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2016年12月

2016年12月30日 (金)

地震発生を「織り込んだ」国家事業が必要となる

PHP衆『必ずやってくる「巨大地震」に備えよ』(リンク)より抜粋・引用します。

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●日本列島は「地震活動期」に突入した
いまわが国は、巨大地震【メガクエイク】による、おおよその国民の想像を超絶してはるかに上回る激甚被害の危機に直面している。

 南海トラフ地震、そして首都直下地震である。

政府は2013年3月に、南海トラフ地震について、科学的な推計に基づき、東日本大震災をはるかに上回る規模の被害が生ずる可能性を公表している。すなわち、マグニチュード(M)9.1の地震が起きると、最悪クラスで220兆円程度の経済被害が出るとの想定を発表している。これは国内総生産(GDP)の42%に相当する水準であり、死者も32万人に及ぶと公表されている。

そうした巨大地震が発生する可能性そのものについては、上記の最大規模のものも含めたマグニチュード8以上の規模に関していうなら、今後30年間で60~70%と公表されている。南海トラフ地震のなかでも東海地方の地震(東海地震)については、その発生確率は88%にも上るという参考値も公表されている。
一方、首都直下地震については、昨年暮れに、その被害想定が公表された。マグニチュード7の巨大地震の30年以内の発生確率は70%、その被害も、100兆円程度(約95兆円程度)という水準が公表されている。

これらの議論を踏まえるなら、われわれはこうした巨大地震の発生を「覚悟」すべきであることは明白だ。したがってこれから長期的な計画や政策を考えるにおいては、こうした巨大地震の発生を「織り込んでいく」姿勢が、是が非でも求められている。

●地震発生を「織り込んだ」国家事業が必要(「おもてなし」どころではなくなる)
そのためにまず重要なのは、「首都直下地震を被ったXデーに、どういうような救助、救援作戦を展開するか?」というXデーにおける救助・救援作戦を事前に入念に立てておき、自衛隊や消防隊等が共同で、その日に向けて徹底的に繰り返し訓練を重ねていくことである。そしてそんな事前準備については、こうした「救助・救援フェーズ」だけでなく、数カ月後から数年後にかけての「復旧・復興フェーズ」における効果的な戦略/計画の入念なる検討も必須である。

迅速な復旧・復興を考えるうえで何よりも重要となってくるのが、一極に集中しすぎた発電所や石油精製基地などのエネルギー施設や基幹産業の諸工場等の日本経済の中枢を、(仮に一部であったとしても)可能なかぎり被害の少ない内陸部や日本海側、北海道や九州地方等に、事前に「分散化=事前避難=退避」させておく、といういわゆる「疎開作戦」である。そうすれば巨大地震による被害を、その事前避難分だけ軽減させることができるばかりではなく、激甚被害からの回復を果たすための「国力」を「温存」することが可能となり、より一層迅速な回復が可能となる。

オリンピックという日本国家を挙げた「おもてなし」を図ろうとする大国家プロジェクトを展開しようとするなら、首都圏だけの強靱化策を図るのではなく、全国各地が参加する「オールジャパン」「チームジャパン」で遂行する国土強靱化対策が求められるのである。

松井英仁 

2016年12月27日 (火)

箱根山の実体

箱根の噴火に関して、参考になりそうな記事がありました。引用します。

リンク
(以下引用)
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・大涌谷は巨大カルデラの一部

箱根の噴火に関して多くの方が錯覚しているのは、箱根山に対するイメージである。箱根山というのは一つの山を表す呼び名ではなく、中央火口丘と新旧二つの外輪山で囲まれたカルデラ全体を表す火山体の総称である。

箱根山形成の歴史をさかのぼると、2700メートルの高さの富士山型の成層火山が形成された約25万年前。その後、何度もの噴火を経て、18万年前に中心部が陥落して大きなカルデラが誕生。 さらに悠久の歳月を経た後、3000年前に発生した大規模な「マグマ噴火」によって山頂部分が吹き飛び、標高1000~1400メートル級の山々が出来た。 その中の最高峰が大涌谷に隣接している「神山」の1438メートルである。

また800年前の鎌倉時代には、マグマの熱や高温の火山性ガスで熱せられた地下水が噴き出す「水蒸気噴火」が起き、新たな山々を形成している。今問題になっている大涌谷もその 時に「中央火口丘」に出来た小さな火山体の一つである。

上の図を見てもらえれば分かるように、強羅や箱根湯本、芦ノ湖、仙石原などの有名な観光地や別荘地は皆、箱根山と呼ぶ巨大なカルデラの外輪山の中に位置しているのである。その点をよく理解していないと、 ややもすると、現在上がっている噴煙を大涌谷だけの現象と考えて、その実体を伝える報道を、風評被害を起こすと言って非難することになるのである。

2000年前、ボンベイ火山が噴火したときも、 だいぶ前から火山性地震が多発していたのにも関わらず、町に影響を及ぼすことはないだろうと住民の多くが避難しなかったのが大量死を発生させた要因となっている。

(中略)

情報隠しに協力しているという点では学者も罪も大きい。箱根周辺や西之島に至る伊豆諸島の地震情報はかなり隠されているようだ。また詳しいことは後日記すことにするが、我々が必要な正しい情報を100%知らされていないことは間違いない。

なんと言っても驚かされたのは、26日付けの朝日新聞に掲載された箱根の地震に関する記事であった。そこには、静岡大学の小山真人教授たちが過去のデーターをもとに計算した箱根の噴火の確率が4%で、噴火せずに沈静化する確率が96%だと言う内容が記されていた。

別の研究者から知らされている情報とは逆さまの数値であるから、びっくりして当たり前だ。なぜ確率4%などという数値が出たのか驚いて記事を読み返すと、彼らは、過去の火山活動の履歴をもとにはじき出した数値を発表していたのである。 つまり、現在起きているような噴気の異常や地殻変動を伴う群発地震は20年に一度の割合で起きておると想定し、その間に実際に噴火したケースがなかったことから、4%という数値をはじき出しているようである。

過去のデータをもとにした確率なら、中学生でも計算できる。統計的な数値では当てにならないから多額の研究費を投入して研究しておられるのではないのか。彼らの頭の中には、最近、チリやパプアニューギニア、ネパールなどで次々と発生しているマグニチュード7を超す巨大地震や大規模噴火の増加傾向など、頭に入っていないのではないか。今朝のニュースでは、環太平洋火山帯に属するエクアドルの沖合にあるガラパゴス諸島で 、ウォルフ火山(標高1700メートル)が33年ぶりに大規模噴火、噴煙は1万メートルの高さに達している。

こうした地球的規模の動きを考慮しない推定値など当てにならないと考えておくべきだ。仮に今回の変動が沈静したとしても、これから2~3年先を考えたら、噴火の確率は相当高いと考えておいた方がよさそう である。地震学者も同じように考えている 人が多いようだ。

因みに、統計論的観点から富士山の噴火の発生率をウィキペディアで調べてみると、記録に残されている奈良時代の781年から 江戸時代の1707年の「宝永の噴火」まで、926年間の発生回数は10回となっている。

つまり発生率は約90年に1度と言うことになる。そしてその間に起きた、延暦の噴火(800年)、貞観の噴火(864年)、宝永の噴火(1707年) の3つの噴火は、大規模噴火となって、周辺一帯に大きな被害を与えている。 となると、宝永の噴火から308年間、富士山は噴火なしで来たわけだから、確率論だけで言うなら現在起きる確率は100%、いつ起きてもおかしくないということになりはしないだろうか。

23日には奄美大島で震度5弱の地震が起き、 西之島の10キロ先では海底火山が発生している。また、25日には、茨城で震度5弱の地震、浅間山では先月下旬から山頂火口の浅い場所を震源とする規模の小さな火山性地震が増加している。

大涌谷の蒸気噴出が大事に至らず沈静化してくれれば良いが、「箱根山で噴火!」のニュースが流れる可能性は 、私が得ている情報では、静岡大学の火山学者たちが主張する4%などという低い確率ではなさそうである。 最新情報はまた改めて記すことにする。

匿名希望F 

2016年12月24日 (土)

生命は、単なる化学反応だけでは生じず、秩序化エネルギーの受信から生まれる?

生物の誕生として確実なのは約35億年前で、原核単細胞生物微化石の証拠がある。それ以前の約40億年前頃に生物は誕生したと推定されているが、大きく捉えるとほとんど推測の域を出ていない。その推定方法は、当時の地球生成期の大気、大陸、海の形成、大気や地中の温度、宇宙からの放射線の状態をもとに行っている。

その段階に、生命がいかに誕生したかの謎がある。しかし、現在の研究は、近代科学に基づいた因果関係のみの自然現象にその根拠を置いている。そのため、エントロピーの法則に代表される、エントロピーが増大する拡散のベクトルの中で、同じ原理を用いて生命のようなエントロピーの増大を防止し、秩序化や統合に向かう反応を説明するという論理矛盾に陥っている。

例えば、原始の大気や地中深くで、生物に必要なアミノ酸は自然発生するという実験結果から、その延長で生命は自然発生的な化学反応で誕生したというのが通説だが、そこで出来るアミノ酸は限られているし、核酸などはもっと生成が難しいことが解かっている。

その上、この自然な化学反応で起きたアミノ酸は、鏡像関係にあるものがほぼ同数存在する。ところが、生物が利用するアミノ酸は鏡像異性体うち活性の高いL型(左型)のみで、D型(右型)は使われない。この問題に対する納得できそうな仮説は今まで無かった。

ところが最近、星・惑星の誕生領域の赤外線が、周辺の磁場など影響により、螺旋運動を伴う円偏光という赤外線(電磁波)として複数の場所から観測された。その影響範囲は、太陽系の600倍にも及ぶらしい。

この、円偏光の赤外線(概ねテラヘルツ波で生物にとって重要な電磁波)の中では、アミノ酸は片側だけ(方向が合えばL型)優位になることがわかってきた。これらから、宇宙を漂ってきた隕石内で発見されたL型アミノ酸が生物誕生に関係しているという説がでてきている。

しかし宇宙でのLアミノ酸形成の前に、地球生命誕生のも円偏光の赤外線のような、いわば生命エネルギーも関連しているのではないか?

むしろ、生命自然発生的化学反応に抗してエントロピーの増大を抑えていく生命の秩序化エネルギーを受信して生物がが誕生し、今もその生物が存在している以上、現在も宇宙から受信し続けていると考えたほうが自然ではないかと思う。

つまり、生命は、単なる化学反応だけでは生じず、秩序化エネルギーの受信から生まれ、今もそれを受信し続けているのではないか?

また円偏光の運動軌跡はカタカムナにも通じるものがあるのが興味深い。
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リンク
【プレスリリース】星・惑星の誕生領域の赤外線のかたよりの普遍性と生命のホモキラリティー
本研究は、星形成領域の若い星に伴う星雲において22%という過去最高の円偏光の検出に成功し、その形成メカニズムを解明しました。これは、星や星の集団が誕生する過程で磁場や環境が与える効果を調べる新しいツールとなります。また、オリオン星雲よりも高い円偏光度と偏光空間広がりの検出と多数の他の領域での円偏光の検出は、地球上の生命のホモキラリティーの地球外原因として円偏光を考慮するのはオリオンだけではなく、普遍的な可能性があることを示しました。以上の研究は、広視野赤外線偏光撮像観測という独創的な手法を用いたことにより得られた新しい知見です。

「宇宙生物学(アストロバイオロジー)」という新しい学問への期待が、太陽系外惑星観測や太陽系内惑星・衛星探査の進展に伴い、ますます高まっています。今後は、より多くの星・惑星形成領域の広域円偏光サーベイを継続するとともに、高解像度での円偏光観測を行います。

また、本研究による星・惑星形成領域での偏光の知見は、現在進められているすばる望遠鏡の系外惑星と円盤の直接観測(SEEDSプロジェクト)にとっても重要な基礎になると期待されます。

このような研究をより一層進めることにより、どのような環境で星団・星・惑星、ひいては、地球のような惑星が生まれるのかという謎が解かれていくでしょう。そして、私たちの住む太陽系のような惑星系で、どうやって選択的に左型アミノ酸に偏りができ増幅されたかという、地球上の生命の起源の物語を紐解く鍵となるかもしれません。

右アミノ酸、左アミノ酸を放射光(軟X線)で初めて識別(プレスリリース)(リンク

生物のアミノ酸は左型
リンク

円偏光二色性と旋光能
リンク

2016年12月21日 (水)

地震は「爆縮」と「爆発」の連鎖

地震現象は、地殻内の閉じられた空間で、マグマの熱で水が解離した酸水素ガスが充満してマグマと接触することで爆縮反応が起きて、爆縮で再生された水がマグマと接触して起きる水蒸気爆発により地殻が振幅する現象である。リンク

橋本さんのブログ「地球人の地震の震源地の方程式はデタラメ 」リンクから引用させていただきます。
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プレート理論は現代の天動説である。地震は、地下の酸水素ガスが水素爆鳴気を起こすことによる地殻の振動である。

地球の馬鹿科学者らは、小笠原沖で30日に発生したマグニチュード(M)8.5の巨大地震を「深発地震」として、神奈川などの都心での揺れは異常震域によるものだと真顔で言っているが、「深発地震」がプレート理論で説明できないことを承知の上で公然と発言しているのは喜劇を通り越して悲劇である。

そもそも地球の構造自体が天動説のように空想の世界なのだから、そこから導かれる地質学自体が論理的に破綻してるのは自明の理であり、一言でいえばデタラメということになる。

30日に発生した地震の震源地であるが、プレート理論自体が間違っているのだから、震源地を導く方程式もデタラメということになり震源地は小笠原沖ではない。

震源地は神奈川北西部(二宮町)と埼玉東部(春日部市)で二つの地震が連動したのが30日の地震。1923年9月1日の関東大震災でも、神奈川北西部が揺れ、横浜、東京と地震が連動しているのである。
古代に、箱根山と横浜の間には溶岩流が流れて洞窟を形成していて、この溶岩流の上に現代の地層がある。

地殻内で充満する酸水素ガスが地殻に対して垂直方向に膨らむだけではない。横穴方向に充満するケースも当然ある。水素爆鳴気で地表方面に圧力がかかると地震は縦揺れを起こし、洞窟など横方向に圧力がかかると横揺れになる。

地球人が地震の震源地の特定に使われるP波とS波であるが、地殻内で横方向に爆発する地震の場合P波は観測されない。震源地の方程式が成立しないときに、「深発地震」や「異常震域」などという天動説のような論理展開が行われる。

東京の地殻の上は、高層ビルや高速道路、地下鉄などの構造物が隙間なく埋まり、地殻内で発生した酸水素ガスは横方向に圧力をかけている。
近々に予測される関東地方の巨大地震は大きな横揺れから始まるだろう。そして、地殻が裂けることで関東平野周辺の火山が同時に噴火する。
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上前二郎

2016年12月18日 (日)

生命誕生時の痕跡 海底下生命圏に生息するハイパースライム

【ハイパースライム:超高熱性地殻内独立栄養微生物生態系の英語の頭文字をとった略称(HyperSLiME:Hyperthermophilic Subsurface Lithoautotrophic Microbial Ecosystem)300度近い高熱で生息し、光合成生物などの栄養を摂取しなくても自力で栄養を作れる微生物の生態系。】

今まで生物は生存できないと思われていた数千メートルの海洋底から1Kmくらいのところを掘削して土砂を採集したところ、1立方cmあたり1万を超える細菌が発見された。

これは、従来海底の熱水噴出口生態系といわれる、地中から噴出す熱水とそれに含まれる硫黄などの成分を、『海にいた生物』が利用した生態系と異なり、海洋底から1kmも入った地中から、高熱菌が噴出口経由で海底に噴出しているというものだ。

そのため、海底火山が噴火すると、その周りに多数の高熱菌がばら撒かれる。また、メタンハイドレードやメタンそのものの生成もこれらの菌が担っている。

そして、その土中には、海水が浸潤して水分量が多く、有機物やメタンなどの炭化水素、硫黄やアンモニアなどのイオン、鉄やマンガンなど細胞呼吸に必要な金属など、生命維持に必要な成分がほとんど含まれている。

また、熱水噴出口ごとに生息微生物は異なる。それは、海水が岩石に浸潤した際に、岩石が異なれば溶出する物質が異なることに由来するようだ。

その中でも、インド洋中央海嶺にある「かいれいフィールド」と名づけられた、熱水噴出孔では水素濃度が高く、水素酸化メタン生成菌(水素をエネルギー源にする)という細菌が発見された。

この水素濃度の高さは、地球深部のマントルかんらん岩が浅部に上昇してできる、酸化マグネシウムに富む岩石に由来する。そして、これと似た岩石が、初期地球では豊富だったと考えられている「コマチアイト」といわれる岩石だ。

これらのことから、初期生命は、地殻と海が出来た約40億年前に、海洋底の深くで、宇宙線の影響から逃れて誕生したとする説に繋がっている。

2016年12月15日 (木)

歴史的な大噴火2

【6万年前の箱根大噴火】
「6万6000年前前には、箱根山が大噴火を起こしている。この噴火では、5立方キロを超える大量の珪長質マグマが噴出した。

「箱根山のこの噴火によって、神奈川県全域と東京都、埼玉県南部、千葉県北部が厚い降下軽石層によって覆われてしまった。その厚さは、東京で約20センチ、横浜で約40センチ、平塚では1メートルを超え、小田原ではじつに4メートルあまりにも達した。」
「降下軽石の噴火直後に、大規模な火砕流が噴出した。大量の軽石を含んだ高温の火砕流は、東京までは達しなかったものの、三浦半島を含む神奈川県のほぼ全域を、場所によっては、数メートルにおよぶ厚い火砕流堆積物でふたたび覆いつくしたのである。」(

富士山と箱根山は表面上はそうは見えないが、地盤として続いている関係でどちらか一方が大噴火すればもう一方も連動して噴火する

関東平野の台地は火山灰の風化土層である関東ローム層によって厚く覆われている.この大部分は、およそ2万年~9万年前の期間における富士山と箱根山の度重なる噴火の火山灰が飛来して堆積したものである。

【フランス革命の引き金となったラキ火山(アイスランド)の爆発】
1783年6月8日、地下水がマグマに触れて水蒸気爆発が発生し、長さ26kmにわたり130もの火口が誕生した。線状噴火である。しかし噴火規模は次第に収まり溶岩流を主体とするハワイ式噴火へと変わっていった。

この噴火はスカフタ川の炎と呼ばれ、約15 km³の玄武岩溶岩と0.91 km3のテフラ(火山灰など)を発生した。溶岩噴泉は高さ800-1400mに達したと推定される。溶岩の噴出は5か月で終わったが、噴火自体は断続的に1784年2月7日まで続いた。

ラキ火山近郊のグリムスヴォトン火山でもまた1783年から1785年の間に噴火が起きている。双方の噴火により、800万トンのフッ化水素ガスと1億2000万トンの二酸化硫黄ガスが噴出し、付近の羊の80%、50%以上の牛と馬を殺し、住民の21%の命を奪った飢饉が発生した。

噴煙は噴火対流によって高度15kmにまで達した。この粒子の影響で、北半球全体の気温が下がった。ヨーロッパでは「ラキのもや」と呼ばれた。イギリスでも火山灰が降り、1783年の夏は「砂の夏」(sand-summer)と呼ばれた。イギリスの死者数はさらに8000人増えたと推測される。

ラキ火山の影響は、その後数年にわたってヨーロッパに異常気象をもたらした。フランスではこの影響で、1785年から数年連続で食糧不足が発生した。その原因は、労働者数の減少、旱魃、冬と夏の悪天候であった。1788年には猛烈な嵐が起こり、農作物が大被害を受けた。これにより生じた貧困と飢饉は、1789年のフランス革命の大きな原因のひとつになった。

北村浩司 

2016年12月12日 (月)

地球の変遷から見た生物史

46億年前  ・太陽系誕生≒地球誕生。
45億年前  ・ジャイアント・インパクト仮説→月の誕生。地球では地殻
       ~マントル~外核~内核が形成される。
43億年前  ・大気は二酸化炭素と水蒸気が中心。大気中の水蒸気が雲を
       つくり、雨が降り注ぐようになったが、地表の温度が高い
       ため、蒸発を繰り返す。
      ・地表は岩石が溶けたマグマオーシャンの世界。
41~38億年前・後期重爆撃期仮説=月のクレーター等の痕跡がそのなごり
       と言われている。生命体は後期重爆撃期の直後に登場した
       というのが有力な仮設だが、最近では後期重爆撃期を生き
       延びた可能性も議論されている。
40億年前  ・原始海洋が形成される。海水の成分は亜硫酸や塩酸が溶け
       ていたため酸性だったが、地上の金属イオンが雨とともに
       流れ込んで、海水は中和され、二酸化炭素を溶かし込むこ
       とが可能になった。
       ⇒地球全体は還元的な環境になっていたらしい。
40~35億年前・原始生物の登場:最古の化石は35億年前の西オーストラ
       リアで発見されたもの。メタン生成の痕跡がある古細菌の
       一種と推定されている。
      ・真正細菌もほぼ同じ時代に登場したと想定されている。
36~32億年前・真正細菌の一種から光合成細菌が登場する。最初の光合成
       では、水を使わず硫化水素等を使っていたので、まだ酸素
       発生型光合成には至っていない。
       ※ただし、クロロフィルは発生と退化を繰り返すという認
       識には留意しておくべき。
32億年前  ・酸素発生型光合成生物(=シアノバクテリア)が登場。
       ※シアノバクテリアの体内で二酸化炭素が固定されるので
       化石燃料ができたという説もある。
27億年前  ・地球の磁気が生まれる。磁気圏が誕生すると、太陽風の
       バリアとして機能するので、シアノバクテリアの活動はよ
       り旺盛になったという説もある。
      ・シアノバクテリアの繁殖が進み、シアノバクテリアの化石
       も発見される。酸素の供給量が海中で上昇し、2価鉄が3
       価鉄に変わり、海中には縞状鉄鋼床が形成されていく。
      ・ほぼ同時期に好気性細菌が登場し、酸素の持つ高エネルギ
       ーを活用した肉食性バクテリアの起源になった。
25~19億年前・縞状鉄鋼床の産生の活性期だが、19億年前には海中の鉄が
       すべて酸化されたため縞状鉄鋼床の産生は姿を消す。
20億年前  ・大気中の酸素が上昇を始める(20億年前で1%)。海中の鉄
       がすべて3価鉄になると、酸素と化合する鉱石が無くな
       り、余剰の酸素が大気中に放出されるようになった。
20~15億年前・真核生物の登場時期。化石は15億年前のものが最古。
12~10億年前・原生生物(≒真核単細胞生物)の適応放散。これは近年
       のDNA解析で証明された。
10億年前  ・最古の多細胞動物カイメンが登場する。この説は「襟鞭毛
       虫起源説」と呼ばれ、餌の捕り方が襟鞭毛虫(=原生動
       物)によく似ているという点から来ている。
8~7億年前 ・全球凍結。この期間に多細胞型有性生殖の仕組みが完成し
       た。
約6億年前  ・エディアカラ動物群→パージェス動物群の登場。
約5億年前  ・地上の対流圏の酸素濃度が現在と同じ21%になる。→成層
       圏にオゾン層が形成。→地上に届く紫外線が減少→生物の
       地上進出が容易になった。

 ★雌雄分化と2倍体関係は次回投稿します。

土山惣一郎 

2016年12月 9日 (金)

生命の進化は太古に感染したウイルスが関与している その1

人間のゲノムには、太古に感染したウイルス由来の配列が25万6000個あり、全ゲノムの8%を占めているらしい。生命活動を支えるたんぱく質を作る通常の遺伝子領域はゲノムの1.5%だから、ウイルスが生命の進化に与えた影響の大きさがわかる。

例えば人間の胎児を育む胎盤の形成に係る遺伝子シンシチンは、「HERV―W」というレトロウイルス由来であることが判明しており、母体の免疫機能が胎児を攻撃しない仕組みはレトロウイルスから得た特徴だと言うのだから興味深い。

以下、リンク より引用。

■相互作用による進化

 ウイルス感染というと病気に関係する話が多いが、今回はウイルスと我々が、進化の過程でどう影響し合ってきたのかという話をしたい。

 互いの生存に密接な関係がある複数の種が影響を及ぼし合いながら進化することを「共進化」と呼ぶ。捕食者と被食者、寄生者と宿主のように対立関係にある場合、一方が進化すると他方がそれに対抗するように進化する。一方、昆虫と花の関係では、相互適応的に形態を変化させる。被子植物は花粉や種子を昆虫や動物に運ばせるように進化し、昆虫や動物も口を長く伸ばして、変化に対応する。こうした共進化は、究極的には共存の道へと進む。
 私たちが研究しているのは生物とウイルスとの相互作用だ。これも多くは共進化として発展した。

■哺乳類で32万種類

 ウイルスはいつごろから地球上に存在しているのか。地球誕生が46億年前。40億年前にまずRNAを中心とした世界ができ、38億年前には細胞が生まれた。35億年前にはDNAを中心とした世界になった(図1)。
 ウイルスは少なくとも30億年前には誕生していることがわかっている。細胞の誕生とともに、連綿と共存関係が続いていると考えられている。哺乳類が生まれた2億2000万年前には、すでにウイルスがあふれていた。生物の進化はウイルスとの闘いの連続。現存する生物は、進化においてウイルスと共存関係を築くことに成功した種と言える。

 共存関係を獲得したウイルスは病気を起こさないので、発見しにくい。現在確認されているウイルスは2290種。だが、哺乳類だけでも少なくとも32万種類のウイルスがいまだ発見されていないと見られている。ウイルスの数で言うと、地球上には10の31乗個も存在すると言われている。

~中略~

■ゲノムの中に存在

 次に、ゲノム(全遺伝情報)の中に組み込まれている「内在性ウイルス」の話をしたい。ウイルス化石とも呼ばれ、もともとはウイルスだった遺伝情報がゲノムに取り込まれ、生物の進化に多大な影響を与えている(図2)。
 ウイルスの中で、レトロウイルスという種類は、遺伝情報をRNAで持っているが、細胞の中でいったんDNAに変換(逆転写)して、宿主のゲノムに組み込んでから増殖する。

 もしレトロウイルス感染が生殖細胞で起きたら、精子や卵子にウイルスのDNAが組み込まれ、その子孫は体細胞全体にウイルス遺伝子を持つ個体になる。仮に大規模感染が起きると、ほとんどの人類はこのウイルス遺伝子を持つようになる。

 人間のゲノムには、こうしたウイルス由来の配列が25万6000個ある。生命活動を支えるたんぱく質を作る通常の遺伝子領域はゲノムの1.5%しかないが、内在性ウイルスは8%も占めている。LINEやSINEと呼ばれる元はウイルスかもしれない配列も含めると、ゲノムの約半分はウイルス由来かもしれない(図3)。

別所彦次郎
 

2016年12月 6日 (火)

単細胞生物と多細胞生物の適応戦略

《単細胞生物》

単細胞生物というネーミングは、単体細胞で完結した生命体というイメージを生起させるが、実在した微生物(化石)は群として生きている。

つまり、単細胞生物も一匹で生きているわけではなく、バイオフィルムや微生物マット、クオラムセンシングなど同種・異種単細胞生物の集団として共生している。このように見ると、共生集団としての単細胞生物群は、多細胞生物への進化ベクトルの一部を内包していることになる。

そして、

①異種・同種に関わらず、集団を構成する単細胞生物の自由な組み換え。
②集団の構成要素である単細胞生物の分担機能(簡易な細胞分化)の組み換え。
③異種生物間で、外圧を共有するためのプラスミドなどに存在する遺伝子の共有。
④外圧の急変時は、生命活動をほぼ休止する休眠などの手段で、その危機をしのぐ。

このような機能を利用しながら、外圧変化のたびに、集団の構成細胞や機能分担に関するシステム変更で、集団として適応してきた。

それらは、一旦獲得した外圧適応したシステムをリセットして、新たに組み換え再統合が可能な形態になっている。これは、外圧適応した集団の構成細胞の離合集散が可能な適応システムで、細胞集団のリセットが不可能な多細胞生物とは大きく異なる。

その際に、種をまたぐ遺伝子の共有は、様々な外圧に適応する個体進化も促すので、そこで変異した個体を組み込むことで、最適集団が容易に再編成できる。このため、単細胞生物(特に原核単細胞生物)は驚異的な環境適応力をもつ。

また、異種間で遺伝子を交換・共有しているという事実は、多細胞生物が生殖によって種内でのみ、遺伝子交配を行うことと比較して、単細胞生物は種という概念を超えた存在であるともいえる。

《多細胞生物》

多細胞生物の特徴は、物理的に一体なり、分解すると機能発揮できない細胞の集合体であることにある。ただし、単細胞生物時代のなごりとして、単体細胞が遊離して体内に存在する、血球やリンパ球も存在する。

そして、各細胞の極端な機能分化と、神経細胞を核とした細胞全体の高度な統合の実現により、多くの細胞が一体の塊になったまま機能発揮できる適応システムを作り上げた。

その上で、この一体になった体を、ひとつの生物として自ら認識し、その生物集団の統合機能を、体内の多くの細胞の統合機能の上に付加して、適応度をさらに上げた。

この過程で、とりわけ重要なのは、雌雄分化の基幹機能としての、生殖細胞の分化である。この細胞は、すべての単細胞生物が行っている、後世に子孫を残すための分裂機能を一手に引き受け、他の細胞を、子孫を残す役割から開放した。

それゆえ、その後の進化は、生殖機能に縛られず、より高機能な専門細胞への分化と、それらを統合する機能の強化というベクトルに貫かれていく。その結果、体はどんどん複雑化し、全体として、きわめて高度な精密機械のようになっていくていく。

よって、大きな外圧変化に面すると、単細胞生物のように、外圧適応したシステムをリセットして、新たに組み換え再統合することは出来なくなり、単細胞生物群に比べて環境適応度は低下してしまう。

それを、克服するために集団本能の上に、共認機能観念機能などを作り上げ、より高度な集団統合機能を実現してきた。つまり、霊長類などの進化した多細胞生物では、体の進化の限界を克服するため、集団統合機能の強化を最先端の適応戦略として採用するようになった。

2016年12月 3日 (土)

“記号”もみんなのためにある♪

小学3年生の長女が、学校で初めて地図記号を習ってきました。
「覚えたからクイズ出して♪」
というので、適当な地図をかいてあちこちに記号をちりばめると、
「ここは図書館!」「畑!」「消防署!」
とすらすらと20~30個全て答えられていました。

「今日習ったばかりなのに、よく全部覚えられたね~?」
と尋ねると、
「だってこれ、どの地図でもおんなじ記号って先生言ってたから!
これ覚えたら、どっか知らない場所で漢字がわからなくてもどこに何があるかすぐわかるし、しかも地図記号って、意味とそのまんまの形してるし。これ決めた人たちすごいなぁ。地図作る人がみんなバラバラのマークにしてたらわかりにくいもんなぁ~!」
とキラキラ興奮していました。

さらに、算数の記号、音楽の記号、知りうる限りの記号を並べては、私も知っているか、私が昔習ったのと同じか確かめては
「記号って、ただの絵とか文字やと思ってたけど、“誰が見てもわかるように”誰かが発明してくれたんやね。考えた人、みんなのお役立ち名人やなぁ。」
と感動し、
図書館や老人ホームなど新しくできた地図記号について
「老人ホームって小学生や中学生が考えた新しいマークやねんて。一回決めたら終わりじゃなくて、古いのをやめたり、新しいの作ったりしてどんどん作り変えていくねんなぁ。おもしろいなぁ。」
とわくわくしていました。

実現論1_6_05 
>人類の最先端機能たる観念機能は、あくまでも本能回路や共認回路を充足する為にある。もっと簡単に言えば、現実課題に応えるためにあり、行動を導く為にある。

普段無意識に使っている、言葉も、文字も、各種記号も含め、すべての観念は現実を対象化し、仲間と共認するために生まれ、状況に応じてみんなで組み替えてゆくもの。
子どものおかげでいつも本源的なことを思い出させてもらっています。

大畑とし子

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