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2017年11月

2017年11月28日 (火)

トガリネズミは頭蓋骨を縮小→再増大させて冬を乗り越える

トガリネズミは、ネズミよりもモグラに近い哺乳類ですが、冬の間に頭蓋骨が縮小し、春になると再び元の大きさに戻るという特性を備えています。
トガリネズミは体が小さくてエネルギーを蓄積できないため代謝率が高く、常に餌の調達のために動き回っています。また、哺乳動物の中で、体重に対する脳の重さの割合が最も大きい(約10%)といわれています。
そこで、食料調達が厳しい冬を乗り超える為に、代謝量の大きい脳(→頭蓋骨)を縮小することで、代謝量を低減して生き延び易くする戦略をとったのではないでしょうか。
寿命は12~18ヶ月程度なので、越冬は1~2回ですが、そこを乗り越えられるか否かが種の存続のターニングポイントであったと考えられます。
◇トガリネズミの頭蓋骨、冬に縮小し春に再増大 研究で確認リンク
<AFPBB News>より
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【10月24日 AFP】小型のネズミに似た哺乳類のトガリネズミは、冬の間に頭蓋骨が縮小し、春になるとほぼ元の大きさに戻る。この不可解なプロセスを観察で確認したとの研究論文が23日、発表された。
 頭蓋骨の縮小と再増大のサイクルは、その原因についてはほとんど分かっていないが、季節移動や冬眠をしないトガリネズミが冬を越す助けになっている可能性があると、研究チームは指摘している。
 独マックス・プランク鳥類学研究所(Max Planck Institute for Ornithology)の研究チームによる論文の主執筆者のハビエル・ラザロ(Javier Lazaro)氏は「頭部の大きさ、すなわち脳の大きさを縮小することは、それに不釣り合いなほど大きなエネルギーの節約になる可能性がある」と述べ、脳がより多くのエネルギーを消費する器官であることを説明した。
 トガリネズミの頭蓋骨の収縮は以前にも観察されていたが、23日の米科学誌カレント・バイオロジー(Current Biology)に掲載された論文では、トガリネズミ十数匹を2014年の夏から2015年の秋までにわたって観察することで、このプロセスを初めて詳細に記録することに成功した。
 トガリネズミの頭蓋骨は、冬に最大20%縮小した後、春に15%再増大した。測定にはX線写真を使用した。認知能力への影響については今後の研究で明らかにされる可能性がある。
 測定では、頭蓋骨だけでなく、体の他の部分にも縮小がみられた。いくつかの主要器官は質量が減少し、背骨は短くなり、脳の質量は20~30%減少した。
 体が比較的大きなトガリネズミ個体は死に絶えてしまうことが過去の研究で示唆されていたが、今回の最新研究ではこれは起こらないことが分かった。
「これは、あらゆる個体が毎年冬になるとこの変化を経験することを意味しており、このことは依然として不可解なままだ」と、ラザロ氏は話した。(c)AFP
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稲依小石丸

2017年11月27日 (月)

「呼吸しない微生物?」 原始生命のゆりかごは、蛇紋岩化反応か?

「呼吸しない微生物?」(329092)で紹介した、呼吸をつかさどる遺伝子を持たない微生物ですが、「蛇紋岩化反応に頼って生きている可能性が高い」という見解が示されています。
「蛇紋岩化反応」とは、地中のマントルの主成分と推測される重くて硬い「かんらん石」に水が加わる事で、柔らかく軽い「蛇紋岩」に変化する反応で、水分は強いアルカリ性を示します。
このかんらん石に鉄分が加わっている場合は「磁鉄鉱脈」が帯状に形成される事もあります。
この反応が、原始生命のゆりかごであった可能性があります。
2Mg2SiO4 + 3H2O → Mg3Si2O5(OH)4 + Mg(OH)2
かんらん石   水分     蛇紋石       ブルーサイト
(Mg:マグネシウム,Si:ケイ素,O:酸素,H:水素)
YAHOOニュースリンク
より引用
~以下引用~
「“死の水”にすむ謎の微生物 生きる仕組みは全く不明 日本の研究者が発見」
生き物が呼吸をしたり、栄養を取り込みエネルギーを得たりして生きているのは常識だ。ところが、こうした仕組みが全く分からない謎の微生物を日本の女性研究者が発見した。一体どうやって生き永らえているのか。解明できれば、太古の地球で生命が育まれた秘密が分かるかもしれない。
 ■強アルカリ性の泉で発見
 極上ワインの産地として知られる米カリフォルニア州ソノマ郡。その山中に「ザ・シダーズ」と呼ばれる小高い丘があり、乳白色の泉が湧き出ている。
 泉の水は極めて強いアルカリ性で、水素イオン指数(pH)は11以上。生物の呼吸に必要な酸素を含んでおらず、栄養分となる炭素や窒素、リンなどもほとんど含まない“死の水”だ。泉の周囲に草木はなく、岩肌が不気味に露出している。
 この水質は「蛇紋(じゃもん)岩化反応」と呼ばれる現象と関係がある。地球深部の岩石であるマントルを構成するかんらん岩が、水と反応すると、蛇のような模様がある「蛇紋岩」に変質し、水素などが生じる現象だ。
 この丘はマントルに由来するかんらん岩が隆起してできた場所で、地下に雨水が染み込むことで蛇紋岩化反応が起き、極端なアルカリ性の泉が生まれた。
 厳しい環境にすむ生物を研究している海洋研究開発機構の鈴木志野特任主任研究員(環境微生物学)は、世界有数の過酷さを持つこの泉に着目。「今の科学では生命がいるとは到底考えられない。だからこそ、もし見つかれば新しい科学の始まりになる」。こう考えて平成23年、日米などの国際研究チームを主導し現地調査を開始した。
■呼吸とエネルギー生産の遺伝子がない!
 泉に管を差し込み、ポンプで水をくみ上げて採取。濾過(ろか)に使ったフィルターに微生物が引っかかっていないか調べるため、DNAを抽出してゲノム(全遺伝情報)を分析した。
 その結果は、チームを仰天させるものだった。地下深くから湧き出る泉に16種類の微生物がすんでいた。しかもその全てが、呼吸をつかさどる遺伝子を持っていなかった。さらに、このうち4種類は体内でエネルギーを生産するための遺伝子すら見当たらなかったのだ。
 生物なら何らかの方法でエネルギーを作り出しているはずだが、その仕組みは全く不明。論文にまとめ今年7月に発表すると、大きな反響を呼んだ。
 これらの微生物は泉の水に含まれるかんらん岩に密集した状態で見つかった。このため鈴木氏は「蛇紋岩化反応に頼って生きている可能性が高い」とみる。ただ、仮にそうだとしても、生きるための具体的な仕組みは全く分からない。
■原始生命に手掛かり、地球外でも?
 この泉の水は、生命が誕生した約40億年前の地球の環境とよく似ているとされる。当時の地球では、多くの場所で蛇紋岩化反応が起きていたと考えられるからだ。こうした過酷な環境で原始生命がどのように生き延びたのかは全く不明で、謎に包まれている。
 見つかった微生物は原始生命の特徴をとどめる「生きた化石」なのか、それとも泉の厳しい環境に適応するため独自の進化を遂げた生き物なのか。「いずれにしても、原始生命の生存戦略を理解するための有力な手掛かりになりそうだ」と鈴木氏は話す。
 この研究は地球外生命の探究にも役立ちそうだ。かんらん岩と水があれば、ほかの惑星でも蛇紋岩化反応が起きるとされており、これに頼って生きる生命がいるかもしれないからだ。土星の衛星エンケラドスや木星の衛星エウロパでその可能性が指摘されている。
 先月も現地を調査したという鈴木氏は「こんなに不可解な生命に出合ったのは初めて。彼らが生きる姿を詳しく調べたい」と話す。地下でひっそりと暮らす微生物が、生命の謎を宇宙のスケールで解き明かす鍵になりそうだ。(科学部 草下健夫)




田村正道

2017年11月21日 (火)

地球の微生物は宇宙空間に曝露しても存在しつづける

微生物は、海底や地底のマグマの近く、高温、高圧、高放射線下、アルカリ、硫酸etcの、(進化した生物から見ると)過酷な環境下で生息する事が可能なことがわかってきました。
代謝機能を持たずに外部エネルギーによって生きている(半分生きている)微生物も確認されています。
そこで、始原生物は、地球の(または、地球が形成される前の)高エネルギー環境の中で生まれたのではないか?、あるいは、宇宙から来たのではないか?とも考えられるようになってきました。
実際、宇宙空間ではどうか?
以下、宇宙ステーションの外表面でも生息しつづける事ができる事が確認された記事を紹介します。
「スプートニク日本」
リンク
より引用
「国際宇宙ステーションの標本採取で、地球の生命誕生論が確立される?」
国際宇宙ステーション(ISS)の外表面から標本を採取し調査したところ、いくつかの種類の細菌は宇宙空間の高い放射線に曝されても存在し続けることが証明され、更に同類の微生物が地球に入り込んだために生命が誕生した可能性も示す結果となった。次期ミッションで船長に任命されたアレクサンドル・ミスルキン氏が、モスクワ郊外にある宇宙飛行士養成センターの記者会見で述べた。
ミスルキン飛行士は「(前回滞在時に)標本を採取したとき、この中に生物なんているわけがないと考えていました。温度差はマイナス100度からプラス100度、私たちの感覚では餌となる普通の食物もなく、放射線も高い環境ですから。一体、どんな生物体が存在し得ると言うのか、と。すると、それが存在しているとわかったのです。もちろん、地球から持ち込まれたものです。ですが、私たちの惑星からやって来た何かが、宇宙空間の中でも生き延びることができたという事実が示すのは、微生物がこれらに耐え得るとすれば、地球上の生命は同じような形で誕生したのではないかという可能性です」と推測する。
そして、「我が国の微生物学者もこの問題の歴史的な重要性を強調しています。1月の船外活動では再び標本を採取してきますので、学者たちとこの方面で仕事を進められるのを楽しみにしています」と締めくくった。




田村正道

海底下生命圏の微生物群が地球の元素循環を促進している

海底下には、地球表層の生命群とは大きく異なる進化を遂げた生命圏が構成されています。
そして、これらの微生物の代謝活動が、地球における元素循環を促進しています。
一方、この微生物は細胞の倍加速度(≒成長速度)が非常に遅いことが判明しました。極限環境の中では、成育速度を抑えることで、代謝にもちいる材料が不足した場合の適応可能性を高めてきたのかもしれません。
◇JAMSTEC、海底下2000mの石炭層に倍加時間が数百年以上の微生物群を発見リンク
<>より
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地球表層の約7割を占める海の下には、約1029細胞の微生物が生息する広大な「海底下生命圏」が存在することが知られている。これまでの科学掘削調査において、海底下に生息する微生物の多くが地球表層の生命と系統的に大きく異なり、特異な進化を遂げた性状未知の微生物種から構成されることや、有機物に富む大陸沿岸域の海底堆積物に生息する微生物の多くが「生細胞」であること、外洋の堆積物環境に酸素が豊富に存在する好気的な生命圏が広がっていることなどが明らかになっている。さらに、2012年には海底下2,466mまでの掘削コアサンプルの採取に成功し、世界最深の海底下微生物群集の存在が確認された。
これらの成果は、地球内部の地下環境に「陸」や「海」の生命圏とは特性が大きく異なる「第三の生命圏」が存在し、そこに生息する微生物の代謝活動が、有機物の分解や天然ガス(メタン)の生成など地球規模の元素循環に大きな役割を果たしている。一方、海底下深部にいる微生物の栄養源や生育の速さについては不明であったため、2012年、地球深部探査船「ちきゅう」により八戸沖の水深1,180 mの海底から採取された海底下約1.6 kmの泥岩層と2.0 km付近の石炭層(褐炭)のサンプルを用いて、単一細胞レベルのより詳細な分析研究を実施した。
同サンプルを無酸素環境下で滅菌されたガラス瓶に入れ、炭素、窒素、水素の安定同位体で標識されたメタノール、メチルアミン、アンモニウムイオン、重水を基質としてそれぞれ少量ずつ添加し、現場環境に近い温度で暗所に静置した。実験開始から30ヶ月後、ガラス瓶の中に含まれるメタンや溶存無機炭素(二酸化炭素)の炭素・水素安定同位体組成を測定した。次にガラス瓶から取り出したサンプルに含まれる微生物細胞をセルソーターを用いて分取・濃縮した後、1細胞あたりに取り込まれた安定同位体の量を、超高空間分解能二次イオン質量分析器(NanoSIMS)を用いて測定した。さらに、それらの細胞からゲノムDNAを抽出し、次世代シーケンサーを用いて16S rRNA遺伝子断片の塩基配列を解読し、この実験により生育した微生物の種類を同定した。
その結果、安定同位体で標識された基質をサンプルに添加してから30ヶ月後、ガラス瓶の中に含まれるメタンの約0.04%が"重い"メタン(13Cに富むメタン)に変化していた。これは、13Cで標識されたメタノールやメチルアミンを基質とするメチロトローフな代謝活動によるもので、微生物が生育のためのエネルギーを獲得し、最終産物としてメタンが生産されたことを示唆している。
同様に、溶存無機炭素も30ヶ月後には"重い"二酸化炭素(13Cに富む二酸化炭素)へと変化していた。これらの結果は、地層中に生息する微生物群がメタノールやメチルアミンといった石炭層(褐炭)に多く含まれるメチル化合物を分解・消費し、最終的にメタンや二酸化炭素を産生する代謝が起きていることを示している。
~中略~
この研究では、炭素や窒素の同化作用を示した全ての微生物細胞が、重水に由来する水素(2H)を窒素(15N)とほぼ同じ割合で同化していたことが明らかとなったほか、細胞に同化されたメチルアミンやメタノールに由来する13Cの量は、15Nや2Hよりも少ない傾向が認められた。これは、メチルアミンやメタノールが、細胞を構成する新しい生体化合物の元素として使われるだけではなく、呼吸によりエネルギーを獲得する代謝に使われ、その代謝産物が細胞外に排出されたためと推察される。さらに、1細胞あたりの全窒素と全水素の量と、30ヶ月間に固定された15Nや2Hの量の割合から、細胞の倍加時間を推定したところ、数十年から数百年の時間を要することが明らかになった。
また、30ヶ月後のサンプルから直接ゲノムDNAを抽出し、微生物の種類を調べた結果、それらの多くが約2000万年前の陸域の森林土壌や浅海の堆積物環境に由来する固有の地下微生物であることが確認されたとともに、長期生存のための内生胞子を作る微生物種や好熱性細菌と推測される微生物種が検出された。
これらの研究成果は、大陸沿岸の有機物に富む海底堆積物に生息する地下微生物群が、地層中に含まれる有機成分を持続的に分解し、地質学的時間スケールと空間規模で、石炭の熟成や天然ガス(メタン)の生成といった炭化水素資源の形成プロセスに重要な役割を果たしていることを示唆している。
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稲依小石丸

2017年11月20日 (月)

微生物によって作られた新抗生物質 耐性菌に高い効果

リンク
現在知られている抗菌薬に耐性を持つ細菌に対し、高い効果が見込める新たな抗生物質が発見されたことが、15日に米学術誌「セル(Cell)」(オンライン版)に発表された論文で明らかになった。
 この抗生物質はイタリアで採取した土のサンプルから発見された微生物によって作られ、「シュードウリジマイシン(pseudouridimycin、PUM)」と命名された。PUMは研究所の実験で20種類の菌の発育を阻害し、特に複数の抗生物質に耐性を持つ連鎖球菌(streptococci)やブドウ球菌(staphylococci)への有効性が確認された。しょうこう熱に感染したマウスの治療にも効果があった。
 PUMは「ポリメラーゼ(polymerase)」と呼ばれる酵素の作用を抑制するものの、同じ酵素を標的に用いられる「リファンピシン(rifampicin)」とは作用が異なる。PUMは現在販売されている抗生物質に比べて、薬剤耐性を引き起こす可能性が10倍低い。
 研究を行った米ニュージャージー(New Jersey)州のラトガース大学(Rutgers University)とイタリアのバイオテクノロジー企業ナイコンス(Naicons)は、3年以内にPUMの臨床試験に着手し10年以内に発売できる可能性があるとしている。また研究者らは、新しい抗生物質を見つける上で土壌微生物は最良の源であることが、PUMの発見によって改めて示されたと述べた。(c)AFP




す太郎

2017年11月16日 (木)

人類とその共生微生物群が『超個体』として共進化してきたのだ

■ねじれの医学 リンク より
「寄生虫なき病」の146ページにこんな言葉があります。
「人類は単独の種として進化したわけではなく、人類とその共生微生物群が『超個体』として共進化してきたのだということは、現在では広く理解されている。」
デューク大学  ウィリアム・パーカー
人体も、皮膚、骨、内臓だけで成り立っているのではありません。皮膚の表面にいる常在細菌も、カビも、大腸にいる腸内細菌も寄生虫、原虫も、内臓に住むアメーバも寄生虫もひっくるめて、みんなで一つの個体だと考えるのが「超個体」という概念です。
そう考えると、さまざまな人種、生物、鉱物などがバランスを取って共生している地球も、多くの星や生物から成り立つ宇宙も、超個体と言えるでしょう。
ところが、一握りの優性種が、劣性な存在を自由に操作し、必要と思われないものは全滅させてもいい、というグローバリズムが超個体をメチャメチャにしています。各々が拮抗し合って、バランスをとって共存していたのに、小さく繊細な者から絶滅し、大きくたくましい者だけが生き残る、という弱肉強食の世界になってしまったのです。
私たちの体を見れば、もっとよくわかります。
さまざまな生命体が、それぞれの役目を帯びて体内で共存してきました。人体の新陳代謝を補助するために、多くの微生物(細菌、カビ、ウイルス、原虫、アメーバ、プリオンなど)が関わっています。
かれらは、私たちの細胞と親戚のようによく似ています。たとえば、細胞内のミトコンドリアは、エネルギーを産生する重要な器官です。そんな重要な器官なら、初めから存在したかのように思います。
ところが元は、細胞に寄生する細菌だったそうです。それがいつしか自分のDNAを捨てて、私たちのために奉仕する存在に変わってしまったのです。
皮膚の間に散在するランゲルハンス細胞も、まるでアメーバのように、外部の毒素に触手を伸ばして防御してくれます。この細胞も、かつては皮膚に寄生するアメーバだったのかもしれません。
このように寄生していたものが、後に同化して私たちの役に立っているケースは多々あるはずです。となると、微生物だからすべてが害を及ぼす、と考えて一網打尽にすることは、私たち生物の進化にとって不利なことではないでしょうか?
こうして共存してきた寄生虫、細菌、カビ、ウイルスなどを、現代医学は敵とみなして撲滅してきたのです。そうやって殺菌、除菌で病気が消えるのかと思いきや、もっと複雑な、アレルギーや自己免疫疾患が激増しているのが現状です。そしてそれを治すという薬を開発して、その副作用でまた病気が増える。このような悪循環を、早く終わらせてほしいと願います。
抗生物質で細菌を殺すとカビやウイルスが増え、ウイルスを殺すとがん細胞が増え、がん細胞を殺すと自分も死ぬという生命の連鎖に、私たちはそろそろ気づいても良いころです。




猪飼野

2017年11月14日 (火)

共生細菌と宿主は一体となって外圧に適応する

共生細菌は、宿主にとって有益となる作用をもたらして、日常の生命活動の維持に貢献していることが多いです。
また、宿主がウイルス攻撃などにより逆境にさらされた場合、共生細菌は最も抵抗力の高い種が繁殖することで、宿主と一体となって適応可能性を高めています。
大きな外圧変化が生じたときに、生物は進化を遂げて生き残る可能性を広げますが、遺伝子変異だけでなく、共生細菌との協働も進化の重要な要素であるといえます。
◇共生する細菌とともに進化する動物:ショウジョウバエのウイルス抵抗性と寄生細菌ボルバキアリンク
<生命科学の雑記帳>より
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ショウジョウバエに寄生する細菌ボルバキアは、体内に侵入するウイルスの増殖を阻止して、ハエを守るという善玉菌の側面を持っている。ボルバキアのウイルス抵抗性のレベルは、ハエの集団でさまざまだが、これは遺伝的変異によりもたらされている。本連載65回では、ボルバキアに感染したネッタイシマカを増やして、デングウイルスの伝播を阻止する試みを紹介した。
9月29日付けのPLos Geneticsで、ポルトガルの国際研究所Instituto Gulbenkian de CienciaのElio SucenaとLuis Teixeriaをリーダーとする研究グループは、共生するボルバキアが宿主としてのショウジョウバエにおけるウイルス抵抗性の進化に直接関わっていることを報告した。
彼らは、4つの集団のショウジョウバエに、世代毎に、ショウジョウバエCウイルス(Drosophila C virus: DCV)を胸郭に接種し、生き残ったものを選択した。DVCは、1970年代にショウジョウバエから分離されたRNAウイルスで、当初、ポリオウイルスと同じピコルナウイルス科とされたが、現在は、ピコルナウイルス目のジシストロウイルス科に分類されている。このウイルスをショウジョウバエに接種すると、多くは3−4日で死亡する。Sucenaらは、生き残ったハエにウイルスを接種するという試みを20世代にわたって繰り返すことにより、抵抗性の集団を作り出した。この抵抗性集団のゲノムを、最初の集団(祖先グループ)、対照としてのウイルスを接種しない集団と比較した結果、そのゲノムには125カ所に一塩基多型(SNIP)が見られ、そのうち111カ所はウイルス抵抗性にもっとも強く関連していた。ウイルス抵抗性はゲノムの変異から生まれたことがうかがえる。
一方、ボルバキアの染色体の遺伝子型を調べた結果、祖先のハエでは、3つのタイプのボルバキアが混在していて、対照集団も同じだったが、ウイルス抵抗性集団では、1つのタイプのボルバキアだけになっていた。宿主がウイルスに曝された結果、内部に寄生する細菌集団は宿主をもっとも保護するタイプのものに集約されていたと考えられた。宿主と内部寄生菌が一体となって、ウイルスに対する遺伝的抵抗性の宿主が進化していたのである。
これまで、ウイルスが宿主と共進化した例は1950年にオーストラリアで、ヨーロッパから持ち込まれた野ウサギ退治のために、致死的感染を起こすウサギ粘液腫ウイルスを散布して、最終的にウイルス抵抗性のウサギの進化とウイルスの毒性低下という共進化が起きたことがあった。今回は、1世代が2週間という短いショウジョウバエで、実験的に宿主と内部共生細菌がウイルスの選択圧で共進化を起こすことを初めて示したことになる。
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稲依小石丸

第三の生命圏

リンク
地球表層の約7割を占める海の下には、約1029細胞の微生物が生息する広大な「海底下生命圏」が存在することが知られている。これまでの科学掘削調査において、海底下に生息する微生物の多くが地球表層の生命と系統的に大きく異なり、特異な進化を遂げた性状未知の微生物種から構成されることや、有機物に富む大陸沿岸域の海底堆積物に生息する微生物の多くが「生細胞」であること、外洋の堆積物環境に酸素が豊富に存在する好気的な生命圏が広がっていることなどが明らかになっている。さらに、2012年には海底下2,466mまでの掘削コアサンプルの採取に成功し、世界最深の海底下微生物群集の存在が確認された。
これらの成果は、地球内部の地下環境に「陸」や「海」の生命圏とは特性が大きく異なる「第三の生命圏」が存在し、そこに生息する微生物の代謝活動が、有機物の分解や天然ガス(メタン)の生成など地球規模の元素循環に大きな役割を果たしている。一方、海底下深部にいる微生物の栄養源や生育の速さについては不明であったため、2012年、地球深部探査船「ちきゅう」により八戸沖の水深1,180 mの海底から採取された海底下約1.6 kmの泥岩層と2.0 km付近の石炭層(褐炭)のサンプルを用いて、単一細胞レベルのより詳細な分析研究を実施した。
同サンプルを無酸素環境下で滅菌されたガラス瓶に入れ、炭素、窒素、水素の安定同位体で標識されたメタノール、メチルアミン、アンモニウムイオン、重水を基質としてそれぞれ少量ずつ添加し、現場環境に近い温度で暗所に静置した。実験開始から30ヶ月後、ガラス瓶の中に含まれるメタンや溶存無機炭素(二酸化炭素)の炭素・水素安定同位体組成を測定した。次にガラス瓶から取り出したサンプルに含まれる微生物細胞をセルソーターを用いて分取・濃縮した後、1細胞あたりに取り込まれた安定同位体の量を、超高空間分解能二次イオン質量分析器(NanoSIMS)を用いて測定した。さらに、それらの細胞からゲノムDNAを抽出し、次世代シーケンサーを用いて16S rRNA遺伝子断片の塩基配列を解読し、この実験により生育した微生物の種類を同定した。
その結果、安定同位体で標識された基質をサンプルに添加してから30ヶ月後、ガラス瓶の中に含まれるメタンの約0.04%が"重い"メタン(13Cに富むメタン)に変化していた。これは、13Cで標識されたメタノールやメチルアミンを基質とするメチロトローフな代謝活動によるもので、微生物が生育のためのエネルギーを獲得し、最終産物としてメタンが生産されたことを示唆している。
<中略>
この研究では、炭素や窒素の同化作用を示した全ての微生物細胞が、重水に由来する水素(2H)を窒素(15N)とほぼ同じ割合で同化していたことが明らかとなったほか、細胞に同化されたメチルアミンやメタノールに由来する13Cの量は、15Nや2Hよりも少ない傾向が認められた。これは、メチルアミンやメタノールが、細胞を構成する新しい生体化合物の元素として使われるだけではなく、呼吸によりエネルギーを獲得する代謝に使われ、その代謝産物が細胞外に排出されたためと推察される。さらに、1細胞あたりの全窒素と全水素の量と、30ヶ月間に固定された15Nや2Hの量の割合から、細胞の倍加時間を推定したところ、数十年から数百年の時間を要することが明らかになった。
また、30ヶ月後のサンプルから直接ゲノムDNAを抽出し、微生物の種類を調べた結果、それらの多くが約2000万年前の陸域の森林土壌や浅海の堆積物環境に由来する固有の地下微生物であることが確認されたとともに、長期生存のための内生胞子を作る微生物種や好熱性細菌と推測される微生物種が検出された。
これらの研究成果は、大陸沿岸の有機物に富む海底堆積物に生息する地下微生物群が、地層中に含まれる有機成分を持続的に分解し、地質学的時間スケールと空間規模で、石炭の熟成や天然ガス(メタン)の生成といった炭化水素資源の形成プロセスに重要な役割を果たしていることを示唆している。
一方で、地下微生物がどのようなメカニズムで生命機能を長期間維持するのか、その生命生息可能限界はどこにあるのか、そもそも過酷な地下環境で生命の進化は起きているのか、といった根源的な問いは依然として不明のままである。研究グループは今後、これらの地下微生物が有する潜在的な遺伝子機能や環境適応・進化プロセスに関する理解と利活用手法の研究開発をさらに深め、海洋・地球環境と人間社会の未来構築に活かしていきたいと考えていると説明している。



す太郎 

2017年11月13日 (月)

同性愛は人間だけでなく動物にも見られる親和行動

最近テレビで30年前に流行った保毛尾田保毛男(ほもおだほもお)が復活し、それをLGBTコミュニティが抗議声明を発表。それ以降、なにかとLGBTが注目されています。
僕は、LGBTの方には申し訳ないのですが、生物として子孫が残せない同性愛者さんは観念が倒錯しちゃった人なんだろうな~と思っていました。
その証拠に生物には同性愛なんてない!と思って調べたところ、明治以前の日本ではもちろん(ex.織田信長)、広く生物の間で同性愛のような行動は見られるようです。
オスロ大学の研究では同性愛的行為は自然界においても一般的だと発表されており、今まで同姓愛行為が確認された動物は1500種類以上にのぼるとされています。特に群れをなす社会的な動物にその傾向が強いようです。
同性愛行動は主に親和行動の延長として現れており、集団の結束力を上げるのに一役かっています。
逆に男と女の恋愛のみに縛られるのは明治時代のキリスト教の考えを受け入れてから。
こう考えてみるとLGBTの問題は、キリスト教により破壊された集団内の親和充足を取り戻す本源的な潮流なのだと考えられます。
----------------------以下引用----------------------
Glorious Rainbow(リンク)
 オスロ大学は、過去の研究で同性愛的行為は自然界においても一般的だと発表しました。今まで確認されただけでも1500種類以上にのぼります。特に群れをなす社会的な動物にその傾向が強いと言われます。以下ではその中でも特に代表的な動物を紹介します。
1、チンパンジー
 人間と近縁の種であるチンパンジーです。チンパンジーの中でも特にボノボと呼ばれる種は、全ての個体がバイセクシュアルだと知られています。繁殖のために行われる性行為の他に同性同士でもオーラルセックスが行われてます。同性の性行為自体が群れの結びつきを強める大事な役割を果たすそうです。
2、ライオン
 ライオンは、ボスとその兄弟で群れを引率します。ボスへの忠誠、あるいは群れの中での位置づけを明確にするために同性愛的行為が行われます。どの群れでも一般的な習慣であるようです。群れの結びつきを強くする役割を持つ点はチンパンジーと同じですね。
3、イルカ、シャチ
 最も高い知能を持ち、人間に近い認識・社会的能力を持つイルカです。こちらも同性愛的行為がよく見られます。男女のつがいは一時的な関係であるのに対し、オス同士のつがいは何年にも渡って一緒に行動するそうです。イルカは群れ同士が遭遇すると衝突が起こりがちになりますが、”乱交”が行われることによって緊張が緩和されます。
4、ペンギン
 ペンギンのゲイのカップルはよく知られていますね。いろんな動物園で同性同士のつがいが確認されてます。去年はゲイのカップルがはじめて卵を返すのに成功したことがニュースになりました。
5、カモメ
 カリフォルニアで行われた研究調査によると、西洋カモメの14%のつがいがレズビアンのカップルであることがわかりました。これらのつがいは、それぞれがオスカモメと交尾することを厭わないようで、オスと交尾してから自分の同性パートナーの元に戻り、卵を一緒にかえすそうです。なんともドライな関係ですね。
一方で、昆虫界に同性愛は存在しないという研究結果もあります。カブトムシや、トンボのオス同士の交尾は有名ですが、これはオスが性衝動を我慢できなかった結果によるもので、初めから同性に対する性的指向があるわけではないとのことだそうです。
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松下晃典

2017年11月11日 (土)

その病気「自作自演」かも。武田教授が原始時代の生活を勧める訳

リンク より
●私たちの求める健康は「動物や原始時代と似た生活をする」ことが大前提
果物が嫌いというわけでもないのですが、皮を剥いたり種を出したりするのが面倒で、つい手が出ずにいつも家内に怒られています。でも、果物がなんとなくイヤなのはそれだけでは無いのです。
生物というのはもともと「自分で必要なものは自分の体で作る」のが原則で、ベジタリアンが野菜だけを食べていても自分の体の肉を作ることができるように、体内で必要なものは合成します。でも、同時に生物は自分の祖先の生活に影響を受けています。「人間と果物」では、人間の祖先がサルだったので木の上で果物を食べていました。その結果、もともとは自分の体の中で合成していたビタミンCを合成できなくなったのです。
サルから進化した人間では体内のビタミンC合成工場が止まっていて、仕方なく果物を食べなければならないのです。私はそれに腹が立って、果物嫌いというわけです。
もちろん、人間は生物であり、動物であり、サルの子孫でもあります。だから人間は生物、動物、サルの影響を強く受けているのですが、「調理したもの(人間以外の生物は自分が食べるものを調理することはない)を食べる」「栄養学などを勉強する」「家の中にいることが多い」「エアコンで温度一定」「自分の足で移動しない場合が多い」などまったく他の生物とは違う生き方をしています。
だから人間だけは生活の様式にそって他の動物とは違う体になっていなければならないのですが、体だけはまだ昔のままなのです。
奇妙なことが数多くあります。朝起きると歯を磨きますが、動物で歯を磨いているのを見たことはありません。朝食は大事と言いますが、動物はいつも餌がとれるわけではありません。お腹がすいてきたら狩りに出かけ、その日は不運にも食事にありつけないことすらあります。
体の構造を決めたり、健康を維持する第一は私たちの体の中の遺伝子ですが、遺伝子は元来、化学物質ですから容易なことでは変わらず、10万年ぐらいもすれば少しずつ変わってくるといわれています。でも1万年前はまだ石器時代で人間はほとんど動物と同じ生活をしていました。
ということは、私たちの健康というのは「まずは動物や原始時代と似た生活をする」ことが前提になります。朝起きたらまず太陽の光を浴びる(動物では当然)、テレビなどを見る前に体を動かす(動物では当然、以下同じ)、やや不足気味の食事をとる、生活に必要なぐらいの軽い運動をする、敵がいないか危険では無いかを五感と頭脳を使って警戒する、土や草などの自然と接する、暗くなると寝る…などです。
●その病気、「自作自演」になっていませんか?
最近、健康の第一歩(ガンの予防でも同じことが言われる)として、日光浴、深呼吸、軽い運動が大切と言われますが、これも当然です。そして飽食しない、少し熱めの風呂に入るなども良いとされます。また動物は獲物を追いかけるのに10分ぐらいの激しい運動はしますが、人間のようにテニスやマラソンを1時間もすることはありません。
ところが、体の不調を訴える人の様子を聞いてみると、朝起きてもベッドでグズグズしていてテレビを見ていたり、ほぼ一日中エアコンの部屋に入っていたり、そうかと思うと激しい運動をスポーツと称して真夏に何時間もしたりします。また夜も遅くまで起きていますが、もともと150年ほど前にエジソンが電球を発明するまでは基本的には「暗くなったら寝る」のが普通でした。
つまり、「体の調子が良く、楽しい人生」を送りたかったら、少なくとも朝起きたら太陽の光を浴び、軽い運動(台所など)をして体を慣らし、テレビ、エアコンなどは余り使わずに日光の当たるところで自然と接しながら過ごし、男性は少しきつい運動をし(血管の構造などがそうなっている)、食事は腹八分目か朝食を抜き、夜もできれば10時頃には寝て、夜明けとともに起きるという生活をしてから「体の調子はどうかな?」と様子を見ることです。
あまり運動もせずに「便秘」になったとか、朝の太陽も浴びずに「精神的に不安定」とか、日光浴不足で骨粗鬆症になったり、たらふく食べて肥満や糖尿病になったりするのは、まさに「自作自演」なのです。さらにそれに加えて「幼稚園がうるさい」と怒鳴り込んだり、マンションで上の階の足音が聞こえるなどと神経過敏になる人もいますが、これも「自作自演」が嵩じた例でもあります。
森に足を踏み入れると爽やかな気持ちになりますが、これは樹木の中心部にあるフェノール性の化合物の臭いと、木々の葉がこすれ合う高周波の音とも言われています。私たちは海の中、森の中から出てきたものですから、心理的にも自然に接することは大切です。





 
加藤俊治

2017年11月 6日 (月)

39億年前の岩石から地球最古の生命の痕跡が発見。

カナダの39億年前の岩石から、地球最古の生命の痕跡が発見されました。
これまで確認された世界最古の生命の痕跡は、グリーンランドで見つかった38億年前のものに比べ、1億年古いものになります。
記事を紹介します
こうして年々、より古い岩石から生命の痕跡が発見されていますが、現時点で古い岩石を採掘できる条件を考慮すると、最古の生命はもっと古いものであると考えられます。
しかし、地球(と月)の誕生が45億年前の灼熱の状態で、オゾン層もないのであれば、有機物のふんだんなスープのような環境の中で生命が誕生しとは考えにくい。
むしろ、生命は、高温、高宇宙線のなかで、そのエネルギーとともに存在していたものであり、冷えていくに従って一方向的にエネルギーを減らしていくのではなく、減と増を波動状にして平衡状態を維持する存在として生まれたのではないか?
という仮説も考えられます。
~以下引用~
「世界最古の生命痕跡を発見!カナダ・ラブラドル半島で39億年前の岩石から生物由来の炭素」
●世界最古の生命痕跡を発見
 東京大学などの研究グループが、カナダで採取した39億年前の岩石から、世界最古とみられる生命の痕跡を発見したと発表した。
 東京大学の小宮剛准教授などの研究グループは、カナダ北東部のラブラドル半島にあったおよそ39億5000万年前の岩石を採取し詳しく調べた。その結果、自然界に存在する3種類の重さの炭素のうち、生物の体内に多い、最も軽い炭素の割合が高い塊が見つかり、研究グループでは、生物の死骸の痕跡だとしている。
 これまでに確認された世界最古の生命の痕跡は、グリーンランドでみつかった38億年前のものだが、今回の発見は、それよりも1億年以上古いものだという。
2013年12月、東北大学とコペンハーゲン大学の研究チームは、世界最古とされるグリーンランド南西部の38億年前の岩石から、当時の海に生息していた微生物の痕跡を発見したことを発表している。
 岩石中の炭素を分析して確証したもので、最古の生命の痕跡だという。採取した岩石を詳しく分析したところ、現世の生物と同じ炭素同位体組成(12C/13C 比)をもつこと、現世の生物にも特徴的な炭素のナノレベル組織や外形が見られることなどから、38億年前の海に生息していた微生物の断片だと結論づけた。
 地球は今からおよそ45億年あまり前に誕生したと考えられているが、生命がいつどのように誕生したのかはまだよくわかっていない。研究グループでは、地球にあらわれた初期の生命がどのような姿をしていたかを知る貴重な資料だとして、今後、生命の種類について特定を進めることにしている。
 東京大学の小宮准教授は「痕跡の大きさは数十マイクロメートルで、細胞内に核をもたない原始的な生物だとみられる。泥が積もってできた岩石から出てきたので、海に生息していたのではないかと考えられるが、初期の生命がどのような姿をしていたのか解明したい」と話している。
~後略~




田村正道 

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