりにヒ素を使用している生物[ 5 ]、異なる遺伝暗号を持つ生物、あるいは核酸（DNAやRNA）鎖や生体高分子ではない別の種類の化学物質を遺伝物質として使用している生物[ 6 ]などがある。コロラド大学（ボルダー）の科学哲学者であるキャロル・クレランドは、ダーウィンの時代から生物か非生物かが議論されてきた砂漠のワニスを、影の生物圏の候補として調査すべきだと主張している[ 1 ] [ 2 ] 。
影の生物圏の存在は、地球上で生命が複数回独立して進化してきたことを意味する可能性があり、それは、他の既知の生命形態とは進化上のつながりのない微生物が地球上に存在する可能性があることを意味します。 [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]地球上で別の形態の微生物生命が発見された場合、宇宙の他の場所でも生命が一般的である可能性が高いと示唆されています。[ 6 ] [ 7 ]
シャドウバイオスフィアの証拠を示すと主張する実験で支持者が用いた方法やそこから導き出された結論は批判されている。例えば、かつてDNA中のリンの代替としてヒ素を支持すると思われた証拠は、実験室や野外での汚染の結果である可能性があり、ヒ素を含むDNAは化学的に不安定である。[ 9 ]