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南極観測50年 氷床掘削 岩盤までとどかず 3035.22mで終了 このエントリーをはてなブックマークに追加  

科学大好き!アイラブサイエンス!最近気になる科学情報を、くわしく調べやさしく解説!毎日5分!読むだけで、みるみる科学がわかる!
1957年1月29日。第1次南極観測隊は、南極大陸を4キロ先に望むオングル島に上陸し、「昭和基地開設」を宣言した。

あれからちょうど50年、昭和基地ではさまざまな観測、発見がなされてきた。隕石発見、オーロラの観測、オゾンホールの発見などすばらしい成果をあげてきた。タロとジロの物語もあった。

そして27日、ドームふじ基地で3035メートルの氷を掘削。岩盤までは到達できなかったが、およそ100万年前の氷を掘り出したことになる。

今日は南極観測の歴史とこれまでの成果を調べてみたい。(参考HP 南極観測50年)

 およそ100万年前の氷床コア 

関連するニュース
南極掘削  岩盤に未到達 3035.22mで終了 採取された岩粒(国立極地研究所提供) 南極大陸にある日本のドームふじ基地(標高3810メートル)で、世界初の岩盤採取を目指して氷床を掘削していた第48次南極地域観測隊は26日、深さ3035.22メートルで掘削を終了した。

 

岩盤には到達できなかったが、国立極地研究所などによると、観測隊は岩盤の一部とみられる数ミリの砂粒や、岩盤の熱で溶けた水を採取した。バクテリアなどの生物がいる可能性もある貴重な試料。日本に持ち帰り分析する。

氷床掘削は2003年から始まり、昨年1月、3028.52メートルまでの氷を採取。最深部の年代は72万年前だった。今回は昨年12月から、岩盤まで残り最大20メートルを掘り進めていたが、予定の期間が終了し時間切れになった。(毎日新聞 2007年1月27日) 

南極の氷床とは? 南極大陸は氷の大陸で、地球上の真水の90%が凍って南極氷床をつくっている。ドームふじ基地はその頂上にあて、標高は3810mだが、氷の下の岩盤の標高は800mくらいで、氷床の厚さは約3000mもある。

氷床の中を電波の反射で調べるアイスレーダーでみると、積もった雪の年代の層がみえる。氷床は重さで変形しながら海に向かって動いていて、やがて氷山として流れ出す。大陸周辺の斜面部では流れが速くなっている。

南極の美しいオーロラ   
青               ピンク            赤

南極観測50年の主なあゆみ
1956年11月 1次隊が観測船「宗谷」で出発
  57年 1月 昭和基地開設。越冬開始
  59年     樺太犬タロ・ジロの生存確認。南極条約に署名
  65年     2代目観測船「ふじ」就航
  68年12月 雪上車で南極点到達
  69年     やまと山脈で隕石発見
  70〜85年 ロケットによるオーロラ観測
  82年     オゾンホールを発見
  83年     3代目観測船「しらせ」就航
  87年     初の女性隊員、29次夏隊に参加
  95年     ドームふじ観測拠点(後に基地)開設
  04年     昭和基地で高速データ通信が可能になる
  07年     ドームふじ基地で3035メートルの氷を掘削 

 

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太陽に端を発する太陽風と呼ばれるプラズマ粒子の流れが地球磁気圏内のプラズマシートと呼ばれる領域にたまる。プラズマシート中のプラズマ粒子が地球大気(電離層)に向かって高速で降下し、大気中の粒子と衝突すると、大気粒子が一旦励起状態になり、それが元の状態に戻るときに発光する。これがオーロラの光である。 

オーロラは発光する原子によって様々な色に変化する。

 




冬の味覚「牡蠣」の健康成分とノロウイルスの風評被害について このエントリーをはてなブックマークに追加  

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牡蠣のおいしい季節になりました。昨日牡蠣を食べた御家庭も多いのではないでしょうか?我が家も好きで昨日は牡蠣フライでした。

ところで牡蠣は体によいといいますが何によいのでしょう?

海のミルクといわれるほど豊富な栄養分を持っています。グリコーゲン、ビタミン、亜鉛、鉄分などのミネラル、タウリンなどのアミノ酸を豊富に含んだアルカリ性食品です。

ただ、昨年末に流行ったノロウイルスのために牡蠣は風評被害にあいました。国や県、牡蠣養殖業者は日頃から衛生管理に努めており、今回のケースには関係がないと考えられます。

今日は牡蠣の栄養成分と牡蠣養殖の衛生管理について調べます。(参考HP Wikipedia)

牡蠣とは何か?


カキ(牡蠣 英名 Oyster)は、ウグイスガイ目 イタボガキ科に属する二枚貝の総称。あるいはカキ目もしくはカキ上科に属する種の総称。

食用にされるマガキやイワガキなどの大型種がよく知られるが、食用にされない中型〜小型の種も多い。

牡蠣の健康成分は何か?


蛋白質やカルシウム、亜鉛などのミネラル類をはじめ、さまざまな栄養素が多量に含まれるため、海のミルクとも呼ばれる。

牡蠣は私たちの体に必要なグリコーゲン、ビタミン、ミネラル、アミノ酸などを豊富に含んだアルカリ性食品である。最近では、牡蠣に含まれるビタミンB12や鉄が貧血に効き、グリコーゲンや神秘の成分タウリンが糖尿病、肝臓病、狭心症などに良いという薬効も伝えられている。

亜鉛とは?
生体では鉄の次に多い必須微量元素である。人体に入る亜鉛はすべて食品に由来する。体重70kgのヒトに平均2.3g含まれる。

大部分の酵素の活性に関与し、酵素の構造形成および維持に必須である。また体内における細胞分裂のときに関わり、必須である。

人間では亜鉛不足になるとまず、「味が薄くなった、味がわかり難くなった」というような症状が起きる。ついで肌がカサつく皮膚障害、病気しやすくなる免疫不全、そして精力減退がおきる。

タウリンとは?
タウリン(Taurine)は生体内で重要な働きを示す含硫アミノ酸の一種。別名アミノエチルスルホン酸。哺乳類においては肝臓、肺、筋肉などに分布する。とりわけ軟体動物、特にタコ、イカはタウリンを多く含む。するめの表面に出る白い粉にはタウリンが凝縮されている。

タウリンはヒトの体内などで胆汁の主要な成分である。消化作用を助けるほか、神経伝達物質としても作用する。活性酸素や過酸化水素の放出(呼吸バースト)を抑える作用もある。

一般には血中のコレステロールの上昇を抑え善玉コレステロールを増やすとともに肝機能の強化作用があるとされている。

牡蠣と食中毒にはどんな関係があるか?


古来より食されているカキであるが、一方で「あたる」食品(食材)としても知られている。このことは、生食される機会が多いことに関係が深い。

食中毒症状を引き起こす原因としては貝毒、細菌(腸炎ビブリオ、大腸菌)とウィルス(特にノロウィルス)がよく知られている。どの原因も生育環境(海水)に由来するものであり、貝の生息海域に汚染があれば貝内部、消化器官(中腸腺など)に取り込まれ濃縮される。

重要なことは、1.すべて二枚貝であれば共通する危険要因である。2.貝毒以外は充分に加熱処理することで食中毒を回避できる。という点である。 

現在養殖牡蠣の衛生管理はどうなっているか?(農水省HPより)


(1) 生産や出荷に当たっては、むき身、包装等の加工過程において、衛生的な水を十分に使用して洗浄したり、殺菌された清浄な海水で一定期間畜養するなど、常日頃から製品の管理に取り組んでいる。

こうした取り組みに加え、主要生産県では独自に適正養殖指針、ノロウイルス対策指針等を定めて、都道府県と生産者が連携し、養殖カキの安全性や信頼の確保を図る。

(2) こうした活動の一環として、生産者、漁連・漁協等は、出荷される養殖カキについて定期的な自主検査を実施しており、ノロウイルスの保有の有無を確認しています。また、都道府県でも生産者の自主検査に加え、必要に応じて検査を実施する。

(3) 特に、生食用として出荷される養殖カキについては、ノロウイルス対策指針等に基づき検査の結果が、陽性の場合には、生食用としては出荷しない。

(4) 農林水産省では、都道府県及び全国生産者団体に対し、カキの生産出荷に際してノロウィルスの安全管理や検査等に万全を期すよう指導をする。 
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再び世界遺産へ挑戦!暫定リストに「富士山」 他4件追加 文化庁 このエントリーをはてなブックマークに追加  

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ここ、湘南の地からはこの時期、晴れていればほぼ確実に、スッキリと雪化粧した富士山を眺めることができる。

遠くからは美しい富士山。日本の象徴の1つであるが、まだ世界遺産に認定されていない。前回、「自然美」という登録基準で自然遺産として申請をしたが、富士山を訪れる人たちのゴミの問題で却下された。

今回は「信仰・芸術・文学の普遍的な価値」という登録基準で文化遺産として申請するらしい。富士山も文化遺産ということだが、やはり美しい富士山は自然環境あっての遺産である。ゴミを取りのぞき、きれいにする運動を広げながら複合遺産としての申請を目指したい。

世界遺産の暫定リストにはいくつでも、国レベルの判断で申請できるが、正式な推薦は年1回、自然遺産・文化遺産それぞれ1物件ずつしかユネスコに申請できない。その他、様々な厳しい条件がある。

今日は世界遺産と、世界遺産になるまでの手続きについて調べることにする。(参考HP 日本ユネスコ)

 富士山 再度世界遺産に挑戦!

関連するニュース
世界遺産:暫定リストに「富士山」など4件追加 文化庁


文化庁は23日、世界文化遺産登録への第1ステップとなる暫定リストに「富士山」(静岡県・山梨県)など4件を追加することを発表した。暫定リスト追加は01年以来6年ぶり。富士山は「信仰と芸術・文学の諸活動に関連する文化的景観として、顕著な普遍的な価値を持つ」ことなどが評価された。

暫定リスト入りしたのは富士山のほか、「富岡製糸場と絹産業遺産群」(群馬県)▽「飛鳥・藤原の宮都とその関連資産群」(奈良県)▽「長崎の教会群とキリスト教関連遺産」(長崎県)の3件。今後、政府の推薦が決まれば、ユネスコ(国連教育科学文化機関)の世界遺産委員会に推薦書が提出される。

富士山については03年5月、世界自然遺産の候補地として、環境省と林野庁の検討会が審議した。しかし、「ごみやし尿汚染を解決しなければ、登録は困難」として暫定リスト入りが見送られた。今回審議した文化審議会世界文化遺産特別委員会からは「遺産保護と地域開発のバランスが必要」などと今後の課題が指摘された。

文化庁によると、自然物で文化遺産に登録されているケースは、イタリア北西部ピエモンテとロンバルディア両州にまたがる九つの「聖山」など複数あるという。

◇富士山以外に世界文化遺産暫定リスト入りした3件の評価ポイントは以下の通り。

▽富岡製糸場と絹産業遺産群 伝統的な生糸生産から近代の殖産興業を通じて日本の文明開化の先駆けとなった。

▽飛鳥・藤原の宮都とその関連資産群 古代国家成立期の政治・社会・文化などのあり方を生々しく伝えている。

▽長崎の教会群とキリスト教関連遺産 教会群は西洋と日本の伝統的な建築技術が融合し、貴重な文化的景観を形成。(毎日新聞 2007年1月23日) 

世界遺産とは?


世界遺産(せかいいさん)とは、1972年のユネスコ総会で採択された「世界の文化遺産及び自然遺産の保護に関する条約」(世界遺産条約)に基づいて、世界遺産リストに登録された遺跡や景観そして自然など、人類が共有すべき普遍的な価値をもつものを指す。

世界遺産登録までの手続きは?


(1)国内暫定リストに掲載する物件を選定
文化遺産の場合は文化庁  自然遺産の場合は環境省か林野庁
(2)世界遺産条約関係省庁連絡会議で国内暫定リストへの掲載を決定
(3)国内暫定リストをユネスコ世界遺産センターへ提出
(4)暫定リストのなかから条件の整った物件をユネスコ世界センターへ推薦 
推薦は年1回、1物件(自然遺産を含む場合のみ2物件)
(5)ユネスコ世界遺産センターが現地調査
文化遺産については ICOMOS、自然遺産については IUCN が現地調査を実施
(6)ユネスコ世界遺産委員会ビューロー会議で審議
ICOMOS 及び IUCN の調査結果をもとに世界遺産にふさわしいかどうかを審議
(7)ユネスコ世界遺産委員会(年1回開催)で登録の可否を決定
ICOMOS、IUCN 及び ICCROM の代表を交えて審査し登録の可否を決定

ICOMOS=国際記念物遺跡会議
IUCN=国際自然保護連合
ICCROM=文化財の保存及び修復の研究のための国際センター

世界遺産 様々な条件


(1)物件を保有している国が世界遺産条約を締結していること
(2)物件が国の法律で確実に保護されていること

文化遺産の場合
国宝を含む重用文化財、重要文化的景観、伝統的建造物群保存地区などに指定されていること。

自然遺産の場合
自然環境保全法によって国立公園や都道府県が指定する自然環境保全地区に含まれていること。

(3)物件は完全性、真実性を満たし、登録基準のいずれか一つ以上にあてはまること

完全性(Integryty)
世界遺産の価値を構成する必要な要素がすべて含まれ、長期的保護制度が確立されていること。

真実性(Authenticity)
文化遺産の場合は建造物や遺跡が本来の芸術的・歴史的価値(オリジナリティ)を保っていること。

登録基準


2007年以降は文化遺産の6基準、自然遺産の4基準を統合した10基準が登録基準となる。登録基準(日本ユネスコ協会のホームページから引用)

1.人類の創造的才能を表す傑作であること。

2.ある期間、あるいは世界のある文化圏において、建築物、技術、記念碑、都市計画、景観設計の発展において人類の価値の重要な交流を示していること。

3.現存する、あるいはすでに消滅してしまった文化的伝統や文明に関する独特な、あるいは稀な証拠を示していること。

4.人類の歴史の重要な段階を物語る建築様式、あるいは建築的または技術的な集合体、あるいは景観に関する優れた見本であること。 5.ある文化(または複数の文化)を特徴づけるような人類の伝統的集落や土地利用の優れた例であること。(特に抗しきれない歴史の流れによって存在が危うくなっている場合。)

6.顕著で普遍的な価値をもつ出来事、生きた伝統、思想、信仰、芸術的作品、あるいは文学的作品と直接的または明白な関連があること(ただし、きわめて例外的な場合で、かつ他の基準と関連場合のみ適応)。 7.類例を見ない自然美および美的要素をもった自然現象、あるいは地域を含むこと。 8.生命進化の記録、地形形成において進行しつつある重要な地質学的過程、あるいは重要な地形学的、自然地理学的特徴を含む、地球の歴史の主要な段階を代表する顕著な例であること。9.陸上、淡水域、沿岸および海洋の生態系、動植物群集の進化や発展において、進行しつつある重要な生態学的・生物学的過程を代表する顕著な例であること。10.学術上、あるいは保全上の観点から見て、顕著で普遍的な価値をもつ、絶滅のおそれのある種を含む、生物の多様性の野生状態における保全にとって、もっとも重要な自然の生息・生育地を含むこと。

 

世界遺産 エジプト編

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世界遺産 日本編1(屋久島1・2)

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世界遺産 日本編(5)姫路城/琉球王国のグスクおよび関連遺産群

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世界一大きな花?「ラフレシア」は小さな花「ポインセチア」の仲間だった! このエントリーをはてなブックマークに追加  

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世界最大の花は何でしょう?

正解は「ラフレシア」とされているが、ギネスブックでは「スマトラオオコンニャク」。

「スマトラオオコンニャク」は文字通り、「コンニャク」のなかまだが、「ラフレシア」は何のなかまかわからなかった。それが今回、DNA鑑定の結果、クリスマスの観葉植物「ポインセチア」のなかまだとわかった。

「ラフレシア」はかなり変わった植物で、まず糞臭の花の香りでハエを呼び寄せ、花粉を運ばせる。また完全寄生植物で、ブドウ科の植物に寄生。まったく光合成をしない。

「ポインセチア」はクリスマスの時、黄色い小さな花が咲く。花のまわりの葉が「真っ赤」になる情熱的な植物。どこに共通点があるのか不思議である。

今日は「ラフレシア」、「ポインセチア」について調べる。(参考HP Wikipedia)  

 
ラフレシア                           ポインセチア

関連するニュース
ラフレシアはポインセチアの仲間 米グループが判定


ポインセチアは真っ赤な葉に囲まれた、中央に小さな花が集まっている。

世界最大の花「ラフレシア」は、意外にも、ポインセチアなど花の小さな植物がほとんどを占めるトウダイグサ科に属すると、米ハーバード大などのグループが11日付米科学誌サイエンス電子版で報告する。

葉や茎がないため形態からの分類が難しく、発見から約190年も中ぶらりんの状態だったが、DNAの解析から判定した。

熱帯アジアに分布するラフレシアは、ブドウ科植物の根に寄生し、光合成をしない。直径1メートルにもなる花で知られるが、他の植物との類縁関係がよくわからないため、独立したラフレシア科として扱われてきた。

グループは、細胞内の小器官ミトコンドリアの遺伝子を中心に、ラフレシアを他の植物と比べ、トウダイグサ科の仲間と位置づけた。「この科の植物はほとんど花が小さく、ラフレシアの花がなぜこれほど巨大化したのか、進化の謎はかえって深まった」としている。 (asahi.com 2007年01月12日)


ポインセチアとは何か?


トウダイグサ科トウダイグサ(ユーフォルビア)属。ポインセチアの学名はEuphorbia pulcherrima

メキシコ原産のトウダイグサ科の常緑低木。1825年に駐メキシコ大使のJ.P.ポインセットがアメリカにもちかえったことから、この名がある。秋から冬にかけて日照時間が短くなると、花弁のようにみえる苞葉(ほうよう:変形した小形の葉)が赤く色づき、葉の色とあいまって赤と緑のクリスマス・カラーになる。そのためクリスマスの花としてよくつかわれ、クリスマス・フラワーともよばれる。

ラフレシアとは何か?


ラフレシア科ラフレシア属。ラフレシアの学名はRafflesia arnoldii

ラフレシア(Rafflesia)は東南アジア島嶼部とマレー半島に分布するラフレシア科ラフレシア属の全寄生植物で、十数種を含む。多肉質の大形の花をつけるものが多く、中でもラフレシア・アーノルディ Rafflesia arnoldii (日本で「ラフレシア」と呼ぶ場合、たいていこの種を指す)の花は直径90cm程にも達し、世界最大の花としてよく知られている。

この花の花粉を運んでいるのは死肉や獣糞で繁殖するクロバエ科のオビキンバエ属などのハエであり、死肉に似た色彩や質感のみならず、汲み取り便所の臭いに喩えられる腐臭を発し、送粉者を誘引する。

最初に記載された「ラフレシア」の花は、世界最大の花として広く知られているが、実際にギネスブックに公認されている世界最大の花は直径1.5メートルに達する「スマトラオオコンニャク」である。しかし、後者の「花」は厳密には花序とそれを覆う仏炎苞の複合体であり、ひとつの独立した花として世界最大なのは依然「ラフレシア」とみなすことができる。 

 

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「災い転じて福と成す?」エチゼンクラゲからコラーゲン抽出! このエントリーをはてなブックマークに追加  

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厄介者のエチゼンクラゲ。毎年8月〜10月に大量発生して日本海に押し寄せる。発生場所は中国南沿岸部と考えられている。日本海の定置網にかかり、多大な損害を与えているという。

何か有効な対抗策はないものだろうか?一度料理に使おうと挑戦した番組があったが塩辛くてうまくいかなかった。

今回は、エチゼンクラゲからコラーゲンを抽出することに挑戦した。エチゼンクラゲは90%が水分で、コラーゲンは0.1〜1.2%程度含まれている。うまく「災い転じて福と成す」ことができるだろうか?化粧品原料メーカーのテクノーブルは年内の実用化を目指している。

今日はコラーゲンについて調べたい。(参考HP Wikipedia)


コラーゲンのしくみ  トリポコラーゲン
 

関連するニュース
エチゼンクラゲからコラーゲン抽出 化粧品原料メーカー


化粧品原料メーカーのテクノーブル(大阪市)が、厄介者のエチゼンクラゲからコラーゲンを抽出する技術を開発した。魚や豚を使うコラーゲンより保湿効果などで上回るといい、年内にも化粧品会社などへの販売を本格化させる計画だ。

エチゼンクラゲは9割以上が水分だが、0.1〜0.2%程度は不純物が少ないコラーゲン。「数十匹から200グラム程度」抽出できるという。05年秋から、福井県内の複数の漁協の協力を得て抽出方法などの研究を進めていた。(asahi.com 2007年01月24日)

 

コラーゲンとは?


コラーゲン (Collagen) は、真皮、靱帯、腱、骨、軟骨などを構成する蛋白質のひとつである。体内に存在しているコラーゲンの総量は、ヒトでは、全蛋白質のほぼ30%を占める程多い。

また、コラーゲンは体内で働くだけでなく人間生活に様々に利用されている。ゼラチンの原料はコラーゲンであり、化粧品、医薬品などにも様々に用いられている。

コラーゲンのしくみは?

コラーゲン蛋白質のペプチド鎖を構成するアミノ酸は、"―(グリシン)―(アミノ酸X)―(アミノ酸Y)―" と、グリシンが3残基ごとに繰り返す一次構造を有する。この配列は、コラーゲン様配列と呼ばれ、コラーゲン蛋白質の特徴である。

例えば、I型コラーゲンでは、この "―(グリシン)―(アミノ酸X)―(アミノ酸Y)―" が1014アミノ酸残基繰返す配列を持っている。(アミノ酸X) としてプロリン、(アミノ酸Y) として、4(R)ヒドロキシプロリン(プロリンが酵素によって修飾されたもの)が多く存在する。この1本のペプチド鎖はα鎖と呼ばれ、分子量は10万程度である。

多くの型のコラーゲンでは、このペプチド鎖が3本集まり、縄をなうようにお互いに巻きついて、らせん構造を形成する。これがコラーゲンの構成単位であり、トロポコラーゲンと呼ばれる。

トロポコラーゲンを作る際、1本1本のペプチド鎖は、左巻きのポリプロリンII型様の二次構造をとり、3本のペプチド鎖は、お互いに1残基分ずつずれて、グリシンが中央に来るようなゆるい右巻きのらせん構造を形成する。I型コラーゲンの場合、その長さはおよそ300nm、太さは1.5 nmほどである。 

コラーゲンの種類は?


2004年までに、ヒトのコラーゲン蛋白質は30種類以上あることが報告されている。それぞれのコラーゲンは、I型、II型のようにローマ数字を使って区別される。例えば、真皮靱帯などではI型コラーゲンが、関節軟骨ではII型コラーゲンが主成分である。また、すべての上皮組織の裏打ち構造である基底膜にはIV型コラーゲンが主に含まれている。体内で最も豊富に存在しているのはI型コラーゲンである。

これらのコラーゲン蛋白質は、すべてが上述のコラーゲン細線維を形成するタイプとは限らない。コラーゲン細線維を形成するタイプのコラーゲン蛋白質は "線維性コラーゲン"、線維を形成しないものを "非線維性コラーゲン" と呼ぶ。非線維性コラーゲンでは、細く微小なコラーゲン分子のまま、結合組織の構成成分となっている。

下記は、ヒトのコラーゲンの各型の性質と主な分布である。(一部)

I型コラーゲン 
線維性コラーゲン。最も大量に存在するコラーゲン。骨に大量に含まれ、骨に弾力性を持たせるのに働いている。皮膚の真皮にも非常に多く、皮膚の強さを生み出す働きがある。

I型コラーゲンは、α1鎖(I型) 2本とα2鎖(I型)1本が集まって形成される。I型コラーゲンは、多くの組織でコラーゲン細線維、更にはそれが集まったコラーゲン線維の主成分である。

なお化粧品のコラーゲンは保水のために配合されているのであり、皮膚にコラーゲンを塗ったからといって、それが摂取され皮膚に良い効果をもたらすような事は無い。
II型コラーゲン 
線維性コラーゲン。軟骨に主に含まれているコラーゲン眼球硝子体液の成分でもある。II型コラーゲンは、3本のα1(II型)鎖から構成される。
III型コラーゲン 
線維性コラーゲン。I型コラーゲンの存在する組織にはIII型コラーゲンも共存する場合が多い。III型コラーゲンは、コラーゲン線維とは別の、細網線維(さいもうせんい)と呼ばれる細い網目状の構造を形成し、細胞などの足場を作っている。
IV型コラーゲン 
非線維性コラーゲン。基底膜に多く含まれており、平面的な網目状のネットワークを形成し、基底膜の構造を支えていると考えられている。基底膜はすべての上皮組織の裏打ち構造で、上皮細胞の足場になる。
V型コラーゲン 
線維性コラーゲン。I型コラーゲン、III型コラーゲンの含まれている組織に、少量含まれている。V型コラーゲンは、α1(V型)鎖、α2(V型)鎖、α3(V型)鎖が様々な割合で混合した三量体の混合物である。
VI型コラーゲン 
非線維性コラーゲン。VI型コラーゲンはα鎖が2本逆向きに会合したものが2つ集まった四量体を形成する。細線維(マイクロフィブリル)の成分である。細線維は、コラーゲン細線維とは別の線維状構造で、直径13 nm程度で細胞外基質に存在する。
VII型コラーゲン 
非線維性コラーゲン。IV型コラーゲン同様、基底膜の構成成分である。三量体を形成する。
VIII型コラーゲン 
非線維性コラーゲン。血管内皮細胞などがつくっている。また盛んに形態形成が起こっている組織で多くつくられている。
(以下 略)

コラーゲンのはたらきは?


皮膚の保湿成分

皮ふの本体は、意外にも真皮の部分なのです。その真皮は、20歳を境にして歳とともに薄くなります。老年期には20歳時よりも入80%も薄くなります。
ところで、これら真皮の主役はコラーゲンで、全体の約70%を占めています。
コラーゲンが不足すると、保湿効果が衰え、カサカサの皮膚になるのです。

関節の軟骨成分

骨と骨が接する関節は、軟骨で覆われていますが、この軟骨の50%もコラーゲンです。軟骨の覆いがなくなると、骨と骨とが直接ぶつかるようになります。そのため、すれあった骨が変形してき ます。

血管の弾力成分

コラーゲンのチューブといってもよい血管は、細かい傷を絶えず生じています。
その傷の修理は、コラーゲンをつくる働きが鈍ればスムーズにいかなくなります。
コラーゲンの新陳代謝が低下すると、血管は柔軟性を失い、その部分が硬くなってきます。これが動脈硬化の始まりです。 

コラーゲンを多く含む食品


動物で、コラーゲンが多く含まれているところは、人間と同じ骨や軟骨、 腱、皮、内臓などです。肉類では、骨つきのスペアリブや鶏の手羽先、豚肉、鶏ガラなどに、コラーゲンが豊富に含まれています。

ゼラチン  ゼリー(増粘多糖類ではなくゼラチンで作ったもの) 牛筋 軟骨唐揚げ  鶏皮  魚皮 ふかひれ エイひれ にも含まれています。
 
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世界で初めて「ブルースモーカー」発見!石垣島沖の海底火山 しんかい6500 このエントリーをはてなブックマークに追加  

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日本近海の海底を探る「しんかい6500」。ウナギの産卵場所や熱水噴出口、新タイプの海底火山など次々にすばらしい発見をして、私たちに夢や感動を与えてくれる。
 
今回は沖縄だ。石垣島沖水深1470mの海底で熱水噴出口を発見した。その熱水の色が青というのは大変めずらしい。青い熱水は「ブルースモーカー」とよばれる。また熱水の温度は220℃147気圧というのは超臨界流体になっている。
 
今日は熱水噴出口「ブルースモーカー」と超臨界流体について調べる。(参考HP 海洋研究開発機構)
 
 
  世界初「ブルースモーカー」
 

関連するニュース 
青い熱水:石垣島沖の海底火山で噴出 潜水調査船が撮影
沖縄県の石垣島北西約50キロの海底火山「鳩間海丘」(水深1470メートル)から噴出する青い熱水を海洋研究開発機構の潜水調査船「しんかい6500」が撮影した。火山ガス中の硫黄分と海底の銅や鉄が反応し、青色の化合物が生じたらしい。黒、灰色、白の「海底温泉」は見つかっているが、青色は例がないという。

青色の熱水は約220度で、昨年8月3日に発見、撮影された。噴出孔周辺にはエビ類もいて、白い熱水も観察された。鳩間海丘の熱水噴出は99年に初めて見つかったが、この時は透明だった。

同機構の高井研ディレクターは「火山ガスの上昇で青や白の熱水ができた。海底火山が噴火する前兆かもしれない」と話す。(毎日新聞 2007年1月23日)


熱水噴出口とは何か?


地上の火山の近くにある温泉のように、海底の地熱地帯の近くで熱水のわき出ている場所を海底熱水地帯とよぶ。

海水が海底面下深くまで浸透して、高温の岩石と反応する。反応によって海水中の硫酸イオンは硫化水素になる。海水中のマグネシウムイオンは失われ、かわりに鉄や銅、マンガンなどの金属イオンを多く含むようになる。

こうして海水とは全く異なる組成となった熱水が海底面へ上昇して噴き出す場所が海底熱水地帯である。深海底で圧力が高いために高温でも沸騰せず300℃以上の熱水として吹き出す。

「ブルースモーカー」とは何か?

こうした熱水の噴き出し口が熱水噴出孔である。高温の熱水が吹き出す場所には熱水中の鉱物が沈殿して煙突上の構造物を作る。これはチムニーとよばれる。高温の熱水は海水と反応して黒色の沈殿をつくり黒い煙を出しているように見える。

黒色の熱水を吹き出す熱水噴出口はブラックスモーカーとよばれる。海底面下で低温の海水と混合すると温度が下がる、それが吹き出すと透明の熱水のまま吹き出すのでクリアースモーカーとよばれる。今回の熱水は青いので「ブルースモーカー」である。 

なぜ今回、見つかった熱水は青かったのか?


これまで黒色、灰色、白色の熱水噴出物が発見されていますが、青色の熱水噴出物発見の報告例はなかった。今回発見された「ブルースモーカー」が、なぜ青く見えるのかに関しては、いくつかの理由が考えられる。

例えば、「シリカコロイドの生成」、「鉄や銅、その他の遷移元素の錯体の形成」等です。熱水の色は熱水活動の物理・化学的なプロセスと密接に関係していることから、青色の熱水噴出物発見により、これまで知られていなかった熱水活動の物理・化学的なメカニズムが存在するものと考えられる。残念ながら、今回の調査だけでは原因の同定ができないため、今後、さらに調査・研究を待ちたい。 

超臨界流体とは?


超臨界流体とは、気体と液体が共存できる限界の温度・圧力(臨界点)を超えた状態にあり、通常の気体、液体とは異なる性質を示すユニークな流体だ。

この超臨界流体は、どこにでも忍び込む気体の性質(拡散性)と、成分を溶かし出す液体の性質(溶解性)を持ち、かつその密度を連続して大幅に変化できる特長を持っている。

このため、二酸化炭素や水を超臨界流体として使用すれば、食品/医薬品分野などでの有機溶媒の代替としても利用でき、人にやさしく、環境にやさしい技術として注目を浴びている。

 

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どちらがダイアモンド?人工宝石を「体温電池」にする「熱電変換」とは何か? このエントリーをはてなブックマークに追加  

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ダイアモンドと似た鉱物がある。チタン酸ストロンチウムという物質である。屈折率が2.41というのはダイアモンドとほぼ同じである。透明な結晶を並べるとまったく見分けがつかない、同じ輝きを持つ。

ただ違うのは固さだ。 ダイヤモンドの硬度が10なのに対して、チタン酸ストロンチウムは硬度5.5で半分だ。このありふれた材料が新型の電池に変わるというのだから不思議だ。

「太陽電池」では、光を当てると電気が発生するが、この電池は熱を加えると電気が発生する。「熱電変換」という技術だ。名古屋大学のグループではチタン酸ストロンチウムとニオブという金属を組み合わせて「熱電変換」することを発見した。

今日はこのすばらしい発見と、「熱電変換」について調べる。

  どちらがダイアモンド?


関連するニュース
人工宝石原料を加熱し発電 「体温充電」携帯も可能に


人工宝石などの原料になるありふれた物質に熱を加えると効率のよい発電ができることを、名古屋大などのグループが見つけた。工場や自動車の廃熱で発電すればエネルギー損失を大幅に減らせ、地球温暖化対策にもなるという。21日付英科学誌ネイチャー・マテリアルズ電子版に発表した。

細長い物質の一方の端を温めると、もう片端との間に温度差ができる。ビスマスや鉛など重金属では、この温度差から電力が生じる。「熱電変換」という仕組みだ。人工衛星や一部の腕時計の電源に使われるが、重金属は資源量が少なく、1000度以下の熱で溶けるため、用途が限られる。

名古屋大の太田裕道・助教授らは、重金属に代えて、人工宝石の原料となるチタン酸ストロンチウムという酸化物を使った。これ自体は電気を通さないが、この酸化物と金属のニオブで、厚さが原子1個分と薄く、電気を通す層を作って間に挟むと、重金属の倍の効率で熱電変換が起きるのを見つけた。効率がいいのは、電気が極薄の層から外に漏れないためらしい。極薄の層の数を増やすと、さらに効率が上がるのもわかった。

2000度でも溶けず、自動車のエンジンや工場から出る700度以上の廃熱を利用して発電できる。発電効率がよいため、体温で充電する携帯電話などへの応用もできそうだ。熱電変換と逆に、電気を通すと冷える性質もあり、携帯型の冷蔵庫などへの応用も期待できる。重金属のような毒性はなく、ストロンチウムの資源量はビスマスの約1000倍とされる。

極薄の層を挟む微細な加工はコンピューターの半導体素子を作る技術を活用でき、大型化のめどもつきそう。製造法の特許を出願中だ。 (asahi.com 2007年01月22日)
 

チタン酸ストロンチウムとは何か?


チタン酸ストロンチウムはダイアモンドに似た宝石として使われる。屈折率が約2.41とダイアモンドの2.417とほとんど同じであるため、イミテーションになりそうですが、ダイヤモンドの硬度が10なのに対し、チタン酸ストロンチウムは硬度が5.5程度と低く、ガラスと同程度なので見分けがつく。


熱電変換とは何か?


ビスマスや鉛などの重金属では、金属面に温度差ができると電流が流れる。「熱電変換」という。

「熱電変換」は熱エネルギーと電気エネルギーの間の直接変換で、特殊な半導体や金属材料を用いて、効率良く相互エネルギー変換を行うものだ。

材料に温度差を与えると起電力が発生する効果(ゼーベック効果)を用いて熱流から電力を取り出したり、反対に材料に電流を流すことで吸熱・冷却現象を起こす効果(ペルチェ効果)を用いて物を冷やすことができる。 
 

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消臭とは何か?消臭の原理・消臭商品について このエントリーをはてなブックマークに追加  

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最近はよい消臭剤や空気洗浄機が出ている。タバコにしても公共施設ではほとんど禁煙で環境はよくなった。ぜんそくやアレルギーを持っている者にとって、刺激臭は苦手なのでよい傾向だ。

最近ではテレビ広告の効果か、タバコを吸う人もマナーを守るようになった。あとはそろそろ出てきたスギ花粉に対してどう対処していくかが問題だ。

ところで、消臭剤はどうやって臭いを消すのだろうか?消臭効果のある商品にはどのようなものがあるのだろうか?

今日は「消臭の原理」と「消臭商品」について調べる。(参考HP Wikipedia・Amazon) 

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悪臭の原因は何か?


悪臭には大きく分けて三つのタイプがある。これを日常生活に投影すると、トイレ、台所、タバコ、排水溝、ゴミ箱(特に台所)、排水溝、下駄箱などが対象となる。

脂肪酸系(体臭、汗など) 窒素化合物系(腐敗した尿、生臭さなど) 硫黄化合物系 (糞便など)

どうやって消臭は行うか?


消臭剤におけるメカニズムは大きく分けて4種類ある。

化学的消臭法

悪臭の元となる成分を消臭剤の成分と化学反応させ、無臭の成分にしてしまう方法。直接化学反応させる中和反応と酸化物を消臭成分に入れ、悪臭成分を無臭の酸化物に変える酸化反応がある。

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物理的消臭法

悪臭の元となる成分を抑え込んだり、包み込んだりしてしまう物質を用いる消臭法。悪臭成分を抑え込んだり、包み込んだりして、臭いを発生させないようにする方法である。そのタイプによって吸着、包摂といった種類がある。

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生物的消臭法

生ゴミなどバクテリアの繁殖による悪臭を消す方法。抗菌剤などを用いて繁殖を抑止する方法や微生物を用いて、バクテリアを分解してしまう方法などがある。

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感覚的消臭法

悪臭を芳香成分で包み込んでしまう方法。芳香成分を強くして、悪臭をごまかしてしまうマスキングという方法と、悪臭の元となる化学成分を良い香りの元となる構成成分に取り込んでしまうペアリングという方法がある。効果が高いのは後者である。

芳香剤とは?


芳香剤は果物や花卉、樹木などの匂いで悪臭をマスキングする、また単純に香りを付けるものである。基本的に消臭成分は入っていない。かつては化学合成による香料が中心だったが、今日では純粋な天然成分を用いたものも多い。

また、消臭剤にも大抵芳香成分が入っている。芳香として好まれるものはラベンダー、バラなどの花木、りんご、レモン、桃などの果物、石鹸などであるが、近年は樹木の香りや素材そのものの消臭成分を生かした緑茶、竹、木炭といったものもある。

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新タイプのジベレリン抑制酵素発見!10分の1サイズの観用植物 理研 このエントリーをはてなブックマークに追加  

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先日オス・メスを区別する遺伝子について述べたが、本日は植物の成長ホルモンを調節する遺伝子の話だ。

植物の成長ホルモンの一つにジベレリンというものがある。このホルモンがはたらかない植物は背が小さくなる。 

今回理化学研究所と米ミシガン大の国際研究チームが、ジベレリンを抑える新しいタイプの酵素をつくる遺伝子を発見した。

今日は植物ホルモンと、今回のジベレリン抑制酵素のはたらきについて調べる。(参考HP Wikipedia・理化学研究所)

 左側がジベレリン抑制株

関連するニュース 
10分の1サイズの観賞用植物、理研が成長抑制に成功


植物成長ホルモンの働きを抑えることで、通常の10分の1程度の大きさしかない「ミニ植物」を作り出すことに、理化学研究所と米ミシガン大の国際研究チームが成功し18日発表した。

近く米専門誌で報告する。新たな観賞用植物や、風害に強い作物など品種改良への応用が期待される。

研究チームは、通常の交配で作り出された背の低い稲や麦などの品種では、成長ホルモンの「ジベレリン」を合成する遺伝子が壊れていることに着目。ジベレリンを抑える仕組みがないか探った結果、多くの植物が持つ「GAMT1」と「GAMT2」という2種類の遺伝子が、ジベレリンを中和する酵素を作ることを突き止めた。

2種類の遺伝子がいつでも働くように改造したペチュニアやシロイヌナズナを実際に作ってみると、大きさが通常の10分の1程度の「ミニ植物」となった。一方、ジベレリンを与えると、通常レベルに成長。大きさを自由に調節できることもわかった。

理研植物科学研究センターの山口信次郎チームリーダーは「大きな植物をミニチュア化した室内観賞用や収穫しやすい背の低い作物など、様々に役立つ手法になる」と話している。(2007年1月18日  読売新聞)
 

植物の成長ホルモンとは?


植物ホルモンは植物自身が生産し、微量で働く信号物質。植物ホルモンの植物組織1グラム中の含量は一般に1ナノグラム(10億分の1グラム)以下で、量は生長や環境に応じて巧妙に調節されている。

植物ホルモンは有機化合物で、植物の成長や老化、新しい器官の発生などを調節する。現在、オーキシン、ジベレリン、サイトカイニン、エチレン、アブシジン酸、ジャスモン酸、ブラシノステロイド(ブラシノライド)などが植物ホルモンとして知られている。

オーキシンとは?

植物成長ホルモンのひとつ。茎の成長、発根、果実の成長などをうながす作用がある。化学的に合成することができ、落果防止や単為結実(たんいけつじつ:被子植物が受精をせずに種なし果実を形成すること)などに利用される。

ジベレリンとは?

植物ホルモンの1種の総称である。生長軸の方向への細胞伸長を促進させたり、種子の発芽促進や休眠打破の促進、老化の抑制に関わっている。また、オーキシンの作用を高めることも分かっている。

種なしブドウのしくみ

種なしブドウは、ジベレリン処理によって作る。ジベレリンは、植物自身が本来持っている成長ホルモンの1種。ジベレリンはには細胞の分裂を早めるはたらきがある。

一般的に植物は、めしべの柱頭に花粉が付着して受精が起こると、花のある器官(子房など)が肥大し、種子の入った果実を作る。

ところが、ブドウの開花前に、コップにジベレリンを入れ、花穂を浸すなどの処理をすると、開花後すぐに成長し結実。種なしの果実ができる。

そのままだと果実が著しく小さくなるため、満開後にもう一度ジベレリンで処理し、もとの大きさと同じくらいに肥大させる。こうすると、収穫期が3週間ぐらい早くなり、粒数が増え収量も多くなる。

日本で、この生産技術により栽培されているブドウは、「デラウエア」がほぼ100%、その他「ピオーネ」、「巨峰」、「マスカット」にも利用。 

今回発見されたジベレリンを抑制する新酵素とは?


「メチル転移酵素」といって通常「酸性」の時はたらくジベレリンをメチル化することによって中和し、はたらきを抑える酵素。

今回の発見の意義

  • 生長ホルモン「ジベレリン」の働きを特異的にブロックする「新酵素」を発見
  • ジベレリンの「酸性」の性質をメチル化で「中性」に変える

    今回新たに発見したジベレリンのメチル化は、これまでに知られているジベレリンの「酸化(酸素添加)」による不活性化とは異なり、可逆的であるかもしれない。ジベレリンのメチル化が、活性型ホルモンに復活できる一時的な不活性化としての意味をもつのかどうかについては今後の重要な課題である。
     

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  • オスとメス、どちらが最初に始まったの?最初の遺伝子発見 このエントリーをはてなブックマークに追加  

    科学大好き!アイラブサイエンス!このブログでは、最新科学の?をなるべくわかりやすくコメントします。
    1月20日は暦の上で「大寒」。1年で最も寒い時期とされているが、今年は冬型の気圧配置が長続きしないため、暖冬傾向となっている。

    さて、多くの動物では精細胞・卵細胞を持つ、オスとメスに分かれているのが普通である。ところが世の中には雌雄の区別がない動物も多い。

    一つの固体に精細胞と卵細胞同時につくる生物を雌雄同体という。この生物にはカタツムリアメフラシミミズなどが有名で、両方の生殖器官が発達し生殖を行う。

    さらに生物のなかには精細胞・卵細胞の区別もなく、同型配偶子をつくり、単に遺伝子を交換しなかまを殖やす、同型配偶子接合という方法もある。この生物には単細胞藻類、粘菌類がいる。

    こうなるとオス・メスは関係なくなるわけだが、このたび神奈川県の津久井湖で発見した緑藻プレオドリナという生物の中でメスがオスに変わる遺伝子が発見された。

    緑藻プレオドリナという生物は藻類の一種で、ちょうど精細胞・卵細胞の区別ができはじめた生物だ。この中のMID遺伝子があると精細胞、これがないと卵細胞ができることがわかった。

    今日は「オスとメス、どちらが最初に始まった?」という謎にせまります。
    (参考HP Wikipedia・東京大学大学院)


    プレオドリナ Pleodorina Aが本体 Bは精子集合体 CD※は卵↓精子


    関連するニュース
    遺伝子:オスはメスの派生型


    進化の過程で、雄と雌が分かれる鍵になったとみられる遺伝子を、東京大大学院の野崎久義・助教授(細胞進化学)らが発見した。雌が原型で、雄はその派生型であることが判明したという。

    生物の生殖は、雌雄の区別のない同じ大きさの二つの生殖細胞が結合する「同型配偶」から、雌雄の区別があり、大型化して動かなくなった卵子と、小型で動き回る精子が受精する「卵生殖」に進化したとされている。

    しかし、性別(生殖細胞の違い)が、どのように生まれたのかは謎だった。野崎助教授らは、04年に神奈川県の津久井湖で発見した緑藻プレオドリナを実験対象とした。

    プレオドリナの遺伝子のうち、役割の分かっていない遺伝子を分析した結果、雄だけに存在し、精子が作られる時に活動する遺伝子を発見し「オトコギ」と名づけた。より原始的な緑藻では、雌雄はなく、「プラス型」と、「マイナス型」の同一サイズの細胞が結合する。

    ところが、オトコギによく似た「MID遺伝子」がある場合、プラス型がマイナス型に変わる。このため、プラス型が性の原型、マイナス型が派生型で、プレオドリナの雌、雄はその延長で誕生したと考えられるという。米科学誌「カレント・バイオロジー」に掲載された。(山田大輔 毎日新聞 2007年1月17日) 

    オスとメスはどうやって区別するのか?


    広く生物一般に当てはまりそうな形で定義すると、生殖細胞(配偶子)あるいはそれに相当するふるまいをする器官に大小の分化が見られるとき、大きい方を雌性、小さい方を雄性と呼ぶ。

    もし生殖細胞(配偶子)が大きくて不動の型と小さくて運動性の型に分化していれば、これは卵と精子である。各個体がこのどちらか一方だけを作るのであれば雌雄異体であり、同一個体から両方ができるのであれば雌雄同体である。 

    オスとメスが区別できない動物はあるか?


    多くの動物では精細胞・卵細胞を持つ、オスとメスに分かれているのが普通である。ところが世の中には雌雄の区別がない動物も多い。

    一つの固体に精細胞と卵細胞同時につくる生物を雌雄同体という。この生物にはカタツムリアメフラシミミズなどが有名で、両方の生殖器官が発達し生殖を行う。これに対し精細胞・卵細胞が別々の固体にできる生物を雌雄異体という。

    さらに生物のなかには精細胞・卵細胞の区別もなく、同型配偶子をつくり、単に遺伝子を交換しなかまを殖やす、同型配偶子接合という方法もある。この生物には単細胞藻類、粘菌類がいる。

    植物にオスとメスはあるか?


    オスのはたらきをするのが「おしべ」メスのはたらきをするのが「めしべ」である。

    多くの花を咲かせる植物の場合は、「おしべ」と「めしべ」が一つの花にできる。これを雌雄同珠(しゆうどうしゅ)とよぶ。

    逆に「おしべ」しかできない花(雄花)と「めしべ」しかできない花(雌花)ができるなかまを雌雄異珠(しゆういしゅ)という。

    オスとメスどちらが最初に始まったか?


    メスが最初に始まった。

    「MID遺伝子」はオスのゲノム中だけに存在し、本遺伝子の発現解析は精子形成が誘導された場合に強く発現することが明らかになった。「MID 遺伝子」をもつ同型配偶のマイナスの優性交配型からオスが誕生したと結論された。

    即ち、配偶子の進化という視点で性(sex)の原型はメスであり、オスはMIDのような遺伝子をもつことで原型から派生している性であると理解される。(東京大大学院 野崎久義助教授)

     

    オスとメス 性の不思議

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    なぜオスとメスがいるの―動物の性と生殖のはなし

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    「終末時計」とは何か?核拡散と温暖化で残り5分に このエントリーをはてなブックマークに追加  

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    核兵器による人類の滅亡を仮定した「終末時計」。残り0分で人類は滅亡する。

    アメリカの「原子力科学者の会」が人類への警告のために発表している。

    何とも物騒な話だが、地球上で核兵器の多さを考えるといかに現在の世界が危ういバランスの上で成り立っているかがわかる。

    最近は核兵器だけではなく、地球温暖化、戦争や病気なども合わせて計算されるようだ。

    今日は「終末時計」について調べる。(参考HP Wikipedia)


     終末時計


    関連するニュース

    「終末時計」核拡散と温暖化で残り5分に


    核戦争による人類滅亡までの残り時間を示す「終末時計」が17日、「残り7分」から2分進められ、「残り5分」となった。

    時計を管理する米科学誌「ブレティン・オブ・ジ・アトミック・サイエンティスツ」(原子力科学者会報)が発表した。

    針が進んだのは5年ぶりで、冷戦終結後では4度目。同誌は、針を進めた理由として、北朝鮮とイランの核開発や核拡散への懸念ほか、米国とロシアに依然として約2万6千発の核兵器があることをあげ、「第二次核時代の瀬戸際に立っている」と警告した。さらに地球温暖化の進行も、人類の破局へ近づいた理由に挙げた。

    (2007年1月18日10時21分  読売新聞)


    終末時計とは?


    世界終末時計(せかいしゅうまつどけい、Doomsday clock)、核の時計とは核戦争による地球(人類)の滅亡を「世の終わり」(終末)になぞらえて、その終末(午前零時に設定)までの残り時間を象徴的に示す時計(実際の動く時計ではない、時計の45分〜正時の部分を切り出した形状)。

    原爆投下から2年後の1947年にアメリカの科学誌「原子力科学者会報」(Bulletin of the Atomic Scientists) の表紙に初めて掲載された。実物はシカゴ大学にあり、同誌によって管理されている(何分前を指しているかが新年号の表紙に掲載される)。

    1950年代のころの冷戦時と異なり、必ずしも核からの脅威のみで時計の針の動きが決められているわけではなく、世界の様々な紛争状況が考慮されて針が決定される。

     
     

    物理学史と原子爆弾―核廃絶への基礎知識

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    生物・化学・核テロから身を守る方法

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    まるで聖徳太子のように一度に複数の計算をする「量子コンピュータ」とは? 「量子暗号」とは何? このエントリーをはてなブックマークに追加  

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    情報通信の道具としては様々なものがつかわれている。一番身近なのは音である。私たちは音声を発して会話する。

    次に使われたのが電気である。電話は電話線でつながっている。次に使われたのが電磁波である。携帯は電磁波を利用している。

    そして最近は、CMでもおなじみになった「光」である。光はもっとも速いスピードで情報を伝える。

    次はどんな方法で情報革命が起きるのだろうか?

    現在の電気通信技術の物理的限界を超える革命的な技術として、量子力学に基づく情報処理・伝送を行う「量子情報通信技術」が注目されている。

    量子情報通信技術とは簡単にいうと光や電気などが「波」の性質を利用して情報を伝えるものであるのに対し、電子や光などの「粒」の性質を利用して情報を伝える方法だ。

    聖徳太子は一度に十人の話を聞き分けることができたという。この技術によると今まで1通りの計算しかできなかったものが、何通りも同時に計算できるらしい。

    今回NECではこの技術を使った量子暗号の通信実験に成功した。

    今日は量子情報通信や量子暗号について調べる。(参考HP Wikipedia)


    関連するニュース
     「量子暗号」の通信実験に成功 NECなど


    量子暗号通信のしくみ 

    盗聴による被害を防ぐ「量子暗号」と呼ばれる技術の通信実験に、実用に使われる装置を使って成功したと、科学技術振興機構とNECなどのチームが17日発表した。数年後の実用化をめざす。

    量子暗号は、情報を相手に送る際、内容を暗号化したうえ、暗号を解く鍵も相手に送る。この鍵は、盗聴技術が今後どんなに発達しても盗聴できないことが理論的に証明されているが、実際のシステムで実現した例はなかった。

    チームは、相手が受け取った鍵のデータから途中で盗聴された分を割り出し、それをデータから削除し新しい鍵を作り直す工夫をした。その結果、光ファイバーで結んだ通信実験に成功した。盗聴による被害を事実上なくせることを確認したという。 (asahi.com 2007年01月18日)


    量子暗号とは?


    量子力学の理論を用いた暗号技術。盗聴しようとすると内容が無意味になり、盗聴されたことがわかる「究極の」暗号技術。

    量子通信ではデータを運ぶ媒体として光子の量子状態を利用する。量子力学の世界では、素粒子の量子状態にまったく変化を与えずに「観測」することは不可能である。このため、量子暗号を通信経路上で盗聴しようとすると、量子状態が変化してしまい読み出すことができず、また、途中で盗聴されたことが確実に検出される。送受信には通常の光ファイバーを利用し、一般的な光通信で用いられる1550nmの長波長帯を用いる。

    数学的な計算困難性に基づく現在の暗号化技術は、強力なコンピュータが登場すれば解読されてしまううえ、通信途上で盗聴されてもデータ本体からそれを検知することはできない。量子暗号は原理的に解読不能な非常に強力な暗号と言える。

    量子コンピュータとは?


    従来の計算機(量子計算機に対して、古典計算機という)は1ビットにつき、0か1の何らかの値しか持ち得ないのに対して、量子計算機では量子ビット(qubit)により、1ビットにつき0と1の値を任意の割合で重ね合わせて保持することが可能である。この量子ビットを複数利用して、量子計算機は古典計算機では実現し得ない並列性を実現している。

    量子情報通信とは?

    現在の情報通信技術(古典情報通信技術)が電気や光などの「波」の性質を利用して情報を伝達する技術であるのに対して、電子や光などの「粒子」の性質を利用して情報を処理・伝送しようという技術です。量子情報通信の原理は主に、量子力学における「量子重ね合わせ」「観測による射影」「量子もつれ合い」という三つの基本的性質を用いることにより、実現されます。

    この量子情報通信技術により、古典情報通信技術の世界では実現不可能な様々な機能 −例えば、絶対に解読不可能な暗号通信(量子暗号)、Shannonの定理の限界を打破する超高速通信(量子通信)、現在のスーパーコンピュータの能力を凌駕する超並列・高速情報処理量子コンピュータ)−が実現される可能性があることが理論的に証明されています。
     

    量子コンピュータとは何か

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    量子コンピュータへの誘(いざな)い きまぐれな量子でなぜ計算できるのか

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    大地震は予知できるか?空気中のラドン濃度の可能性 このエントリーをはてなブックマークに追加  

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    阪神大震災から12年。12年前の1月17日に地震は起きた。17日は神戸市で追悼の式典が行われた。あれからどれくらい地震に対する対策はすすんだろうか?

    地震の予知に対しては地震雲とか、電磁波の測定などの方法がよく話題になるが紛らわしいものも多くどれも決定打に欠けるようだ。

    いろいろな研究の中で、また有望な方法が見つかった。それは大気中のラドン濃度を測定する方法だ。放射線医学総合研究所(千葉市)や東北大などの研究でわかった。

    ラドンは地中の花こう岩などに多く含まれる天然の放射性物質で、地震の発生などで岩石が破壊されると放出され、大気中の量が増える。

    研究グループは、阪神大震災の時の大気中ラドン濃度データを解析してみたところ、震災の約1か月前からラドン濃度が異常に上昇していたことを発見した。

    ラドン濃度を調べる検知器は全国にあるそうで、この方法を確立すれば地震の予知ができるようになるかもしれない。

    今日はラドンと地震予知について調べる。(参考HP Wikipedia・岐阜大学) 

     
    空気中のラドン検出器        空気中のラドン濃度と気温
       

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    ラドン濃度で阪神大震災予知できた?放医研など研究


    阪神大震災をもたらした地震の発生を、大気中のラドン濃度のデータを使えば2週間以上前に予測できた可能性があったことが、放射線医学総合研究所(千葉市)や東北大などの研究でわかった。

    地震のメカニズム解明や、予知の実現に一歩近づく成果として注目される。

    ラドンは、地中の花こう岩などに多く含まれる天然の放射性物質で、地震の発生などで岩石が破壊されると放出され、大気中の量が増える。

    研究グループは、阪神大震災の震源地から北東約25キロにある神戸薬科大(神戸市)で1984年から測定していた大気中ラドン濃度データを解析し、震災の約1か月前からラドン濃度が異常に上昇していたことに着目。

    94年9月1日から12月31日までのデータを、従来の研究で使われていた地震発生予測の計算式に加えたところ、地震の予想日は95年1月13日から同月27日の範囲となり、実際に震災が起きた同月17日がその中に含まれた。

    この計算式は、米カリフォルニア大の地球物理学者D・ソネット博士が90年代後半に考案。小さな地震のような前兆現象が一定量積み重なった時点で、大きな地震が発生するという考え方に基づいており、最近は株価予想などにも応用が試みられている。

    グループでは今後、他の地震に関しても同様の研究を進める。放医研の石川徹夫・主任研究員は「放射性物質の安全管理を目的に大気を測定している施設は全国各地にあり、この方式の信頼性が高まれば、こうした施設を地震の前兆をとらえる観測点として利用できる」と話している。(2007年1月17日 読売新聞)


    ラドンとは何か?


    ラドン(Radon):原子番号86の元素。元素記号はRn。希ガスの中で最も重い元素。

    融点は摂氏-71℃、沸点は摂氏-61.8℃。 最も半減期の長いラドン222はウラン系列と呼ばれるウラン238を始まりとする天然の放射性壊変系列に属し、起源はウラン238→ウラン234→トリウム230→ラジウム226→ラドン222である。 ラドン222はやがて鉛220になる。

    ラドンの発見者は?

    ドルン (F.Dorn) が1900年に発見。ラジウムから生まれる気体という意味が語源。

    ラドンは体に悪いの?


    ラドン222はWHOの下部機関IARCより発癌性があると(Type1)勧告されている。

    ラドンは気体として呼吸器に取り込まれ、その娘核種(壊変生成物)が肺胞に付着することでウラン鉱山労働者などに放射線障害を起こしやすい。

    ラドン温泉というのは体にいいの?


    ホルミシス効果があり、体に良いとされている。微量の放射線が免疫細胞を活性化させる。とくによいとされるのは痛風、血圧降下、循環器障害である。

    ホルミンシス効果

    1980年代、低線量の放射線照射が生物の成長・発育の促進、繁殖力の増進及び寿命の延長などの効果をもたらすこともあるという研究(放射線ホルミシス研究)の中で話題になり注目された。 

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    生物学上の未解決問題 このエントリーをはてなブックマークに追加  

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    今日は生物学上の未解決問題について考える。どんなことがまだわかっていないのだろうか?謎を羅列してみる。(参考HP Wikipedia)

    生物学上の未解決問題(せいぶつがくじょうのみかいけつもんだい)とは生物学における問題のうち、まだ完全には解決されていないもの。まだまったく答えがわからない問題(例:意識)から、ほぼ定説となっている答えが既に存在する問題(例:進化)まで様々である。

    精神と物質―分子生物学はどこまで生命の謎を解けるか

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    生命はどのようにして始まったか? 生命は地球だけの現象か、それとも宇宙全域での現象か? 生命の始まりに必要な条件はゆるいものなのか、それとも非常に厳しいものか? 生命はこの地球上で始まったのか、それとも地球外生命の移入によるものなのか(たとえば他の惑星からの隕石が地球に衝突した等)? 不老不死は可能なのか?

    ここまでわかった宇宙の謎―宇宙望遠鏡がのぞいた深宇宙

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    DNA、ゲノム中にはどのような遺伝子が存在するか、またその機能は何か? ある特定の瞬間、ある特定の条件下における細胞、器官内で発現しているプロテオーム タンパク質の種類、機能はどのようなものか? 調節遺伝子の全機能はどうなっているのか? 生体の構成物質はコンピューターの基本素子として利用できるか(例:DNAコンピューティング)? DNAの電気的特性はどのようなものか? ジャンクDNAは何の機能も持っていないのか?

    三葉虫の謎―「進化の目撃者」の驚くべき生態

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    意識とはそもそも何なのか?それは神経細胞の興奮とどういう関係を持つのか?この問題は意識のハードプロブレムと呼ばれ、生物学のみならず物理学から哲学までの広い分野にわたって議論される。 

    動物達はどうやって長距離の渡り、回遊を行っているのか? 幾種類かの動物達はなぜ地震予知ができるのか? 自然界に存在する電場は生物にどのような影響を与えているのか?

    ウイルス、免疫系 エボラ出血熱に過去に感染した、または現在感染していることを示すような兆候はあるのか? 抗体の多様性の起源は何か? 免疫系と脳の関係はどうなっているのか?

    バイキング計画のメタン。バイキング計画の着陸船が検出した放射性同位体14Cを含んだメタンは火星に生命が存在する可能性を示唆している。 

    遺伝子の謎を楽しむ本―DNAのしくみから最新情報まで

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    ジュラシック・ミステリー―恐竜絶滅と重力の謎

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    めずらしい翼竜の化石発見!飛騨高山 手取層群 このエントリーをはてなブックマークに追加  

    科学大好き!アイラブサイエンス!このブログでは、最新科学の?をなるべくわかりやすくコメントします。
    「有羊膜類 竜弓類 爬虫類 双弓類 主竜形類 主竜類 鳥頸類 翼竜類 翼竜」 難しい言葉が出てきたが、意味がわかるだろうか?

    近年の化石発見により古生物を含めた生物分類の再編成が行われている。 新しい分類では鳥類とハ虫類・恐竜は全部同じ仲間に入っている。

    例えば双弓類とは、頭骨の左右に穴が2つ空いた構造を持ち、鳥類、ワニ類、トカゲ類、ヘビ類、およびムカシトカゲ類がふくまれる。

    飛騨の高山の手取層群で、翼竜の化石が見つかった。手取層は、中生代白亜紀前期の地層でこれまでも古代生物の化石がたびたび見つかっている。

    そして出てきた化石が翼竜ということも珍しい。国内でも10例目で子供の翼竜の化石は初めてということだ。

    今日は翼竜と双弓類について調べる。(参考HP Wikipedia)

    翼竜 ズンガリプテルス

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    翼竜 “巣立ち前”の化石 高山 国内初の幼体を発見


    恐竜の化石が数多く見つかっている岐阜県高山市荘川町の中生代白亜紀前期の地層「手取層群」(約1億2000万年前)で、空を飛ぶ「翼竜」の子どもの骨の化石が見つかった。

    翼竜の化石は国内で約10例見つかっているが、子どものものは初めて。鑑定した京都大学大学院理学研究科の松岡廣繁助手(35)(古生物学)は「翼竜の進化や生態系を知る重要な手がかりになる」と話し、2月2日から徳島県で開催される日本古生物学会で発表する。

    発見したのは同大大学院生の多田敏夫さん(26)。2005年8月2日に、手取層群で野外調査中に化石の一部を見つけ、翌年6月の調査の際に、さらに一部を見つけた。二つの化石をつなぐとまっすぐな円柱形となり、長さは約14センチ、直径は最も太い部分で約6ミリあった。

    松岡助手が鑑定した結果、化石は形状から左足のすね部分と関節の一部で、骨の内部が飛行に適するように空洞になっていたことなどから、翼竜の一種ズンガリプテルス」であることが判明した。

    さらに、〈1〉関節に近い部分の骨の組織が粗くて未成熟〈2〉関節を構成する「足根(そっこん)骨」とすねの骨がしっかりくっついていない――などの特徴から、成体(大人)ではなく空を飛ぶ前の幼体(子ども)と判断した。化石の保存状態は良く、すねの骨にある血管の通る穴(直径1ミリ以下)もはっきり分かるという。

    翼竜の化石は北海道や石川、岐阜、兵庫県などで見つかっているが、いずれも成体のもので、松岡助手は「翼竜のひなが成長し、骨が頑丈になっていく様子が分かる貴重な化石だ」と話している。

    発見者の多田さんは「まさか翼竜の子どもの化石とは思わなかった。発見現場周辺での野外調査を続け、ほかの部分の化石も見つけたい」と意欲を燃やしている。 

    翼竜に詳しい群馬県立自然史博物館の長谷川善和館長の話 「翼竜の子どもの化石が見つかったことで、国内で繁殖していた可能性が高いことがわかった。素晴らしい成果だ。(2007年1月12日  読売新聞) 


    翼竜(よくりゅう)とは?


    翼竜(PterosaurまたはWinged lizard)は、中生代に生息していた空を飛ぶ生物。

    爬虫類、主竜類(主竜形類)に含まれる。 なお、恐竜も主竜類に含まれるが、翼竜と恐竜は三畳紀中期(あるいはそれ以前)に分岐した別のグループである。しかし両者は極めて近縁な動物である。翼竜と鳥類との類縁関係は恐竜を経由した間接的なものであり、親戚のようなものである。

    翼竜も恐竜と同様に白亜紀末の大量絶滅の際に絶滅した。


    翼竜の種類とは?

    代翼竜だけで60の属が発見されている。表的な種はランフォリンクス、プテラノドン、ケツァルコアトルスなどが知られている。

    ジュラ紀後期の原始的な翼竜ではランフォリンクスが代表的である。頭骨の長さが9cm、胴部は10cm。しなやかな尾の長さは38cmあり、その先端に、飛行をコントロールするひし形の方向舵がついていた。

    プテラノドンに代表される白亜紀後期の翼竜は、翼幅が6m以上あった。頭骨は長くほっそりしており、あごには歯がなかった。プテラノドンは、飛行能力にすぐれていたものの、ほかの爬虫類と同様に、鳥との類縁関係はなかった。

    同じ白亜紀には体重は非常に軽く、翼開長12mに及ぶケツァルコアトルスがいた。50kgほどだったとみられる。ただし、「十分はばたけるだけの筋肉は持たなかったのではないか」「翼が膜構造であるために嵐などの強風の中では翼が破れて飛行出来なかったのではないか」という説もある。

    今回発見されたのはズンガリプテルス。ジュラ紀後期〜白亜紀中期の翼竜で、翼のはばは3m。この頃から翼が大きくなる。


    双弓類(そうきゅうるい)とは?
    双弓類(学名:Diapsida)は、四肢動物のうち頭蓋骨の両側に側頭窓(temporal fenestra)と呼ばれる穴を、それぞれ2つ持つグループ。現生の爬虫類・鳥類のすべて、もしくは大部分が含まれる。

      頭蓋骨の側面に穴2つ

    およそ3億年前の石炭紀後期に発生。現生の双弓類は非常に拡散していて、鳥類、ワニ類、トカゲ類、ヘビ類、およびウカシトカゲ類を含む。

     

    恐竜が動きだす―デジタル古生物学入門

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    翼竜

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