2018年6月10日 (日)

雌雄分化⇒差異の促進⇒性淘汰の強化は種としての適応可能性を高める軸で貫かれている

生物にとって、有性生殖は手間がかかる方法だが、“同類他者”を生み出すことで、単に同一体を多く増やすよりも種の適応可能性を高めている。また、雌雄の差異化を促進するほど、より複雑な進化を遂げて適応可能性を高めている。
さらに、同類間での性淘汰圧力を強化することで、個体にとっては淘汰され易い厳しい環境とも言えるが、種としての適応可能性を高めている。
◇オスの存在理由、実験で証明されるリンク
<WIRED>より
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~前略~
地球の多細胞生物のほとんどすべての種は、有性生殖を行う。あたりまえの事実にも思えるが、オスとメスという異なる性が存在するのは、生物にとって重い「コスト」だ。なぜなら、自分だけでは新しい世代を生み出せない個体であるオスを生存させるために、多くのリソースが必要だからだ。
(オスが存在することに対して)考えうる説明のひとつが、「メスの好意を得ようとオス同士が争うことで、オスが種の遺伝子プールを改善する」というものだ。それによって、自分たちの新しい世代を、環境の変化やネガティヴな遺伝的変異の影響に対して対応できるようにするわけだ。
この仮説を確かめようと、イースト・アングリア大学の研究者チームは、10年間、管理された条件で、甲虫類の50世代以上にわたる進化を観察した。そして、ダーウィンが性淘汰と定義したものを証明する結果が、最近『ネイチャー』で発表された。
「性淘汰は、オスが生殖のために競争して、メスが相手を選ぶときに作用する。ふたつの異なる性の存在は、このプロセスを促進する」と、研究をコーディネイトしたイースト・アングリア大学の研究者、マット・ゲイジは説明する。
「これによって、誰が自身の遺伝子を次の世代に伝えられるかが決定づけられます。つまり、これは非常に強力な進化のメカニズムなのです。わたしたちが解明したかったのは、このダーウィンの性淘汰が、いかにしてこれほど非効率的な生殖システムの存在を許容することができたのかです。すべての個体が無性生殖するシステムのほうが、多くの数の子孫を生み出すためにはずっと効果的なはずですから」
研究者たちは10年にわたり、さまざまなゴミムシダマシ科の甲虫の集団を異なるレヴェルでの交配実験を行った。
いくつかの集団では、生殖サイクルごとに、90匹のオスが10匹のメスと交配するために互いに競争した。一方、別の集団では、オス・メスの数の割合をより小さくした。そうして7年間の経過を観察したあとで、研究者たちは、ストレスのかかる出来事に対する集団の抵抗力における、実験のさまざまな条件の影響を評価した。
グループ毎の遺伝的状態を評価するために、研究者たちは同系交配を利用した。つまり、互いに血縁関係にあるサンプル同士を交配させたのだ。子孫に害のある遺伝変異が発現しやすくなる状態で、このプロセスを何世代も繰り返した。
オスは役立たずではなかった!
強い性淘汰にかけられた集団は、強い耐性を示して、有害な変異が過度に蓄積して絶滅するまでに、20世代もの間、同系交配によって生み出されて生き延びた。これに対して、性淘汰がより弱かった、あるいはまったくその影響がなかったグループはより耐性がなく、10世代の間にすべて絶滅した。
したがって、オスは役立たずな存在などではなく、彼らが伴侶を見付けるための競争は、種の遺伝的優位性を保つために必要不可欠なのだ。
「これらの結果は、性淘汰がどれだけ重要であるかを示しています。なぜなら、性淘汰はネガティヴな遺伝的変異をなくし、遺伝子プールのなかにポジティヴな遺伝的変異を維持することに役立つからです」と、ゲイジは説明した。
「自身のライヴァルを効果的に打ち負かし、争いのなかで生殖のパートナーを見つけるためには、個体はあらゆる分野で優秀でなくてはなりません。このため、性淘汰は種の遺伝的優位性を維持・改善する、重要で効果的なフィルターとなります。
わたしたちが導き出した結果は、性が支配的な生殖システムであり続けているのは、性選択がこの重要な遺伝的利益を与えることを可能にするからだ、という考えを支持する重要な証拠です」
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雌雄の分化、差異の促進、性淘汰の強化は、とことん種としての適応可能性を高めるという軸に貫かれていると言える。





稲依小石丸

寒冷地域では発酵熱を利用して卵を孵化させる恐竜がいた

恐竜は変温動物であり、一般的には寒冷気候には弱い。しかし、一部は北極圏のシベリアにまで進出していた。
それらの中には、太陽熱や地熱よりも温熱効果の高い発酵熱を利用することで卵を孵化させていた種もいた。
約6600万年前の巨大隕石衝突(→火山噴火→大量の火山灰降下→太陽光遮蔽)がもたらした急激な寒冷化においても、発酵熱を利用して卵を孵化させることで生き延びた種がいたのではないだろうか。
◇寒い地域の恐竜たちが卵をかえすには、「発酵熱」を使う方法があったらしいリンク
<Science Portal>より
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恐竜は爬虫類(はちゅうるい)だ。もちろん今もワニやヘビ、トカゲなどさまざまな爬虫類はいるが、恐竜は今から6600万年ほど前に滅びてしまった。巨大な隕石が地球に衝突したことが原因とされている。滅びてしまったから、恐竜の生態を生きた状態で観察することはできない。だから、今も謎が多い。
大きな謎のひとつは、かなり高緯度の寒い地域にも恐竜がいて、卵をかえしていたらしいことだ。北極圏のシベリアで、卵の化石が見つかっているのだ。卵は冷えると死んでしまう。そんな寒い気候の地域で、無事に卵はかえるのか。暖かい地域の恐竜とは、卵のかえし方にも、なにか違いがあるはずだ。
世界中に分布していた恐竜たちがいろいろなタイプの巣を作って卵を温めていたことは、巣の化石から分かっている。現在のウミガメのように、地面に穴を掘って埋める方法。地面に盛り土をして、その中に卵を入れておく方法。そのほか、鳥のように卵を抱いていた恐竜もいたらしい。これらの方法は、具体的になにがどう違うのか。それが分かれば、恐竜が自分の子を残す繁栄戦略の謎に迫ることもできる。
この疑問に答えるには、今も生きている恐竜の仲間を調べるのが有効だ。ワニの仲間は恐竜の直接の子孫ではないが、「主竜類」と呼ばれる同じ仲間だ。そして鳥類。鳥類は恐竜が進化した直接の子孫で、これも主竜類だ。そこで、名古屋大学博物館で研究している日本学術振興会特別研究員の田中康平(たなか こうへい)さんらの国際研究グループは、ワニや、親鳥が抱卵しないツカツクリという鳥の仲間に関するこれまでの研究を調べた。いずれも、地中や盛り土に卵を産む。その結果、盛り土には植物などの有機物が交じっていることが多く、地面に穴を掘った巣の卵は砂に囲まれていることが多かった。
土に有機物が交じっていると、発酵して熱が出る。畑の肥料にするため牛のふんを積み上げておくと、発酵で発熱して湯気が出るのと同じだ。田中さんらが調べたところ、この発酵熱を使うタイプの巣の温度は、平均すると周囲の気温より7.3度も高かった。一方で、地中に穴を掘って埋める砂タイプの巣には、太陽熱や地熱を利用して温度を上げるものが多く、太陽熱を利用する場合だと、気温より平均で3.9度高かった。発酵を利用するタイプの巣のほうが、卵を温める効果がはるかに高いのだ。
田中さんらは、こうして得られた現在のワニや鳥についての結果を、これまでに見つかっている恐竜の巣の化石に当てはめてみた。たとえば、子どもたちにも人気のブラキオサウルスに代表される首の長い巨大恐竜「竜脚形類」の中には、巣の化石がおもに砂岩から見つかる種類がいて、これは太陽熱や地熱を利用していたらしい。土の発酵熱を使うタイプには、別の竜脚形類やハドロサウルス類がいたようだ。また、鳥のように卵を抱いて温めた可能性が指摘されているオビラプトルサウルス類やトロオドン科の恐竜は、砂にも土にも巣を作っていたらしい。どのみち抱いて温めるので、地面の種類はあまり関係なかったとみられる。
太陽熱を使う砂主体の巣は、あまり加温効果が高くないので、暖かい低緯度から中緯度にかけての地域に向いている。それに対して、発酵熱や地熱を使う巣を作る恐竜や抱卵する恐竜は、極域の寒い地域でも卵をかえせたはずだ。実際に、北極圏のシベリアからは、抱卵や発酵熱で温めていたらしい卵の化石が見つかっている。恐竜が栄えた白亜紀後期(6800万~6600万年前)は、現在より気候が温暖だった。それに加えて抱卵や発酵熱で卵を守ったことで、恐竜たちは北極圏まで進出することができたらしい。「巣のタイプ」は、恐竜がどのように世界に広がっていったのかを考える新たな視点だという。
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稲依小石丸

2018年5月31日 (木)

「眼」はどのように進化したのか? 1~眼の誕生とカンブリア爆発

ダーウィンを悩ませた問題の一つに、眼のように高度に完成された器官がどのように進化したか?という問題があった。
さまざまな距離に対して、焦点を調節したり、虹彩中の筋肉の伸縮により、瞳孔から入ってくる光の量が調整される。また、光学的な収差を防ぐために、眼のレンズは異なる屈折率を持つ複数の素材からできている。こうした精巧な装置を持つ眼は、その装置の一つでも欠けると、眼としての機能が果たせない。
では、「なぜ、『眼』のような複雑なものが『自然淘汰』から生まれたのか?」「これは、この上なく『不条理』なことだ」ダーウィンの信じる「進化論」においては、「眼」はその構造が複雑すぎるために明確な説明を与えられなかった。
以下、ブログ「英考塾 」リンクより
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■「眼」はどのように進化したのか?
5億4,000万年前、「カンブリア大爆発」というのが起こる。
これは実際の大爆発ではない。この時期に生命が「爆発的」に多様化(進化)したという意味である。この大爆発以前の地層からは、動物の化石がほとんど見つからない。ところが、この大爆発を境にして突如、「生物のラインナップ」が出揃うのである。まさに爆発的に。
はたして、この大爆発以前は単純な生物しか存在しなかったのか?それとも、ただ化石が見つからないだけなのか?これはいまだもっって謎の領域である。ただ、はっきりした事実は、大爆発以降の生物は「高度に進化している」ということである。
なぜ、いきなり進化したのか?
この問いの答えの一つに、「生物が『眼』を獲得したからだ」というものがある。アンドリュー・パーカーの「光スイッチ説」である(1998)。
生物の歴史上、初めて『眼』をもった生物は「三葉虫」だったという。眼を持ったことは圧倒的な強みであった。なにせ相手はこちらが「見えない」。三葉虫は目の見えない生物を「食べ放題」である。
しかし、眼という特権は三葉虫の独占特許ではなかった。次々に眼をもった生物が現れる。こうして、あたかも「軍拡競争」のように、眼を持つ生物たちによる進化合戦が激化し、生物は一気に多様化した。
これが、「光スイッチ説」による「カンブリア大爆発」の説明である。
眼によって「光」をより正確に感知できるようになったことが、進化を爆発的に加速させたというのである。
 ====================================================つづく




 
斎藤幸雄

2018年5月29日 (火)

『寿命と老化の関係・違い』ーヒトは死ぬ原因は?テロメアが原因?

科学情報誌http://科学情報誌.xyz/2016/03/12/post-201/より
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「寿命」と「老化」はよく混同されますが、この2つは密接にかかわっている一方で、その意味はまったく異なります。
まずは「寿命」について説明します。
【「寿命」ー有性生殖特有の死】
「寿命」は「生命の続く長さ」のことで、「最大寿命」は生物種ごとにほぼ決まっています。
この「最大寿命」は、劇的な進化がもたらされない限りは、大幅に更新されることはないため、「先天的な(生まれながらの)性質=遺伝情報」だと考えられます。
そのため、「死なない」ためにはこの遺伝情報を書き換える必要性があります。
ここで、博識な方から「江戸時代の寿命は50歳くらいだったんじゃないのか」と指摘されそうなので補足しておきます。
「江戸時代の人は短命」とよくテレビなどで聞くことがあるかもしれませんが、これは「平均寿命」であり、あくまで大ざっぱに推定した値です。
実際に、徳川家康は75歳、葛飾北斎にいたっては90歳という文献があるそうです。
つまり、ある程度の栄養管理ができていた人物は長生きする傾向にあったのかもしれませんね。
遺伝的に大きな変異がないと仮定すれば、江戸時代も現代と同じく130歳程度が最大寿命だったのではないかと推測されます。
 ところで、生物は必ず死ぬのでしょうか?
実は「寿命」という概念は「有性生殖」を行う生物に限った話です。
「有性生殖」とは、「オスとメスの遺伝子を半分ずつ子供が受け継ぐ」繁殖方法のことですね。
この方法では、時間と労力がかかり、
しかもオスとメスが出逢って交配を行わなければならないので非常に効率は悪くなります。
しかし、生まれた子供は両親の遺伝子を半分ずつ受け継ぐので、「新たな遺伝子の組み合わせをもつ=環境の変化に強くなる」という特性があります。
一方で、1個体だけで子孫を残せる「無性生殖」を行う生物もいます。
大腸菌などは栄養がある限り無限に増殖できるので、もとの1個体が倍々方式で増えていくだけで「死」という概念はありません。
この方法だと数自体は爆発的に増やせるのですが、子供の遺伝子は親と同じ(=クローン)なので、環境の変化に弱い傾向があります。
そのため、多くの無性生殖を行う生物は、特定の時期だけは有性生殖にシフトしています。
例えば、ゾウリムシの場合は1個体が分裂する通常の無性生殖のほかにも、2個体が合体して遺伝情報を交換した後で、また2個体に分かれるという奇妙な行動を起こします。
これも広い意味での有性生殖といえるでしょう。
「最大寿命は生物種ごとに決まっている」ということでした。
では、この「最大寿命」はなにによってもたらされるのか?
それが「老化」です。
【老化と寿命の関係・違い】
「老化」とは「体の機能が衰える現象」です。「最大寿命」が先天的に決めらた期間であったのに対し、「老化」は後天的な(生まれた後の)環境要因の影響も受ける現象です。
「老化」が原因、「寿命」が結果という関係です。
ヒトの老化の場合には、脳の萎縮や動脈硬化、視力の低下などさまざまな種類があります。
では、この老化はなにによってもたらされ、寿命とどう関係があるのでしょうか。
【ヒトが死ぬ理由ー1、細胞の老化(異常の蓄積)とテロメア】
1、異常の蓄積
「老化が死をもたらす原因」として、細胞の老化(=遺伝子の異常蓄積)が考えられます。
これらの変異は若うちはきちんと修復酵素が働き、変異の修復にあたるのですが、歳をとるにつれ次第に修復の正確さが低下していきます。
つまり、老化とともに「変異が蓄積した遺伝子」が増えていき、
その誤った遺伝子情報によって一部の組織が正常な機能を保てなくなります。こうして、「老化」が「寿命」へと繋がるのわけです。
【ヒトが死ぬ理由ー2、テロメア】
2、テロメア
次は「テロメア」がもたらす「細胞の老化」について説明します。
「テロメア」とは、「染色体の末端にある構造」でDNAを完全に複製させるために必要な余白の存在です。
「テロメア」がないと、DNAがコピーされるたびに端から順番に遺伝情報が抜け落ちていってしまいます。
他にも染色体の末端を保護する役割や細胞が染色体の末端だと識別しやすくする役割などもあり、
構造としては6つの塩基(TTAGGG)配列が~2,000回ほど繰り返されています。
この「テロメア」はDNAが複製されるたびに約20塩基程度短くなっていき、体細胞の場合は復元されることはありません。
「なぜテロメアが短くなるのか」という疑問に関しては、
『遺伝学のカテゴリー』で詳しく話そうと思うのですが、簡単に言えば、
「DNAの複製の開始地点として使われ、テロメアを復元させる酵素が抑制されているから」です。
抽象的ですが、もう少しだけ詳しく説明します。
まずDNAを複製するときに、そのコピーを少しずつ分割して行う過程があります(ラギング鎖の岡崎フラグメント)。
分割してコピーする時には、そのスタート地点が必要(RNAポリメラーゼ)なのですが、スタート地点になった場所だけはコピーできません。
そうすると、一番最後の末端部分だけはその「スタート地点」が置かれているせいでコピーできなくなりますよね。
もしコピーできないままだとDNAの情報が少なくなってしまうので、末端にはDNAとは関係ない適当なものを置こう!
そして置かれたのが「テロメア」ということになります。
つまり、「スタート地点」の場所を確保するために設けられたのが「テロメア」です。
整理すると、「DNAが複製されるたびにテロメアは短くなる」ということが言えます。
テロメアが半分ほどまで短くなると、DNAはほとんど複製することをやめ、細胞は老化の一途をたどります。
これが「テロメアがもたらす細胞の老化」、つまり「死」です。




岸良造

2018年5月13日 (日)

極小生命伝説の真相~ナノバクテリアの正体は炭酸カルシウム(CaCO3)?

きまぐれ生物学
リンク
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極小生命伝説の真相(2008.05.09)
近年,直径 0.5 μm 以下の極小の "ナノバクテリア" の存在と病原性への関わりが指摘され, その実在を巡って議論が行われています。Martel & Young (2008) はヒトの血中から報告されていた "ナノバクテリア" を検証し, その正体が非生物的な物質であるとの結論に至っています。
生物は,あるいは細胞はどこまで小さくなれるのか,という疑問は,生物の定義や細胞の成り立ち, あるいは地球外生命の話題まで含めてちょっとした問題になっていました。それと同時に "ナノバクテリア" が種々の病気, 胆嚢結石,腎結石,多発性嚢胞腎,関節リウマチ,HIV との重感染,卵巣癌,鼻咽腔癌,アルツハイマー病,慢性前立腺炎, などの病気に関与していることが指摘されています。ヒトの "ナノバクテリア" は 80-500 nm の大きさで, 0.2 μm のフィルターも通過するそうです。このような構造は体内によく見つかるそうで, ヒドロキシアパタイトの核形成に関与しているようです。
そこで "ナノバクテリア" の正体は何か,ということになると,最小の細胞であるとか,原始的な生命であるとか, 複数の仮説が存在し,他の "ナノバクテリア" の報告と合わせて真偽が議論されています。 "ナノバクテリア" が生物であるとの根拠としては,細胞培養液中での増殖(ただし遅い),特定の抗体への反応, そして細菌のような外見(分裂しているように見える)などが挙げられています。しかしながらヒトの "ナノバクテリア" からは信頼できるリボソーム RNA 配列は得られておらず,生物であるとの主張には疑問の声もありました。 そこで著者らは今回,"ナノバクテリア" が生物か否かを多角的に検証しています。
まず著者らは "ナノバクテリア" の判断基準として,電子顕微鏡下での細菌様の外見,約 3 日の倍加時間(遅い), ハイドロキシアパタイトの検出,そしてナノバクテリアへの抗体とされるもので染色されるもの, という 4 点を採用しました。次に 5 日間培養した血清に白い沈殿が生じているのを認め,これを詳細に調べました。 この沈殿中には走査電子顕微鏡で見るとナノバクテリア様の構造が存在し,分裂中に見える構造もあったそうです。 またハイドロキシアパタイトも含まれているものの,形態的には純粋なハイドロキシアパタイトの結晶ではないそうです。 ただ,血餅の液体画分から培養されたナノバクテリア様構造はハイドロキシアパタイトを含まないことも確認していて, ナノバクテリア様構造が少なくともハイドロキシアパタイトの結晶そのものではないことも指摘しています。
著者らはここで炭酸カルシウム(CaCO3)をナノバクテリア様構造の正体の候補として検証します。 炭酸カルシウムの沈殿の形成条件を色々と調べた結果,炭酸アンモニウム((NH4)2CO3) と塩化カルシウム(CaCl2)から炭酸カルシウムを生成する反応を DMEM(培地)中や血清中で行った場合に, 炭酸カルシウムの結晶とはまるで異なる球形の構造が得られました。球形の構造は "ナノバクテリア" とよく似ており, さらに分裂中の "ナノバクテリア" に見えるものもあったそうです。球形構造の形成にはタンパク質かマグネシウムイオン (Mg2+)のような二価陽イオンが働いていると見られています。
著者らは "ナノバクテリア" の培養下での増殖を化学的に説明できることも指摘しており,DMEM 中では生成しない沈殿が, DMEM と血清を混ぜ,二酸化炭素を添加することで生成することを確かめています。ここでは血中のカルシウムイオン (Ca2+)と炭酸イオン(CO32-) の反応で炭酸カルシウムが生成していると考えられました。
さて,おそらく最も重要な検証はナノバクテリアを特異的に認識するとされる抗体の検証です。この抗体は牛由来の "ナノバクテリア" を摂取されたマウスの細胞から得られたもので,Nanobac Oy という会社から購入できます。 著者らがその内の 8D10 と 5/3 を調べた結果,どうやらこれらの抗体は血清アルブミンを認識していることがわかりました。 そしてアルブミンが炭酸カルシウムの結晶化を抑えて球形の構造の生成に関わっているとすれば, これらの抗体がナノバクテリア様構造に反応することも理解できます。
結局,"ナノバクテリア" の正体は生物ではなくタンパク質を含んだ炭酸カルシウムの沈殿である可能性がでてきました。 著者らは "ナノバクテリア" が生物なのかどうかの検証として,強い(30 kGy)ガンマ線照射も行いましたが, "ナノバクテリア" の出現には影響なかったそうです。加えてナノバクテリア様構造は目が 0.1 μm 径のフィルターを通した血清からも得られており,生物だとすれば直径 100 nm 以下ということになります。 しかし細胞内に DNA 複製装置などの構造が必要と考えれば,径 200 nm 以下の細胞は考えにくいとされているとのことで, これもナノバクテリア様構造が生物である可能性を否定します。
ナノバクテリア様構造は健康なヒトの血清からも生成したことから,病原性との関連も否定され, 病原性のナノバクテリアという概念はどうやら大きな間違いだったようです。既知の生物とは本質的に異なる生命, というロマンがしぼんでしまうのは残念ですが,"ナノバクテリア" の存在は理解に苦しむところもあったので, 半ばほっとするところもあります。しかし血中での炭酸カルシウムやハイドロキシアパタイトの沈着自体は起こりうるわけで, その医学上の意義自体は今後独立に調べられていくのかも知れません。 なお最後に,直径がおよそ 200 nm の確かな最小の生物が知られていることは付記しておきましょう (最小の生物はちょっとシャイ?)。



岸良造

2018年5月 5日 (土)

数十年の間、休眠状態で過ごし、雨が降ると繁殖活動を行う細菌がいる。

微生物は、温度や乾燥などの変化に弱く、環境が変わると直ぐに死滅してしまうと考えがちですが、そうでもないらしい。
数十年の乾燥に耐え、雨が降ると爆発的に繁殖を始めるタフな微生物が発見された記事を紹介します。
数十年、乾燥に耐えてタフに生きながらえているのか?
それとも、乾燥時は一旦、生命から物質と化し、水によって生命を再開するのか?
記事では火星での存在が示唆されていますが、そもそも星(物質)と生命がそれぞれ別々の存在なのか?
生命とは何か?を問う現象だと思います。
Forbes
リンク
より引用
火星で生命発見の可能性を示す「超タフな微生物」の存在
地球上で最も過酷な環境で生きる微生物の存在が、火星のような場所でも生物が発見される可能性を示唆している──。南米のアタカマ砂漠は雨が降るのが数十年で一度と言われるほど、乾燥した環境だ。しかも、地中の塩分の含有量が極めて高く、有機物はほとんど存在しない。
そのアタカマ砂漠の環境に適応する微生物の存在を、ワシントン州立大学の惑星専門家であるDirk Schulze-Makuchが率いるチームが確認した。数十年の間、休眠状態で過ごし、雨が降ると繁殖活動を行う細菌がいるという。
「信じられないほど過酷な環境を生きぬく生物を発見して、興奮している」とSchulze-Makuchは声明で述べた。「地球の最も乾燥した地域で生きている生物がいるということは、火星でも同じように生きながらえている生物がいる可能性を示している」
機関誌「米国科学アカデミー紀要」に発表された論文によると、研究チームは2015年にアタカマ砂漠に雨が降った際に、偶然そこに居合わせた。その時、地中での生物活動が爆発的に増えたことを確認し、繁殖活動を行っている固有種の微生物を特定するためにゲノム解析を行った。
「アタカマ砂漠の地中で実際に生きている生物を特定できたのは初めてのことだ。今回発見されたような微生物群は、たとえ火星のような環境であっても、数百年から数千年もの間を休眠状態で過ごし、雨が降った際に再び生き返る」とSchulze-Makuchは論文で述べた。
火星でも数十億年前には小さな海や湖があったことが分かっており、生命体が誕生していたとしたら同じような方法で生きのびている可能性もある。
「火星の土の中には氷が存在し、夜間には雪が降ることや高い湿度による現象が発生することが最近の研究で分かった。現在は地表が極めて乾燥しているものの、火星にかつて生物が存在したとしたら、今も地中で生きている可能性がある」とSchulze-Makuchは言う。
Schulze-Makuchたちは、次は南極大陸のドンファン池で生物を探すという。この池はあまりに塩分濃度が高いため、マイナス60度以下になっても凍ることがないという。
 




田村正道

2018年5月 1日 (火)

光合成ではなく、大気の微量成分からエネルギーを得る南極の微生物

低温で栄養素に乏しい南極の土壌に棲む微生物群集が、光合成ではなく微量ガスの酸化からエネルギーを獲得している、ことが最近の研究成果で示された。
>不食で生きられる人というのは、確かに存在するようです。彼らは、食物から栄養を取らなくとも、空間からエネルギーを摂取できる能力を身に着けているようです。(298319 何も食べず、何も飲まない人々)
生物に大気からエネルギーを得る機能が備わっているならば、「不食」も可能かも知れない。
以下、「大気の微量成分からエネルギーを得る南極の微生物」リンク より
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低温で栄養素に乏しい南極の土壌に棲む微生物群集が、光合成ではなく微量ガスの酸化からエネルギーを獲得していることが、先進的なゲノム解析手法によって示唆された。
南極大陸が完全に氷で覆われているわけではないと聞くと、意外に思う人もいるかもしれない。無氷地帯は南極大陸の0.4%に満たないが、この地域の土壌の大部分は、水浸しから超乾燥状態まで、一般的な生物にとって過酷な条件が混在した状態であり、南極半島を別にすれば、この極端な土壌条件により多細胞植物の生育は阻まれている。その結果、南極大陸の寒冷な砂漠地帯では、重要な生態系サービスの多くが細菌によって提供されている。極めて重要なエネルギー捕捉過程の1つに、光によるシアノバクテリアの光合成がある。この過程では、大気中の二酸化炭素ガスがこの微生物の有機分子に固定される。今回、ニューサウスウェールズ大学(オーストラリア・シドニー)のMukan Jiらは、南極の極限的な(シアノバクテリアが少ない、または全く存在しない)陸上環境では、光合成とは異なるエネルギー捕捉機構が働いている可能性を示し、これまでほとんど知られていなかったこの機構について、Nature 2017年12月21日号400ページに報告した。




 
斎藤幸雄

2018年4月29日 (日)

動物の登場、定説より1000万年以上早いかもしれない

動物「カンブリア紀に」覆る  定説より1000万年以上早く
2018/3/25付日本経済新聞 朝刊
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モンゴルの人里離れた渓谷で5億5000万年前に動物が海底に掘った巣穴の化石が発見された。巣穴の主は人類を含むほとんどの動物の遠い祖先になるとみられる。新発見によって、海底を動き回る動物が定説より1000万年以上早い時代に登場していたことが確実になった。生命進化の歴史が書き換えられることになるかもしれない。
モンゴルの首都ウランバートルから国内線で2時間、さらに車で数時間、最後は道ともいえないようなところを走ると、乾ききった岩ばかりのバヤンゴル渓谷に着く。ここが発掘現場だ。「5億5000万年前のエディアカラ紀後期、この周辺は赤道近くの暖かい海だった。海底は泥状で水深は数十メートルから百メートルと推定されている」と、発掘チームのリーダーを務める名古屋大学の大路樹生教授は話す。
 岩石を割ると当時の海底面が出てくる。そこで小さな動物が掘った直径数ミリ~1センチメートルくらいの巣穴が多数見つかった。海底の断面の方向に岩石を薄く切ってみると、巣穴は海底下でU字状に曲がり、両端が海底につながっていた。巣穴の主の化石は見つかっていないが、ミミズのような見かけだったのだろうと大路教授らはみている。
 生命の進化に少し詳しい人だったら「え? 時代を聞き間違えたかな?」と思うところだろう。細菌のような原始的な生物は40億年近く前に誕生したが、海底に巣穴を掘るくらいにまで進化したのは、エディアカラ紀の次のカンブリア紀とされるからだ。
 カンブリア紀は生命の進化で大事件が起きた時代だ。カンブリア紀に入ると、生命はごく短期間のうちに非常に幅広い多様性を獲得したことが化石の研究からわかっている。中学校の理科で習う三葉虫や古生物ファンに人気のアノマロカリスという奇怪な動物などが代表例だ。この時代、生命の進化のペースが非常に急激だったため「カンブリア爆発」とも呼ばれる。
 三葉虫やアノマロカリス、後に登場する魚類や恐竜、哺乳類、さらには人類も「左右相称動物」というグループに入る。読んで字の通り、体のつくりが左側と右側で同じようになっているのが特徴だ。最も原始的なタイプがミミズのようなものとされる。
 カンブリア紀の地層にはミミズに似た動き回る生物が海底を活発に動き回った跡やU字形の巣穴の跡が多数残っている。その前のエディアカラ紀の地層からは、そうした痕跡は見つかっていなかった。左右相称動物はカンブリア爆発をきっかけに大繁栄し始めたことが定説となっている。
 「もっとも専門家の多くは左右相称動物が最初に登場したのはおそらくカンブリア紀より前ではないかと思っていた」と大路教授はいう。ただ裏づけとなる証拠がなく、推測の域にとどまっていた。今回、発見されたエディアカラ紀の巣穴化石は、その確証になる。巣穴の深さや長さから考えると、巣穴の主は筋肉がかなり発達していた可能性が高い。
 海底の巣穴で暮らしていたのは「捕食者から逃れるためだったのではないか」と大路教授は話す。だとするとエディアカラ紀の海の生態系でも「食う、食われる」の関係が存在していたことになる。
 これまでの研究では、エディアカラ紀の海で大繁栄していたのは、クラゲやイソギンチャクなどのような「非左右相称動物」だった。エディアカラ生物群と総称され、植物の葉のような形のほかに、まんじゅう形、円盤形など、かなり風変わりな形状をしているものが多い。
 ただ、エディアカラ生物群は5億4000万年前のエディアカラ紀末に大絶滅したことがわかっている。大絶滅というと6500万年前の白亜紀末に起きた恐竜の絶滅が有名で、巨大いん石の落下による地球環境の大変動が原因とみられている。一方、エディアカラ紀末の大絶滅の原因は不明。当時は超巨大な大陸が分裂し始めた時代で、それに伴う大規模な火山活動が原因との説があるが、有力な証拠は見つかっていない。
 確かなのは、ミミズに似た巣穴化石の主の子孫は「エディアカラ紀末の大絶滅を生き延び、エディアカラ生物群がいなくなった海で爆発的な進化を始めた」(大路教授)ということだ。恐竜がのし歩いていた時代、ひっそり暮らしていた哺乳類は恐竜が絶滅した後に繁栄し始めたが、それと似たようなことが起きた可能性がある。
 大路教授らは現在、巣穴を埋めている岩石を詳しく分析、その中に生物の口や顎などの硬い器官の痕跡が残っていないか調べている。巣穴の主の姿がもう少し見えてくるかもしれない。
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匿名希望

2018年4月20日 (金)

我々はどうやって聴覚を獲得するのか

自ら移動できる脊椎動物の登場以降、よりすばやく「外敵から逃げる」必要が高まり、触覚よりすばやく反応することができる聴覚が発達したようです。
以下、「我々はどうやって聴覚を獲得するのか」(リンク) より
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脊椎動物の研究で注目されるゼブラフィッシュ
 動物の生存にとって最も大切な行動の一つは、敵から素早く逃げることです。外部からの刺激を察知し、その情報を脳で素早く処理して瞬時に筋肉を動かすわけですが、このように巧みな行動はどうやって成しえるのでしょうか。
 脊椎動物の研究に適した動物として、ゼブラフィッシュという小さな熱帯魚が注目されています。なぜならゼブラフィッシュは世代交代が早く、遺伝子操作が容易で、稚魚になるまで体が透明なので生きたままの状態で細胞を見ながら調べることができるからです。
生後約2日で獲得される聴覚
 人間の耳は、0.1ナノメートルという原子1個分の幅の振動(音)も感じることができます。魚も同じように敏感な聴覚を持っており、音に反応して素早く逃げますが、最初から聴覚が備わっているわけではありません。ゼブラフィッシュの内耳にも人間と同じように毛が生えている有毛細胞があり、そこで音が電気信号に変換されます。その信号が、神経細胞(ニューロン)を伝わって脳にある「マウスナー細胞」へ送られ、音を感じるのです。しかし生まれたばかりのときは、信号を伝える神経細胞はあっても有毛細胞が音をうまく電気信号に変えられません。生後2日くらいかけて有毛細胞が発達し、ようやく音が聞こえるようになるのです。
複雑な脳の成り立ちを解明する
 左右一対あるマウスナー細胞はどちらかに音の信号を感知すると、反対側の筋肉に動き方の指令を出します。つまり左側で音が聞こえると右に体をくねらせて逃げるのですが、興味深いのは、生まれて間もないゼブラフィッシュのマウスナー細胞は触覚で逃げる仕組みを持っていることです。その後に聴覚を獲得すると触覚に頼るより音に反応して逃げた方が早いので、あとに獲得された能力を大いに活用するわけですが、これは脳が環境に順応し新しい感覚を有効に使うことを意味します。特徴あるマウスナー細胞を調べることで、ほかの脳細胞もどのようにしてできたのかを解明できるのではないかと期待されています。




 
斎藤幸雄

2018年4月 9日 (月)

メビウス運動は 生命を育む

****以下、NEOCHICKS NATURAL SPIRIT for GRACE GENUINE LUXURYより転記
リンク
今から36億年前ごろ、原始の海が誕生し、陸地ができそこに雨が降り 地下と地表の間で水が メビウスに回転し、循環をはじめました。水が 8の字に運動することでマイナスイオンを帯び始め そこから地球最初の生命が誕生したのではないかと唱える 学者がいます。確かに 森羅万象の背後には必ず メビウス運動、らせん運動がありすべての生命は このリズムに共鳴しています。
8の字に回転する力を水に与えると水が活性化し、マイナスイオン化するそうです。だから 昔の農業水路や河川も 蛇行し曲線を描いていました。実は 自然界には直線のものは存在せずこの蛇行(メビウス曲線) こそが生命を活性化し 繁殖させてきたのです。人間(思考)だけが物事を直線的に捉え、水路を直線的に管理しますが、そうすると 逆に水本来の活力が失われてしまいます。世界各地の名水に共通しているのは山岳から湧いてきた 湧き水で川の水が ウネウネと蛇行(メビウス運動)を繰り返すうちに健康に良いとされる水に性質を変えていくのではないでしょうか。
ここでもう一つ繋がってくるのが地球で最も古い生命体で、生命発祥の鍵を握っていると言われるソマチッドです。このソマチッドという微生物を研究していたある女性が顕微鏡で観察していると、ソマチッドの量が珪素含有量に比例しているのでは?と 気がついたそうです。そして水晶から出来たという水溶性珪素とソマチッドの効果が類似しているという結論にたどり着きます。
4つの酸素分子+珪素分子 が連結すると=SiO4 四面体(ピラミッド構造)ができます。
SiO4 四面体の連結度を増していくにつれて連結角も大きくなり、次第にマカバ(星形二重正四面体=平面だと六芒星)を形成します。
星形二重正四面体(六芒星)がさらに連鎖的に繋がっていくとメビウス曲線(螺旋)となり、大きな波形を作り出していきます。
<中略>
このメビウス運動の連鎖は私たちの右脳・左脳、両目、両肺にも見られ内臓や大腸・小腸も 心臓もメビウス回転・渦を描いています。メビウス状に回転し、渦を巻くものは 生命を育みますが
それは自然界のいたるところでも見られます。たとえば太陽系を含む銀河、鳴門の渦潮、台風、植物、木目、つむじ、DNA、指紋、蝸牛、血管など。
ちなみに 日本の厄祓いの儀式 神社の茅の輪くぐりもメビウス(8の字)を描きます。ルンバやベリーダンスも 丹田に近い腰を8の字に動かします(↑腸内環境を改善するのに、かなり良いです)チャクラも 渦を巻いていますが、これは 小さなブラックホールでもありこの重力場が 引き寄せの法則(類は友を呼ぶ)の源です。
*****以上、転記終わり





楊数未知 

«ヒトの精子のしっぽの先端に左巻きのらせん構造を発見

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