« 2017年8月 | トップページ | 2017年10月 »

2017年9月

2017年9月27日 (水)

呼吸しない微生物? 外部のエネルギーによって生きる生物が先行していた可能性

微生物の呼吸は、「発酵」や「嫌気呼吸(酸素ではなく窒素や鉄による)」から、光合成によって地球上の酸素が増えた段階で「酸素呼吸(酸素を使ってエネルギーを得る)」へと進化したと考えられています。
状況によって発酵と酸素呼吸を使い分ける微生物もありますが、発酵や嫌気呼吸を行う微生物は、嫌気性細菌として、酸素の影響を受けない(しかし栄養豊富な)土中か、または動物の体内(腸内)に暮らしています。
今回発見された「呼吸をしない微生物」は、これら「呼吸する仕組み」自体を持たない微生物とされていますが、それが事実だとすれば、栄養を分解してエネルギーを取り入れる方法以外の方法でエネルギーを取り入れる方法が先行して存在し、その後、より有効にエネルギーを取り入れる生物に進化したものと思われます。
地球の内部に存在するエネルギーによって生きているのかもしれません。
産経ニュース
リンク
より引用
●「呼吸しない微生物」を発見 どのようにして生きているのか不明…生命誕生の謎に手掛かり
呼吸する仕組みを持たず、どのようにして生きているのか分からない常識外れの微生物を発見したと海洋研究開発機構などの国際チームが発表した。
 生命誕生の謎の解明につながる可能性があるという。英科学誌電子版に発表した。
 チームは米カリフォルニア州の山で、地下深部からの湧き水に含まれる微生物を採取。ゲノム(全遺伝情報)を調べたところ、16種類の微生物は呼吸をつかさどる遺伝子がなかった。うち4種類は体内でエネルギーを生産するための遺伝子も見当たらなかった。これらが生命を維持する仕組みは全く分からないという。
 この湧き水は、地球のマントルの成分のかんらん岩と水が反応してできた。強いアルカリ性で酸素をほとんど含まず、生命にとって極めて厳しい環境だ。
 生命が誕生した約40億年前の地球は、よく似た環境だったとされる。
 過酷なこの時代に生命が生まれた理由は大きな謎で、今回の微生物が解明の手掛かりになる可能性があるという。
 海洋機構の鈴木志野特任主任研究員(環境微生物学)は「予想外の発見で驚いた。生命を維持する未知の機能を解明したい」と話す。(草下健夫)




田村正道

2017年9月25日 (月)

細胞は下等段階の生活体(微生物)の集合、融合、分化によって新生する 「千島学説の細胞理論」

千島学説は細胞は赤血球より生ずるとするものだが、それの更に元となる細胞進化に関する千島の学説を紹介する
一言で言えば細胞は今より下等段階の生活体(微生物)の集合、融合、分化という過程をもって新生するというものである。
千島の基本的な生物観は、生物はより原始的な態様を持つ存在が多数集合し融合することで、新たな態様に発展するということ(螺旋的発展)と、生物一般に見られる「個体発生は系統発生を繰り返す」ことが、細胞(や赤血球)においても当てはまるといったものである。
そして、このことは進化論的にも裏付けられる。そして現在の地球上においてそれを反復している証拠もあり、ウイルヒョウの「細胞は細胞の分裂によってのみ生ずる」という細胞学の鉄則は根本的な再検討を要することになるとする。
以下にその根拠となる現象と千島の論考を要約する。参考『新生命医学会』HP リンク
①生殖細胞と原生生物との類似
細胞の起源と微生物との共生現象を見る際に、まず生物体中で最も根本的な存在である赤血球と生殖細胞とが原生生物その他の下等生物に似た性格をもっているこを指摘する。
卵子はアメーバの休止期に、精子は鞭毛虫或いは帽針状腐敗菌に似た形をもっており、生殖細胞は分化した多細胞生物が再び原始の状態に戻ったものと解することができる。
このように考えるとき、生殖細胞と下等微生物との形態や習性に類似点があることは単なる偶然の一致ではなくて、生殖細胞は多細胞生物発生という原始状態に戻り、過去の歴史を反復する段階にあるものということもできる筈。
②赤血球と原生生物との類似
現代の血液学では赤血球は最高度に分化した細胞だと定義づけしている。それに対して千島は『赤血球は生殖細胞より一層に原始的で細胞以前のもの』という。
赤血球がまだ原生生物的形質を多分にもっているという証拠は、カバースライド法で両棲類、鳥類や哺乳類などの生きた赤血球を観察することで理解できる。
③細胞と微生物との共生関係
千島は様々な細胞や器官と微生物との共生関係を観察し、以下の考察を行う。
(1) 各種原生動物の細胞内に共生微生物といわれる細菌、藻類、酵母などを含み、時にはこれら共生微生物で細胞は充満し、それと共生するといわれる細胞が、どの部分を占めているのか全く分からないもの、いわゆる微生物自体の集塊といった観を示すものが広範囲にみられる。これらの共生微生物は細胞内へ侵入したり、細胞に捕食されたものではなく、原則的には自ら集団を形成し、前述した集合、融合、分化という過程を経て、より高次の細胞構造へ発展していく。
 
(2) 血球は共生微生物(ズークロレラ)に由来するという古典的な学説があるが、これは決して奇想天外な説ではない。ミミズの含糸細胞が糸状菌の集塊から分化することや、ウニの体腔液中の微生物と血球との間の移行像が見られることからも真実を含んだ学説である。
 
(3) 葉緑体は元来一個の独立した微生物(多分緑藻類だろう)に由来するというケラーの説も多分誤ったものではない。クロロフィルと血色素の化学構造が酷似していることも血球とクロレラとの系統発生的関係を暗示している。
 
(4) 動植物細胞質内のミトコンドリアは、共生菌の名残を示しているという説がある。これは妥当な説とおもわれる。細菌集塊、緑藻類(クロレラ)の集団の分化によって細胞が形成された名残がミトコンドリアであり、現在でもその過程は消化管壁細胞や昆虫の細菌細胞などの形成途中や、カイメン細胞などによって実証が可能である。
 
(5) 淋菌、結核菌、癩菌などが細胞内に充満して繁殖しているのは、多分、血球やその他の細胞が腐敗に陥る際、細胞内部に腐敗菌が自然発生するのと同じ原理で、細胞中に病原菌が新生したものだと推測できる。




北村浩司

藻類(酸素供給源<栄養源)の爆発的な増加が多細胞生物(動物)の発展を後押しした

大気中の酸素濃度の増大が燃焼によるエネルギーの生成を可能にし、多細胞生物の登場~複雑化・大型化を促進した主要因と考えられていました。
しかし、藻類の増加と動物の出現時期の関係から、酸素濃度の増大よりも、光合成を行う藻類が豊かな栄養源となったことが、多細胞生物の発展の主原動力であったとする説が唱えられています。
◇多細胞動物の出現、藻の大発生が後押しか 研究リンク
<AFPニュース>より
////////↓↓転載開始↓↓////////
【8月17日 AFP】地球上の生命の進化が30億年近くの間、単細胞の段階でほぼ足踏み状態を続けていた結果、海の中は細菌類で満ちあふれることとなった──。だがその後、赤道付近の海でも厚さ2キロに及ぶ氷が張っていた地球の全球凍結が約6億5000万年前に融解したことで、藻類が爆発的に増加し、すべての状況が一変したとする研究論文が16日、発表された。
 英科学誌ネイチャー(Nature)に掲載された論文の主執筆者で、オーストラリア国立大学(Australian National University)のヨッヘン・ブロックス(Jochen Brocks)教授によると、氷河が海に向けて滑り落ちる際に栄養物が山腹からはぎ取られ、それを摂取した「より大きな藻類が(それまでの)微小な細菌類に取って代わった」のだという。
 仏パリ(Paris)で開催の国際地球化学会議への出席中にAFPの取材に応じたブロックス教授は、「これらの藻類は食物網の基盤を根本的に変えた。藻類がいなければ、人間は今日ここに存在していなかっただろう」と語った。ブロックス教授は同会議で今回の研究成果を発表した。
 動物が地球上に初めて登場した時期とその要因は、科学における重大で最も手強い謎の一つとなっている。
 ブロックス教授によれば、この問題をめぐっては確かな事実よりも数多くの学説が提唱されており、専門家らも2つの主要な陣営に分かれてしまっている状況なのだという。当のブロックス教授も、自身の研究結果に後押しされるかたちで、一方から他方の陣営に鞍替えしているのだ。
 ブロックス教授はAFPの電話取材に「論争は20年間続いている」としながら、「さっきまで会議のセッションに参加していたが、両陣営は文字通りぶつかり合っているよ」と語った。
 主に生物学者で構成されている一方の陣営は、解決すべき謎など何一つないと強く主張する。彼らは、動物のゲノム(全遺伝情報)のような複雑さを持つ生物の進化には数十億年もの長い時間がかかるとする説を唱えている。
「もう一つの陣営は、動物はもっと速やかに進化できたはずだが、何かがそれを阻んでいたと主張している」とブロックス教授は説明した。
 酸素の不足は、多細胞生物の台頭にとって重大な障壁となると長年考えられていた。エネルギーを消費する大型の生命体には強力な燃料が必要で、その燃焼を助けるため酸素は不可欠だ。
 ブロックス教授の研究は、進化を拒む何かがあったとする障壁の仮説の裏付けするものだが、その考え方は全く別の方向を向いている。
■偶然の一致「可能性は極めて低い」
「今回の研究は、不足していたのが酸素ではなく、豊富な、栄養に富んだ食料源だったことを示す初の物的証拠を提示している」と、ブロックス教授は話す。
 これで話は藻類に戻る。
 地表の融解とともに豊富な窒素を含む栄養物が大量に海へと流れ込み、光合成を行う藻類が爆発的に増加した。その際、はるかに小型の細菌類の犠牲を招いた。
 生態系内のエネルギー量を決めるのは、食物連鎖の底辺で、細菌類にとってかわった藻類は平均で約1000倍の大きさだ。この違いについてブロックス教授は、「大きさの比率ではネズミとゾウくらいの差がある。海洋生態系で重要となるのは大きさだけ」と指摘する。
 そして「食物網の基盤に、栄養価が高く高エネルギーの微粒子が大量に得られた。これによって生態系全体が複雑で大型の動物へと向かうこととなった」と説明した。
 研究チームは、このような移行が起きた証拠を、オーストラリア中部に広がる砂漠地帯の地下深くから採取した岩石サンプルで発見した。サンプルの岩石は、約5000万年間続いた地球の氷結状態の直後の年代のものだった。
 研究では、クロマトグラフィー法(化学成分の析出)と分光法(質量の測定)を用いて、高次の生命体と細菌類の個体数を反映する上でそれぞれの指標となる分子2種類の経時変化を調べ、比較した。
 その結果は、複合生物の指標となる分子の数が100倍~1000倍に増加するほどの劇的な変化を示していた。
「藻類の増加と動物の出現は、発生時期が互いに非常に近いため、それが偶然の一致である可能性は非常に低い」と、ブロックス教授は話している。(c)AFP/Marlowe HOOD
////////↑↑転載終了↑↑////////
実際には酸素濃度上昇、栄養源の増加、酸素増大→オゾン層形成による紫外線緩和といった諸要素が作用しあって、多細胞生物の登場・発展を後押ししたのではないでしょうか。




稲依小石丸 

2017年9月 7日 (木)

生きる意志が時間を創る

こんばんは。
時間の流れを創っているのは、物理的時空ではなく、生きる意思である。
突然ですが、上記を声に出して唱えてみてください。
生きる意志が、時間を創る。
私たちが生きるということ、ただ生きるのではなく意志をもって生きること。
そのことによって時間が創られる。そう思うととても今という時間がいとおしく感じられます。
橋元淳一郎『時間はなぜ取り戻せないのか』という本の感想から引用させていただきます。
続きはコチラから→リンク

男と女の職場話

« 2017年8月 | トップページ | 2017年10月 »

Ranking

  • にほんブログ村 科学ブログ 生物学・生物科学へ お勧めサイトランキングへ
2019年12月
1 2 3 4 5 6 7
8 9 10 11 12 13 14
15 16 17 18 19 20 21
22 23 24 25 26 27 28
29 30 31        

カウンター

最近のトラックバック

無料ブログはココログ