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2017年3月

2017年3月27日 (月)

メキシコの鉱山で6万年にわたって生き延びてきた微生物

メキシコの鉱山の結晶内に、最長で約6万年間閉じ込められていた微生物が発見されました。
現在の人類の生存環境から見ると、極めて過酷な条件下であり、“超耐性微生物”と捕らえられるのかもしれません。しかし、むしろ外圧の変化自体は少ない環境であったがゆえに、極めて長期間の生存が可能であったのではないでしょうか。
◇6万年前の微生物、メキシコ鉱山で発見 NASA科学者リンク
<AFPBB News>より
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【2月21日 AFP】米航空宇宙局(NASA)の科学者が、最長6万年にわたりセレナイトの結晶内部に閉じ込められていた、生きた微生物をメキシコの鉱山で発見した。
 NASAの宇宙生物学研究所(Astrobiology Institute)のペネロープ・ボストン(Penelope Boston)氏が先週末、米ボストン(Boston)で開催の米国科学振興協会(AAAS)の会合で行った研究発表によると、この奇妙な古代微生物は、亜硫酸塩、マンガン、酸化銅などを摂取して生きられるように進化したと考えられるという。
 微生物は、メキシコ北部チワワ(Chihuahua)州にあるナイカ(Naica)鉱山で発見された。同鉱山では現在も、鉛、亜鉛、銀などの採掘が行われている。ナイカ鉱山は、巨大な結晶の産地としても知られ、中には全長15メートルのものも見つかっている。
 研究内容は、査読学術誌にはまだ未発表だが、今回の発見でボストン氏は、太陽系内の地球以外の惑星や衛星の超過酷な環境でも微生物が生存していた可能性があると考えるに至った。
 ボストン氏によると、ナイカ鉱山の結晶内に1万年~6万年の間、閉じ込められていた微生物(大半が細菌)が、これまでに約100種類発見されており、そのうちの9割は、これまでに一度も観察されたことがないものだという。
 今回の超耐性微生物の発見は、研究者らにとっては思いがけない収穫となったが、太陽系内の宇宙探査ミッションで収集したサンプルを地球に持ち帰ることを検討している宇宙生物学者らにとっては、悩みの種となるものだ。
 極めて過酷な条件下で、これらの微生物が生き延びてきたという事実は、帰還する宇宙船に危険な地球外生命体が偶然付着して地球に到達することが起こり得る可能性を浮き彫りにしている。
 こうした懸念は新しいものではない。1960年代から70年代にかけて行われたNASAの有人月探査ミッション「アポロ(Apollo)計画」では、月から帰還する宇宙飛行士らに対して検疫が実施された。(c)AFP
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稲依小石丸

2017年3月24日 (金)

不滅の生命体発見!?!?!生命の可能性

リンク
 とても美しいがひどく高温であることから、桃源郷とも地獄ともたとえられるメキシコの洞窟で、巨大な結晶に閉じ込められた推定年齢5万歳の生命体が発見された。
【巨大クリスタルの画像】
 メキシコのナイカ鉱山の洞窟で、休眠状態にある珍しい古代微生物が見つかった。米航空宇宙局(NASA)宇宙生物学研究所(NAI)のペネロペ・ボストン所長によれば、これらの微生物は鉄やマンガンなどの鉱物を栄養源にして生き続けることができたという。
 ボストン氏は2月17日、ボストンで開催された米国科学振興協会(AAAS)の年次総会でこの発見を発表し、「すごい生命体だ」と語った。
 この発見が確定されれば、地球上の極めて過酷な環境下でも微生物が生き延びられることを示す新たな一例となる。
 今回AAASの年次総会で発表されたのは、9年間にわたる研究の成果だ。この研究結果はまだ学術雑誌では発表されておらず、同業の研究者による相互評価も行われていない。ボストン氏は今後さらに、自身が蘇生させた微生物の遺伝子検査を研究室と現場の両方で実施していく方針だという。
 ボストン氏によれば、今回発見した40種類の微生物株と幾つかのウイルス株はいずれもあまりに風変わりな存在であるため、最近縁種とは遺伝子的に10%異なる。そのため、最近縁種との間には、人間とキノコほどの差があるという。
 ナイカ鉱山は鉛や亜鉛を産出する鉱山だが、現在洞窟は閉鎖中だ。深さは地下800メートル。鉱山会社が掘削を開始するまで、洞窟は外界から完全に遮断されていた。中には、巨大なクリスタルの結晶が林立する、大聖堂ほどの大きさの洞窟もあったという。研究者らは外界からの雑菌の侵入を防ぐために宇宙服の簡易版のような装備で調査を進めたが、洞窟内部がひどく高温なため、身体中にアイスパックを貼り付ける必要があった。
 ボストン氏によれば、チームのメンバーは皆、20分間ほど作業しては摂氏38度前後の“涼しい”部屋に逃げ込んでいたという。
 NASAの方針でボストン氏は17日の発表まで外部の同業者に研究成果を伝えずにきたため、研究者からはあまり意見は出なかった。だがボストン氏のパネル発表に研究チーム外から参加した南フロリダ大学の生物学者ノリン・ヌーナン氏は、納得のいく研究成果だと語る。
 「驚くことではない。生物学者の立場から言えば、地上の生命はそれだけタフで融通がきくということだろう」とヌーナン氏は語る。
 今回発見されたのは地球最古の生命体というわけではない。数年前には、別の研究グループがいまだに生き続ける推定年齢50万歳の微生物に関する研究結果を発表している。ボストン氏によれば、それらの微生物は氷と塩に閉じ込められていたが、今回の微生物は岩や結晶に閉じ込められていた点が異なるという。
 ナイカ鉱山の微生物の年齢は、クリスタルのどの位置に閉じ込められていたかとそのクリスタルの成長速度に基づき、外部の専門家が推定した。
 ボストン氏が調査している不思議な生命体はこれだけではない。同氏は、米国やウクライナなど世界各地の洞窟でよく見つかる微生物も研究している。硫酸銅を栄養源とし、ほぼ不滅とされている微生物だ。
 「今回の発見は、地球の生命がいかにタフかを示す新たな一例だ」とボストン氏は語る。
 



大川剛史

2017年3月20日 (月)

2億4500万年前に胎生の原始爬虫類が存在した

約2億4500万年前に生息していた原始爬虫類が胎生だったことを示す化石が中国で発見されました。
地球史上最大といわれている大量絶滅(P-T境界)が約2億5100万年前に発生しています。絶滅原因は解明されていませんが、酸素濃度の著しい低下や、火山噴火が関係していると考えられています。
火山噴火による日射遮蔽は、光合成の阻害や寒冷化をもたらしたことにより、後の哺乳類とは不連続かもしれませんが、胎生に可能性収束した原始爬虫類が存在したのかもしれません。
◇原始爬虫類の腹に胎児 「進化史書き換える」化石、中国で発見リンク
<AFPBB News>より
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【2月15日 AFP】2億4500万年前に生息していた非常に首の長い海生爬虫(はちゅう)類が、卵生ではなく胎生だったことを示す化石を発見したとする論文が14日、英科学誌ネイチャー・コミュニケーションズ(Nature Communications)に発表された。恐竜や鳥類、ワニを含む主竜形類の仲間で胎生が確認された唯一の種だという。
 中国南西部の雲南(Yunnan)省で見つかった雌のディノケファロサウルスの化石を調査した研究チームは、腹部に胎児の化石を発見した。論文の共同執筆者、中国・合肥工業大学(Hefei University of Technology)の劉俊(Jun Liu)氏は、「生殖器系の進化についてのわれわれの理解を書き換える発見だ」と述べている。
 ディノケファロサウルスと同じ主竜形類に属する恐竜や鳥類、ワニ、そして近縁のカメはいずれも卵生だが、トカゲやヘビを含む爬虫類の仲間である鱗竜類の中には、ウミヘビやボア、スキンク、ヒメアシナシトカゲなどの胎生動物も存在する。胎生は主に哺乳類の特徴とされ、卵生はより原始的な動物が行うと考えられている。
 ディノケファロサウルスは首の長さが胴体の2倍近くもある奇妙な姿をした海洋生物で、体長は3~4メートルに達する。化石で見つかった胎児の大きさは、母親の10分の1ほどだったという。
 AFPの取材に対し、電子メールで回答した劉氏は、当初「この胎児化石が母親の最後の食事だったのか、あるいは生まれる前の胎児なのか分からなかった」と語った。
 しかし劉氏によると、通常頭からのみ込まれる獲物とは異なり、腹腔内の胎児は前方を向いていた。さらに、卵の殻が時間の経過と共に消失した可能性も排除されたという。
 劉氏は、胎児が「脊椎動物の胎児に典型的な、身を丸める姿勢」をとっていたと同時に、石灰化した卵殻の破片も見つかっていないと説明している。(c)AFP/Mariëtte Le Roux
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稲依小石丸 

2017年3月15日 (水)

大量絶滅は生物進化の加速装置 その1 顕生代(化石が存在する時代)に5回の大量絶滅があった

生命誌ジャーナル記事からの紹介。
「語る科学」 大量絶滅 生物進化の加速装置
(東京大学大学院 総合文化研究科 広域システム科学系 磯崎行雄)
生命誌ジャーナル 2005年春号(生命誌研究館)から
リンク
以下引用・・・・
(1) 5回もあった顕生代の大量絶滅
38億年の生命の歴史の中で、化石として残りやすい硬い殻や骨をもつ生物が一斉に現われたのはほんの5.5億年前。ちょうど三葉虫があらわれた頃だ。そこで、それ以降を生物がいたことが明らかという意味で顕生代と呼び、それ以前の約40億年間に及ぶ化石不毛の先カンブリア時代と区別する。
顕生代はさらに、三葉虫などが繁栄した古生代、恐竜やアンモナイトが栄えた中生代、哺乳類などの新しいタイプの生物が発展した新生代の3つの時代に分けられる。これら3つの時代の間には、地球上のさまざまな環境にくらす多様な生きものが、世界中で、それも短期間のうちに消滅した大きな境界(古生代/中生代境界と中生代/新生代境界)がある。このように陸上の大型動物や植物、また海洋の魚類や各種プランクトンなどが一斉に絶滅することを大量絶滅と呼ぶ。パンダやクジラといった限られた地域の特殊な種の絶滅とは区別されるものだ。顕生代には少なくとも5回の大量絶滅事件が起きたことがわかっているが、それぞれ様子が異なり、原因は共通ではなかったようだ。
恐竜が絶滅した中生代/新生代境界事件の原因が巨大隕石の衝突であったことは皆さんもご存じだろう。衝突クレーターの発見や地層中の特異な元素濃集に加え、衝撃波、津波、山火事などの証拠も確認されている。1990年頃に決着したこの研究は欧米主導で、日本人研究者がほとんど関わらなかったのは残念だ。
 
(2) 古生代/中生代境界に起きた3つの事件
5回のうち最も大きい大量絶滅は古生代ペルム紀末の2.5億年前におきた。三葉虫に古生代型サンゴ、ウミユリ、コケムシなどの海底固着型の生物、さらに有孔虫や放散虫といったプランクトン動物など、古生代の多様な生きものの多くがこの時一斉に絶滅した。陸上でも植物や昆虫類が絶滅し、海に暮らしていた無脊椎動物にいたっては90%近くの種が絶滅した。この規模の絶滅は特別だ。
この背景には、地球規模での環境の変化があったとされるが、その原因はまだよくわかっていない。巨大隕石衝突説もその根拠の大半が疑問視されており、多くの研究者は地球全体の寒冷化による海水準の低下や生息域の減少、海水の組成の変化、大気酸素の減少、二酸化炭素過剰などに注目して、地球内に原因を探っている。
実はこの約2.5億年前頃とは、顕生代を通して一度きりしかおきなかった3つの大事件が同時におきた時なのである。一つは、巨大な超大陸パンゲアが分裂したことである。約3億年前にできた顕生代唯一の超大陸は2.5億年前に分裂して、現在のバラバラな大陸配置になった。二つめは長期間海洋で酸素が欠乏したこと、そして三つめは史上最大規模の大量絶滅そのものである。これらが偶然同時におきたとは考えにくい。3つの事件の間の因果関係を見つけだすことこそ古生代/中生代境界の謎解きにつながると考え研究をすすめている
(3) 酸素欠乏の証拠を日本で発見
古生代/中生代境界の環境変化を知るには、当時、地球表面の70%を覆っていたパンサラ(海洋)に堆積した地層を調べる必要がある。しかし、海洋中央部の深海に堆積した地層はプレートに運ばれ、やがて海溝へと沈み込むので、現存最古のプレートでさえ2億年前のものという状況である。大量絶滅当時の海洋プレートは地表にはない。
ところが、海洋プレートが沈み込む際にプレートの上面の一部が剥ぎ取られて、大陸側にくっついて残ることがある。大陸側に残った部分の中に、2.5億年前の古生代/中生代境界頃の深海堆積物があることが世界で初めて西日本から見つかった。古生代/中生代境界当時の海洋の中央部の深海で堆積したチャート層はその境界を挟んだ約2000万年間にわたって、海洋に酸素が不足していたことを記録していた。このチャート層は世界中の海洋底の代表層なので、酸素欠乏は全地球規模でおきたと考えられる。私はこの長期イベントを超酸素欠乏事件と名付けた。現在の海洋では、深海水と表層水とがたえず対流によってかき混ぜられているので、光が届かない深海であっても酸素は十分に溶けている。
・・・・引用続く


村田貞雄

大量絶滅は生物進化の加速装置 その2 進化のきっかけとなる大量絶滅

生命誌ジャーナル記事からの紹介。
「語る科学」 大量絶滅 生物進化の加速装置
(東京大学大学院 総合文化研究科 広域システム科学系 磯崎行雄)
生命誌ジャーナル 2005年春号(生命誌研究館)から
リンク
以下引用・・・・
(4) 地球内にあった大量絶滅の原因
 
超大陸の形成や分裂は、地球内部のマントルでおきる巨大な対流がひきおこす。対流といってもマントルをつくる固体岩石のゆっくりゆっくりした流動的かつ間欠的な動きである。この動きの大きなものは直径が2000kmに達し、スーパープルームと呼ばれる。マントル深部から上昇してきたスーパープルームは、その先端が大陸を持ち上げ、大陸は水平に引伸ばされて裂けてしまう。またプルームの先端が地表に近付くと、そこで岩石が溶けて大量のマグマが発生するため、超大陸の分裂場所は大規模な火山地帯になる。
 
実際にパンゲア大陸が分裂を始めた古生代/中生代境界の地層には多数の火山灰層が挟まれている。スーパープルームが上昇した時、雲仙やピナツボの噴火とは比較にならないくらい激烈な火山活動がおきたのだろう。その結果、大量の粉塵やエアロゾルが大気中に広がり成層圏まで達し、長期にわたって太陽光を遮ったようだ。暗黒化のための光合成の停止や気候の寒冷化、あるいはその後の温暖化、さらに、火山からの有毒ガスの放出と酸性雨など、地球は大きな環境の変化にさらされた。このような急激な気温変化、大気汚染、食物不足などのために世界中の多様な生物が同時に危機を迎え、また未曾有の長期酸素欠乏事件がおきたと考えられる。2.5億年前の三大事件はこのように関連づけられそうだ。
 
(5) 進化のきっかけとなる大量絶滅
 
大量絶滅と聞くと、生きものにとって嫌な出来事という否定的印象を持つ人が多いように思う。しかし、もし恐竜達が生き延びて、今も大きな顔をして地上を歩き回っていたなら、私達人類がこれだけ繁栄することはなかっただろう。同様に2.5億年前のプルームの活動や超大陸の分裂がなければ、あの恐竜達には出番がなかったかもしれないのである。
大量絶滅は、それまでの生物の多くを根絶やしにするかわりに、その後の時代に新しい種類の生物を生み出す。隕石衝突であれ、プルームの活動であれ、環境劣化の原因はやがて消え去り、地球環境は生きものが暮らしやすい元の状態に回復する。すると、生態系に大きな空白がうまれ、幸運にも生き延びたたわずかな生物は、それを埋めるように急速に広がる。そこでの頻繁な遺伝子組み合わせの試みの中で、種の多様化が急速に進んだだろう。
このように、大量絶滅は、既存の生物の消滅と同時に、進化の次の段階を促すアクセルの役割をもっている。過去に大量絶滅が、しかも何回もおきていなければ、私達は今ここにこの姿でいないはずである。また、生物が地球上に住む限り、今後も同じことは避けられない。
巨大隕石衝突の確率は極めて低いだろうが、数億年スケールで活発化するマントル・プルームの間欠的活動は当分おさまりそうにない。現存生物の未来には、次の「氷河期」、「隕石衝突」そして「巨大プルーム上昇」が待ち受けている。地球は決して生物全体に、そして人類にやさしい惑星ではないが、一方で次々に新しい生物を生み出す活気あるすばらしい惑星とも言える。このような眼で地球や生命の歴史を更に調べていこうと思う。
・・・・引用終わり



村田貞雄

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