サイエンスジャーナル

自然科学大好き!サイエンスジャーナル!気になる科学情報をくわしく調べ、やさしく解説します!

2007年11月

現存する古生代の魚類「シーラカンス」 生きている化石の発見

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。
福島県いわき市の海洋科学館「アクアマリンふくしま」にはインドネシア産シーラカンスの標本が展示されている(2007.12.1〜2008.3.2)。

シーラカンスはコモロ諸島や、インドネシア・スラウェシ島で現存する深海魚(水深150〜700mに生息)である。発見は1938年12月22日コモロ諸島から3000km離れた南アフリカ南東部のインド洋のカルムナ川河口付近で捕獲された。

シーラカンスの仲間は当時化石ではよく知られていて、古生代デヴォン紀中期から出現したことが判明していた。その後中生代白亜紀以降の化石記録が無く、恐竜らとともに白亜紀末の大絶滅で絶滅したと思われていた。

このため1938年の発見は世紀の大発見となった。発見者のラティマーと魚類学者スミスらは100ポンドの懸賞金を掛けた手配書を配って第2の標本を探し求めた。しかし次の標本が発見されたのは14年後、3000kmも離れたコモロ諸島アンジュアン島であった。

発見者のラティマー(Latimer)と発見場所カルムナ川(Chalumna River)はシーラカンスの学名 Latimeria chalumnae に残されている。

シーラカンスは多くの化石種が知られているが、8千万年前を境に化石が途絶え、1938年まで現生種が発見されなかったこと、および化石種と現生種の間で形態的な差異がほとんど見られないことから、シーラカンスは「生きている化石」とよばれている。

関連するニュース
世界に2体のインドネシアシーラカンス標本、いわきで公開


日本で初公開されたインドネシアシーラカンスの標本(福島県いわき市のいわき明星大学で) 世界に2体しかないインドネシアシーラカンスの標本が24日、インドネシア国外では初めて、福島県いわき市内で行われた国際シンポジウムで公開された。

体長1メートル27、重さ51キロのメス。インドネシア・スラウェシ島周辺で5月に捕獲された。現地でシーラカンスの生息域調査に協力した海洋科学館「アクアマリンふくしま」(いわき市)に対し、北スラウェシ州から貸し出された。

捕獲後すぐにホルマリン処理されたため、青黒い表皮などの保存状態が良い。12月には同館で一般公開される予定。
(2007年11月24日 読売新聞)

シーラカンスとは?


シーラカンス(英名:Coelacanth)は肉鰭綱シーラカンス亜綱シーラカンス目に属する魚類の総称。またはシーラカンス目ラティメリア科ラティメリア属の現生種で最初に発見された Latimeria chalumnae の和名。現生種としては Latimeria chalumnae とLatimeria menadoensis の2種が知られる。

体長1〜2m。深度150〜700mに生息する深海魚である。水温・水圧の変化に弱い。

古生代と中生代のシーラカンスは、浅い海や淡水域に広く分布していたらしい。体型、体長もさまざまなものが知られ、現生のシーラカンスに近い体型のものから、タイのように体高が高く、扁平な体をしたものもいた。また、復元された全長が3mに達する巨大な種も知られている。

コモロ諸島周辺では『使えない魚』という意味で「ゴンベッサ」と呼ばれていたが、その価値が明らかになり高値で取引されるようになった現在では、「ゴンベッサ」は『幸運を呼ぶ魚』という意味になっている。

シーラカンスの肉には、ワックスが入っており、沢山食べると腹を下す。日本の魚類学者である末広恭雄によれば、肉は味が無く、歯ブラシのようで水っぽくて不味いらしい。

シーラカンスの発見


1938年12月22日、南アフリカのイーストロンドンの博物館員であるマージョリー・コートニー=ラティマー(Marjorie Courtenay-Latimer、女性)が、南アフリカ南東部のインド洋のカルムナ川河口付近で漁をしていた漁船の獲物の山の中に、見慣れない魚を見つけた。

どの文献に当たってもその魚の正体が判らなかったラティマーは、知り合いの魚類学者ジェームズ・レナード・ブライアリー・スミス(James Leonard Brierley Smith)にその魚のスケッチを送り、助言を求めた。そのスケッチは簡単に描かれた物であったにもかかわらず、白亜紀末に恐竜とともに絶滅したはずのシーラカンスの特徴がはっきりと描き込まれていた。

最初の標本は腐敗のため、頭と剥製用の皮膚しか保存することができなかったので、スミスたちは100ポンドの懸賞金を掛けた手配書を配って第2の標本を探し求めた。しかし次の標本が発見されたのは14年後であった。しかも発見されたのは最初の発見地から3,000km近く離れたコモロ諸島のアンジュアン島であった。

一刻も早く現地に飛ぶため、南アフリカ首相D・F・マランに特別機を仕立ててもらったスミスは、今回は軟組織も保存された現生のシーラカンスに出会えた。その標本には第1背鰭が無かったのでスミスは Latimeria 属とは別属と考え、特別機を出してくれた首相に献名して Malania anjounae と名付けた。

しかし、後に Malania anjounae の第1背鰭は幼魚時代に事故で失われた物だとわかり、コモロ諸島のシーラカンスも Latimeria chalumnae であるとされた。その後、コモロ諸島周辺で200尾以上が捕獲されているが、南アフリカ沿岸ではほとんど採取されないため、最初の標本はたまたま南アフリカ近海に迷い込んだ物と見られている。

1997年、インドネシアのスラウェシ島において同じラティメリア属の別種が発見され Latimeria menadoensis と命名された。L. chalumnae と L. menadoensis の形態的差異は鱗表面の色彩のみとされている。最新のDNA分析では、2種の分岐が3千万から4千万年前まで遡ることが示唆されている(Inoue et al. 2005)。

2006年5月30日(現地時間8:39)には、インドネシアのスラウェシ島沖において、福島県いわき市にあるアクアマリンふくしまのシーラカンス調査隊が生きたインドネシアシーラカンスの撮影に成功している。(グリーンアイプロジェクト)(出典:Wikipedia)
 

シーラカンスの謎
キース・S. トムソン,Keith S. Thomson,清水 長
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シーラカンスの打ちあけ話―生きものたちの生態と進化
渡辺 政隆,下谷 二助
廣済堂出版

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化石でわかる太古の地球環境「生痕化石」・「示相化石」とは何か?

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化石が好きな人は多い。恐竜、アンモナイト、マンモスなど生物の化石は、太古の世界へのロマンを感じることができる。博物館でも、特別展や企画展の目玉となることも多い。

はたして恐竜に体温はあったのだろうか?どんな皮膚の色をしていたのだろうか?本当に羽毛の生えた恐竜はいたのだろうか?現代に実在しないからこそ、さまざまな想像力をかきたてられる。だから楽しいのだろう。

化石というと生物の死がいが石になったものであるが、生物でない化石もある。それは何だろう?

それは生物の生活した跡の化石である。生物ではないのにそこに生物がいることをはっきり教えてくれる。例えば生物が生活した巣の跡、例えば生物の足跡、例えば生物が排泄した物などである。これらの化石を「生痕化石」という。

このような化石からも様々な想像ができるが、その生物が生活していた環境がはっきり想像できる化石がある。それは何だろう?

例えばサンゴというと何を思い出すだろうか?沖縄の海のような暖かな海を思い出すであろう。

例えばシジミというと何を思い出すだろうか?広い湖を思い出すのではないだろうか。

このように、生物がいたころの環境を想像できる化石を「示相化石」という。今日は「生痕化石」、「示相化石」について調べる。(参考HP Wikipedia)

生痕化石とは?


生物そのものではなく、生物の活動の痕跡が岩石などに残されたものを指す。 

化石とは、一般的には過去の生物の痕跡が岩石等に残されたものを指すが、生物の体そのものではなく、生物が活動した痕跡、たとえば足跡や摂食の跡、糞などが化石として発見される場合がある。これを生痕化石という。

生痕化石の例
巣穴:特に砂や泥の海底に巣穴を掘って生活している、ゴカイやカニ、アナジャコなどの底性動物の巣穴は、多数が集まって発見されることがある。
這い跡:海底の静かな泥表面を動物がはい回った跡が化石として出るもの。ゴカイのような動物ならば、のっぺりとした溝のような跡が残るが、三葉虫の這い跡は、腹面左右に並ぶ足が泥表面を掻いた跡が残る。他に、泥に潜って触手を外に伸ばした跡が残る例もある。
足跡:足を使って歩く動物の足跡である。恐竜の足跡が有名。ウミサソリが水中から陸に出た足跡、というのもあり、動物の上陸の瞬間などといわれる。
糞化石:糞が化石として出るもの。食性を直接に知る手がかりになる。

示相化石とは?


示相化石(しそうかせき、facies fossil)というのは、その時代の環境条件がわかるような化石のことである。化石から、その生物の生きていた環境を推定することができた場合、その化石の発見によって、その地層が堆積した時、そしてその場所の環境が推察できる。たとえばそれが熱帯に生息するものと考えられれば、その地域が当時は熱帯域の気候にあったと判断できるし、それが海岸性の生物であれば、その地点は海岸か、それよりさほど遠くないところであったと判断できる。このような判断が可能になる化石を、示相化石という。

示相化石の例
たとえばゾウの化石が出れば、一般には温暖な地域であったのだと想像がつく。しかし、それがマンモスであれば、むしろ寒冷な地域であったと判断される。これは、マンモスが現生のゾウとは異なり、非常に厚い毛皮に覆われていたことから、寒冷な気候に適応していたと考えられるためである。

たとえばサンゴ礁は、古生代の初期から現在に至るまで、さまざまな地域で発達していたと考えられる。化石としては、石灰質の骨格を大規模に発達させた生物が大量に集中する形で発見される。

現在のサンゴ礁はすべて熱帯の浅い海にある。これは、造礁サンゴが共生藻を持ち、彼らの光合成産物によって生活しているからである。したがって、古代に於いてもサンゴ礁を形成する生物は似たような条件で、似たような生活を送っていたと考えるのである。つまり、サンゴ礁の化石が発見されれば、そこはかつて、熱帯の浅い海であったと考えられる。
  

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化石でわかる地球の歴史「地質時代」・「示準化石」とは何か?

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46億年前に地球は誕生した。月の形成時期もほぼ同じ時期である。地球上で発見された最古の岩石鉱物が44億年前のものである。これは、西オーストラリア州のジャック・ヒルで発見されたジルコン粒子(火成岩に閉じこめられた古い鉱物)である。

その後海が形成され、38億年前には現在、知られている最古の堆積岩が現れる。グリーンランドのイスア地方で見られる。

40億年〜38億年前には最初の原始生命が誕生したと考えられている。西オーストラリアではこれまでで最古の約35億年前の化石が発見されている。32億年前には光合成をする生物が現れる。これは藍藻 (シアノバクテリア)といい、化石が発見されている。



ストロマトライトはシアノバクテリア の活動で形成された岩石。遅くとも32億年前までには光合成をする生物が現れ、海中に酸素を供給しはじめた。27億年前にはシアノバクテリアが大量発生。 この頃のシアノバクテリアの化石が大量に見つかっている。酸素の供給量は増加していゆく。

25億年前には縞状鉄鉱層が形成される。これは酸化鉄の層で、酸素が存在した証拠とされる。 およそ19億年前まで続き、これ以後は形成されなくなる。
24億年前〜22億年前 現在分かっている最古の氷期がある。ヒューロニアン氷期という。
20億年前 現存する最古かつ最大の小惑星衝突。フレデフォート・ドーム

20億年〜19億年前 最初の超大陸出現か?
大陸移動説によれば、大陸は数億年程度の周期で離散集合を繰り返していると考えられ、この頃、ヌーナ大陸と名づけられた超大陸が出現したと考えられている。

8億5千万年前頃 この頃の1年は約435日。ストロマトライトからの計測結果による。
8億年前〜6億年前 大規模な氷河時代であったとされる。 雪球地球 (スノーボールアース)仮説
10億年〜6億年前 この頃、多細胞生物が出現したと考えられている。

6億年前〜 カンブリア爆発と呼ばれる生物の多様化が起こる。このころ約1000万年の短期間に生物は種類を増やした。この時代から多くの化石が発見されるようになる。

この6億年前のカンブリア爆発を基準にして、その前の時代を先カンブリア時代、これ以降を顕生代とよんでいる。

顕生代は、その生物の多さから化石を見ればその地層の時代を特定できる。このように、特定の地質時代に限り生息していた特定の種の化石は示準化石と呼ばれている。どのような時代にどのような生物が見られたのか、示準化石で見てみよう。(参考HP Wikipedia)

示準化石とは?


示準化石(しじゅんかせき、index fossil)とは、それが見つかることで、その地層がある特定の地質時代であることが判断できる化石である。

示準化石と成り得るのは、以下のような特徴を持つものである。

1.現生していないもの。 
2.短い年代によって形態に変化が生じたもの。(地質時代ごとに形態が異なっていることにより、逆にその形態から地質時代を決定することができるようになる。) 
3.分布領域が広く、かつ多数発見されるもの。 (分布が狭いものでは、他地域と比較ができない。個体数が少なく、発見の頻度が少ないものも役に立ちづらい。)

したがって、示準化石となるのは殻を持った小型の動物、二枚貝や巻き貝、あるいは甲殻類などが有効である。アンモナイトや三葉虫などは、いずれも広く分布し、多くの属種に分化したことがわかっており、その代表例である。腕足類も利用されるが、シャミセンガイは古生代から現在まで、その姿がほとんど変わっていないのでだめである。大型の有孔虫であるフズリナなども広く利用される。

近年は微化石がその役割を果たす場面も多い。肉眼的な化石より、その数がはるかに多く、大型化石を含まない岩石からも発見されることが多いため、示準化石としてはより有効と考えられる。(出典:Wikipedia)

おもな示準化石とその時代
先カンブリア時代 46億年〜6億年前 ストロマトライト
古生代 6億年前〜2億5千万年前 三葉虫 フズリナ 
中生代 2億5千万年前〜6500万年前 恐竜 アンモナイト
新生代 6500万年前〜現代 ビカリア ナウマンゾウ マンモス

地質時代とは?


地質時代(ちしつじだい、geological age)とは、地球の誕生から人類の歴史以前の時代のことである。

大きく分けると、先カンブリア時代と顕生代に分かれる。顕生代はさらに古生代、中生代、新生代に分かれる。  


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眼の誕生――カンブリア紀大進化の謎を解く
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大量の水分を調節 ダイナミックなアクアポリンのはたらき「腎臓」

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体内の水分や不要物、塩分などを排泄する器官はどこか?

正解は腎臓である。体内の水分や不要物は約1.5リットルの尿として毎日排泄される。腎臓は、泌尿器官の一つ。 「肝腎」の言葉の通り、非常に重要な臓器の一つで、血液から老廃物や余分な水分のろ過及び排出(尿)、体液の恒常性の維持するために日夜はたらいている。

腎動脈から送られてきた血液は、毛細血管を経由して腎小体(マルピーギ小体)に入る。タンパク質以外の血しょう成分は一度ボーマンのう中にろ過される。その量は通過血液の10%で、ろ過された液体は「原尿」と呼ばれる尿の原料となる。原尿は1日約170リットル作られるが、尿となるのは1.5リットル程で、残りは全て再吸収される。

原尿のうち有効成分(全てのグルコース、95%の水および無機塩類)は腎細管を経由、残り4%の水・無機塩類は集合管を経由し、再吸収されて腎静脈に戻り、再び身体の血流にのる。残った1%成分(尿)は腎細管を経て腎盂に集まり、尿管を経由して膀胱に排出される。

このように腎臓では、水分やグルコースや、塩分がろ過されたり、再吸収されたりする。このダイナミックな働きはどうやって行われているのだろうか?

体内の水分の調整をするはたらきをするのは、ご存じアクアポリンである。アクアポリンは赤血球で発見されたが、その後体中のいたるところで発見されている。腎臓は大量の水分調整をするところなので当然アクアポリンが存在する。 

アクアポリンはこれまで13種類(AQP0〜13)発見されている。腎臓には6種類以上のアクアポリンが発現している。1つの細胞に複数のアクアポリンが存在することもある。例えば腎臓の集合管細胞では管腔膜にAQP2が、側底膜にはAQP3が存在し、水は尿細管上皮細胞を通過して再吸収される。 

腎臓とは?


腎臓(じんぞう、kidney)は、泌尿器系の器官の一つ。 「肝腎」の言葉の通り、非常に重要な臓器の一つで、血液から老廃物や余分な水分の濾過及び排出(尿)、体液の恒常性の維持を主な役割とする。

ヒトの腎臓はソラマメの種子の様な形をしており、腹の裏側、横隔膜の下に一対ある。身体の右側には肝臓があるため、右腎は左腎よりやや低い位置にある。重さは約150g(ノート1冊分)で、縦約12cm、幅約6cm、厚さ約3cm。

健康な人ならば、移植などで片方を失っても機能上問題は無い。 中央内側の部分はくぼんでおり、「腎門」と呼ばれる。ここには腎盂(腎盤)、腎動脈、腎静脈、輸尿管、リンパ管などが集まる。上部には副腎がある。

組織学的には、ネフロンと呼ばれる機能単位からなり左右の腎臓それぞれ約120万個のネフロンを持つ。ネフロンはボーマン嚢と腎細管から構成されている。(出典:Wikipedia)

腎臓のはたらきとは?


尿生成と排泄
腎動脈から送られてきた血液は、毛細血管を経由して腎小体(マルピーギ小体)に入る。 蛋白質以外の血漿成分は一度ボーマン嚢中に濾過される。その量は通過血液の10%で、濾過された液体は「原尿」と呼ばれる尿の原料となる。原尿は1日約170リットル作られるが、尿となるのは1.5リットル程で、残りは全て再吸収される。

原尿のうち有効成分(全てのグルコース、95%の水および無機塩類)は腎細管を経由、残り4%の水・無機塩類は集合管を経由し、再吸収されて腎静脈に戻り、再び身体の血流にのる。残った1%成分(尿)は腎細管を経て腎盂に集まり、尿管を経由して膀胱に排出される。水やナトリウムの再吸収量の調節は、遠位尿細管や集合管で行われ、抗利尿ホルモン(ADH)やアルドステロン、ANPなどのホルモンが関与する。

再生しやすい尿細管に対し、糸球体は損傷しても再生しない為、機能不全や損傷に陥った場合は塩分及びカリウムの制限、人工透析が必要となる。現代人は腎臓に負荷を与える塩分摂取量が多いため、負荷がかかりやすく、知らず知らずのうちに腎臓にダメージを与えている場合がある。

内分泌
腎臓には内分泌作用がある。まず腎血漿流量の低下に反応して傍糸球体細胞よりレニンを分泌することでアンギオテンシン-アルドステロンを起こし、血圧、尿量を調節している。同時に、血管拡張作用を有するプロスタグランジンが産出され、腎血流の調節に関与している。これはアンギオテンシン�Uによる血管収縮作用が腎動脈に及ばないように調節する意味がある。

また、尿細管ではエリスロポエチンを分泌し、骨髄での赤血球の産生を働きかける。このため、腎疾患で尿細管が傷害されると貧血になることがある。また、副甲状腺ホルモンは尿細管に作用してビタミンDの活性化を起こし、血中カルシウムの上昇作用を担う。(出典:Wikipedia)
 

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消化、代謝、排出、解毒、分解、合成 500の顔を持つ「肝臓」とは?

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人体の中で一番大きい臓器は何でしょう?

正解は肝臓です。重さは1.0〜1.5kg。腹部の右上に位置して、ほぼ肋骨の下に収まっています。

肝臓というと国が認めた血液製剤(フィブリノゲン製剤)を使った結果、C型肝炎ウイルスに感染したC型肝炎訴訟や、注射針の連続使用のため、他人の血液を介してB型肝炎ウイルスに感染したB型肝炎訴訟を思い出し、心が痛みます。

何の罪もないのに感染させられた方には、「がんばってください」としか言えませんが、国も十分な治療が受けれるように、桝添厚労相も何とかしようとしています。一日でも早く問題決着し、安らかな日々の訪れんことをお祈り致します。

さて肝臓というと、人体で最大の臓器です。「生体の化学工場」といわれるほどいろいろな物質を化学的に作り変えたりして、様々な役割を担っています。

主な役割として、消化、代謝、排出、解毒、分解、合成、体液の恒常性の維持などにおいて重要な役割を担っています。具体的にどんなことをするのでしょう?

「消化」は、食物の消化を助ける胆汁を産生し十二指腸に出します。
「代謝」は、栄養として取り込んだ炭水化物や脂質、蛋白質を必要な形に換えるはたらきです。
「排泄」は、蛋白質が分解してできたアンモニアを尿素へ変換するはたらきです。
「解毒」は、有毒なアンモニアを無毒な尿素に換えることです。

「分解」は、アルコール、過酸化水素水などを分解します。
「合成」は、アルブミンの合成。グリコーゲンの合成やブドウ糖の合成。
「体液の調整」はグリコーゲンを合成して肝臓に蓄え、たり分解して血液中にブドウ糖として供給することで、血糖値の調節に関与している。 また、何らかの理由で骨髄での造血が障害されると、肝臓で造血することもあるそうです。

これ以外にも、たくさんの役割を担っていて、わかっているだけでも500のはたらきがあるそうです。肝臓はそんなすごいことをやっていても静かにしているので、 「沈黙の臓器」ともいわれています。

肝臓とは? 肝臓(かんぞう)は、腹部の右上に位置する内臓である。最も大きい内臓であると同時に、非常に機能の種類の多い臓器でもあり、特に内部環境の維持に大きな役割を果たしている。

肝臓は、腹部の右上に位置して、ほぼ肋骨の下に収まっており、頭側(上方)には横隔膜が存在する。ある種の動物では体内で最大の臓器である。非常に機能が多いことで知られ、代謝、排出、解毒、体液の恒常性の維持などにおいて重要な役割を担っている。特にアルコール分解能があることで一般には知られている。また、十二指腸に胆汁を分泌して消化にも一定の役割を持っている。

あまりにも多機能であるため、人工臓器として実用化することが困難であり、完全な人工的材料で代行すると、5階建てのビルに相当する大きさになるといわれている。

他方、臓器の中での部位による機能の分化が少なく、一部に損傷があっても再生能力が強いため、その損傷などがあっても症状に現れにくい。自覚症状が出る頃には非常に悪化していることもあり、「沈黙の臓器」などと呼ばれることがある。

肝臓の組織 肝臓の組織学画像(小葉構造)肝臓の組織は肝小葉という構造単位が集まってできており、小葉の間(小葉間結合組織)を小葉間静脈(肝門脈の枝)、小葉間動脈、小葉間胆管が走っている。肝小葉は直径1〜2mm,高さ1〜2mmの六角柱ないしは多角形の形をしており、その中軸部は中心静脈という小静脈が貫いている。

肝細胞は中心静脈の周囲に放射状に配列しており、ブロック塀の様に積み重なり、1層の板を形成している。その間を管腔の広い特殊な毛細血管が走っており、これを洞様毛細血管という。この毛細血管は小葉間静脈と小葉間動脈の血液を受けて中心静脈に血液を送る。

一方、肝細胞板の内部で、隣り合う肝細胞間には毛細胆管というごく細い管が作られている。肝細胞から分泌された胆汁はこの毛細胆管に分泌され、小葉中心部から小葉間胆管に注いでいる。(出典:Wikipedia)
 

ドキュメント 検証C型肝炎―薬害を放置した国の大罪
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厚さ0.1mm 数ボルトの電圧で鏡になる「調光ミラーフィルム」

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昔は日が暮れると雨戸を閉め、朝になれば雨戸を開けることが習慣であった。今は雨戸の代わりに遮光カーテンの開け閉めで光の調節を行っている。 

窓ガラスは屋内に光を取り込む役割を果たしているが、光の量を調節することはできない。また光以外に熱も透過するため室内外の断熱性を悪くしていた。そのため、近年では断熱性の高い複層ガラスや熱線反射ガラスなどの普及が進んでいるが、さらに省エネルギー効果を高めるためには、必要に応じて外部から入ってくる光を自由に調節できるガラスが望まれていた。

これまでも光が当たると色が付くガラスはあった。しかし熱を吸収し、熱を再放射する問題があった。

 

今回、産業技術総合研究所で光の量や断熱をする技術が生まれた。「調光ミラーフィルム」である。この技術は、数ボルトの電圧をかけるだけで、光を反射する鏡になる技術である。しかも厚さが100マイクロメートル(0.1ミリ)と薄く、フレキシブルでガラスに張ることができる。

その秘密はフィルムの多層構造にある。フィルムに含まれる酸化タングステン・水素(HxWO3)の層に電圧をかけると層中に蓄えられている水素イオン(H+)が調光ミラー層(金属状態のMg-Ni合金)中に移動し、金属状態のMg-Ni合金が水素化されて非金属状態になることにより透明に変化するこしくみである。夢の技術がまたひとつ実現した。
(参考HP 産業総合研究所)

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電圧変化で透明ガラスにも鏡にも変わる材料


わずかの電圧変化で透明なガラスにもなれば鏡にも変わる薄膜(調光ミラー)を、産業技術総合研究所・環境応答機能薄膜研究グループの田嶌一樹研究員らが開発した。

ガラスにはり付けるだけで、光を完全に透過したり、逆に反射してしまうことが可能なことから、プライバシー保護や防犯効果のある窓ガラス材などの応用が期待されている。

開発された薄膜は、ガラス板あるいはプラスチックなどの上に酸化インジウム・スズ、酸化タングステン、酸化タンタル、アルミニウム、パラジウムおよびマグネシウム・ニッケル系合金薄膜を重ね合わせた構造をしている。5ボルト程度の電圧をかけると酸化タングステン層に蓄えられている水素イオンが、金属状態のマグネシウム・ニッケル系合金層に移動する。すると、金属状態のマグネシウム・ニッケル系合金が非金属状態に変化し、鏡の状態が一転、透明になるという仕組みだ。この変化は約15秒程度で起こる。

逆に透明状態の薄膜にマイナス5ボルト程度の電圧をかけると、逆の変化が起き、10秒程度で鏡の状態に戻る。

研究者たちは、窓ガラスに用いることで太陽光を効率的にさえぎり、冷房効率を上げることもできると言っている。(サイエンスポータル 2007年11月22日)  

 

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美しい紅葉の季節 猛毒キノコ多数見つかる 新潟

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紅葉の美しい季節になりました。この連休はどこへ出かけましたか?京都に観光に来た外国人がこの時期もっとも写真に撮るのは「紅葉」だそうです。やはり日本の紅葉は美しいのでしょう。ところで紅葉のように鮮やかで美しいものが新潟で多数見つかりました。

この鮮やかな色のものは何だろうか?

きのこである。鮮やかな色と不思議な形に驚かされる。自然の造形美には驚くばかりだが、一方は食用で一方は猛毒だというのだ。山で見つけてもすぐに見分けがつかないかもしれない。

今年、新潟県胎内市で発見された全長17センチの「カエンタケ」。毎年1件程度しか見つからないところ、今年は9件も報告されたそうです。美しいものには毒があるの例に漏れず、このキノコ「摂取すれば全身が真っ赤に炎症し、汁に触れたら皮膚がただれる。キノコの毒の中で最も強い」のだそうだ。

食用の「ベニナギナタタケ」と似ているため、誤食して死亡するケースがあるそうだ。

なぜ今年多く発生したかについては今年の長梅雨後の酷暑や大気汚染の影響が考えられるそうだ。皆さんも気をつけてください。(参考HP Wikimedia・八王子のきのこ・QJY)


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猛毒キノコ:新潟で多数見つかる


新潟県胎内市で見つかった全長17センチのカエンタケ=新潟県森林研究所提供 致死性の高い猛毒キノコ「カエンタケ」が今秋、新潟県で頻繁に見つかっている。年1件程度だった県への報告例が、既に9件にのぼっている。原因は不明で、専門家は「夏の猛暑の影響だろうか」と首をひねる。今年は今のところ誤って食べて死亡した人はいないが、専門家は、キノコ狩りの最中に見つけても手を出さないよう注意を呼びかけている。

カエンタケは傘はなく、柄が細長くて赤い。ミズナラなど広葉樹の枯れ木や切り株の周辺に自生し、秋になると枝分かれした柄の部分が約5〜10センチに成長する。食用のベニナギナタタケと似ているため、誤食して死亡するケースがある。

県森林研究所によると、今年の9件は県北部の新潟県胎内市や阿賀町、朝日村などの山中や森林公園で見つかった。柄の長さが17センチもある大きなものもあり、松本則行同研究所専門研究員は「今まで見たことがない、異様な大きさだった」と話している。

カエンタケについて、京都薬科大の橋本貴美子准教授(天然物化学)は「摂取すれば全身が真っ赤に炎症し、汁に触れたら皮膚がただれる。キノコの毒の中で最も強い」と指摘。滋賀大の横山和正名誉教授(菌類学)によると、群馬県中之条町で00年10月、ベニナギナタタケと間違えて食べた男性(当時55歳)が亡くなっている。新潟県でも昨年10月、十日町市で3人が誤って食べて食中毒を起こして入院している。

野生のキノコは、温度や湿度、土壌の栄養分などの自然条件によって生育が左右される。カエンタケが今年増えている理由について、松本専門研究員らは、(1)長梅雨の後に酷暑が続いて育ちやすい環境になった(2)害虫や大気汚染の影響で森の生態系が変化し、成長しやすくなった可能性がある、としている。(毎日新聞 2007年11月23日)

カエンタケとは?


カエンタケ(火炎茸または火焔茸、学名Podostroma cornu-damae)は、ニクザキン目ニクザキン科ツノタケ属に属するキノコの一種で、子嚢菌である。

日本および中国でみられる。梅雨から初夏にかけて広葉樹林に自生する。子実体は赤く(中は白色)、手の平もしくは炎状、または棒状となる。真っ赤な色と炎のような形からその名がついた。

長いこと食毒不明であったが、1990年代になって中毒・死亡事故が発生したことから猛毒菌であることが判明した。致死量はわずか3gと極めて強力である。

症状としては嘔吐・下痢・めまい・手足のしびれ・呼吸困難・言語障害が摂取後数分〜十数分で現れ、全身の皮膚のびらんなどが起こり、最終的には肝不全・腎不全・呼吸器不全などを引き起こして非常に高い確率で死に至る。回復後も、小脳の萎縮、脱毛、言語・運動障害など、後遺症が残ることが多い。

いくつかの中毒例では、食用キノコのベニナギナタタケ(Clavulinopsis miyabeana)と間違えて誤食している。ベニナギナタタケは細い棒状で、肉質が柔らかく無味なのに対し、カエンタケは硬い肉質で内部は白く味は苦い。

毒成分としては、マイコトキシンとして知られているトリコテセン類(ロリジンE、ベルカリンJ、サトラトキシンH類の計6種類)が検出されている。たんぱく合成などの体内の働きを止める毒である。これらの毒は皮膚刺激性が強いため、カエンタケの汁を皮膚に付けるべきではない。

ベニナギナタタケとは?


ベニナギナタタケというと,図鑑には鮮やかな緋色の個体の写真が載っていることが多い。上の写真は緋色というよりは橙色に近い色彩だが,ベニナギナタタケは褪色しやすいとのことなので,そのやや古くなった個体だと判断した。実際,幼菌はもっと濃い朱色に近い色彩をしていた。ただ,淡紅色に褪せると記載している図鑑もある。

(発生環境)各種林内 (発生時期)夏〜秋 食用

 

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まるでタコクラゲ?細胞にタンパク質の骨格構造「マイコプラズマ」

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風邪の症状を引き起こす病原体には様々な種類がある。どんなものが病原体だろうか?

そう、風邪の80〜90%はウイルス感染によるものである。10〜20%がマイコプラズマ、クラミジア、細菌感染による。よく「風邪に抗生物質は効かない」というが、なぜだろうか?

抗生物質のほとんどは細菌に効くものである。ほとんどの風邪の原因がウイルスなので抗生物質は効かないとされている。ところで、風邪の10〜20%の原因とされるマイコプラズマ、クラミジアはどんなものなのだろうか?これには抗生物質は効かないのだろうか?

マイコプラズマやクラミジアは細菌のなかまである。だから有効な抗生物質はあるのだが一般の細菌よりも小さい、ちょっと変わったウイルスと細菌との中間に位置する細菌だ。

マイコプラズマは細胞壁がなく、そのため体が柔らかい。大きさもウイルス並みに小さく顕微鏡では発見されにくい。そのため蛍光抗体法などで確認する。

クラジミアも細菌よりも小さく、自分でエネルギーをつくれず、宿主である細胞に寄生することによってエネルギーを得ている。

マイコプラズマはこのように小さい生物なので、ひょうたんのような形や数百本の足があることはわかっていたが、内部構造がよくわかっていなかった。

今回、大阪市立大の宮田真人教授(生物物理学)の研究グループによって、マイコプラズマの細胞内に、クラゲのような形をしたたんぱく質の“骨組み”があることが分かった。マイコプラズマの「足」の動きを止めて病原性をなくす薬の開発につながる可能性があるという。(参考HP Wikipedia・横浜市衛生研究所)

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マイコプラズマ:細胞にクラゲ構造の“骨組み”発見 大阪


細菌の一種で肺炎などを起こすマイコプラズマの細胞内に、クラゲのような形をしたたんぱく質の“骨組み”があることが分かった。発見した大阪市立大の宮田真人教授(生物物理学)の研究グループによると、マイコプラズマに数百本ある「足」の動きを止めて病原性をなくす薬の開発につながる可能性があるという。研究成果は近く、米科学誌「米国科学アカデミー紀要」のオンライン版に掲載される。

マイコプラズマは長さ約1万分の10ミリの病原体で、ひょうたんに似た形をしている。人間や魚などの気管やえらの細胞に生えた繊毛の先端に取り付き、繊毛の根元まで移動して病気を起こす。

宮田教授らは魚のマイコプラズマを使い、表面の細胞膜を薬品で溶かし、電子顕微鏡で内部を観察した。その結果、直径約1万分の2ミリのかさ状のたんぱく質に、約20本のひも状のたんぱく質が取り付き、クラゲに似た形を作っていた。

マイコプラズマは、ひょうたん形のくびれ部分に数百本生えた「足」を使って動くことが、宮田教授らのこれまでの研究で知られていた。しかし足を支えるマイコプラズマ内部の様子は不明だった。宮田教授は「クラゲ構造は、マイコプラズマを内部から支えるフレームだ。この構造には、体外に数百本ある足一本一本を、タイミングを合わせて動かす役目もあるのではないか」と話している。(毎日新聞 2007年11月20日)

マイコプラズマとは?


マイコプラズマ肺炎の病原体となる細菌。このマイコプラズマ(Mycoplasma pneumoniae )の感染は、しばしば非定型肺炎と呼ばれる。マイコプラズマは、ウイルスなみに小さい。マイコプラズマは、細菌に見られる細胞壁を持たず、そのため形が整っていない。

マイコプラズマは、ウイルスのように他の生物の細胞の力を借りて増殖するのではなく、細菌と同様に自分の力で増殖する。マイコプラズマは、ウイルスと細菌との中間に位置する微生物である。

マイコプラズマに対する抗体検査によって、マイコプラズマの感染の実態が明らかになる。1歳の誕生日までに40%、5歳までに65%のこどもが、大人までには97%がマイコプラズマの感染を受ける。

マイコプラズマ肺炎とは?


マイコプラズマ肺炎がだんだんと認識された出したのは1930年代からのことでした。当時よく見られた肺炎球菌による肺炎とは、明らかに違った種類の肺炎であるということから、非定型肺炎(atypical pneumonia )と呼ばれる。

マイコプラズマ肺炎はひどい咳を伴い、患者の気道の分泌物中にマイコプラズマが出てきて飛沫感染する。

有効な抗生物質(エリスロマイシンやテトラサイクリンなど)がある。アメリカ合衆国では、マイコプラズマ肺炎のことを「歩く肺炎(walking  pneumonia)」と呼ぶことがある。それは、肺炎の中では症状が軽く、入院を必要としない場合が多いからだ。

マイコプラズマ感染症となったこどもの25%が、吐き気、嘔吐、下痢などの消化器症状を起こす。また、耳の痛みを訴える者もいて、中耳炎・鼓膜炎などの耳の炎症を起こしている場合がある。また、筋肉痛・関節痛・発疹などが出現する場合もある。 

細菌に見られる細胞壁を持たないために、細菌の細胞壁の合成を邪魔することによって効く種類の抗生物質(たとえば、ペニシリン)は無効

予防する方法は? 
マイコプラズマ肺炎に対するワクチン(予防接種)は今のところない。 人ごみはできるだけ避ける。飛沫接触感染するので、外出したら手洗い、うがいは欠かせない。 

 

肺炎マイコプラズマとその感染症―知って得する肺炎のお話
貞元 春美
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実地医家のためのクラミジア・ニューモニエ感染症 基礎と臨床
副島 林造,松島 敏春
医薬ジャーナル社

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今年は流行?「インフルエンザ」風邪の症状「アデノウイルス」

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今年はインフルエンザの患者数が、東京、神奈川など首都圏で急増。今シーズンの全国流行の立ち上がりはが早く、流行の可能性が高い。この時期としては過去10年で最多の患者数であることが国立感染症研究所のまとめで分かった。

一方、米国では風邪の症状を引き起こすアデノウイルスが変化した遺伝子変異型のウイルスによって、過去1年半の間に米国で10人が亡くなったことが、米疾病対策センター(CDC)の調査でわかった。

遺伝子変異したアデノウイルスに対しては現在、効果的な治療法はなく、安静にするなどの処置が通常行われている。どのような遺伝子変異によって、症状の悪化につながっているかはまだ分かっていないという。CDCは、感染拡大の危険性があるとして各州の公衆衛生担当者などに注意を呼びかけた。

インフルエンザもウイルスであるが、アデノウイルスとはどんなウイルスだろう?

「プール熱」と聞けば、思い当たる人も多いのではないだろうか。夏場プールなどでうつるのでこうよばれるが、4〜5日40℃近い高熱がでる。予防には飛沫や接触して感染する。手洗いやうがいは欠かせない。

アデノウイルスのタイプには現在51タイプ知られており、タイプによって症状は変わる。気道炎や肺炎、胃腸炎、結膜炎、膀胱炎、発疹などを起こすことがある。アデノウイルスは、ライノウイルス等とともに、「かぜ症候群」を起こす主要病原ウイルスの一つと考えられている。

風邪やインフルエンザの季節。体調管理に十分気をつけよう。 (参考HP Wikipedia・横浜市衛生研究所)

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インフルエンザ流行の兆し? 首都圏で患者急増


10月下旬に全国の定点医療機関から報告されたインフルエンザの患者数は、1施設当たり0・2人と、この時期としては過去10年で最多だったことが国立感染症研究所のまとめで9日分かった。東京、神奈川など首都圏で報告が急増。今シーズンの全国流行の立ち上がりは早い可能性がある。

感染研感染症情報センターの安井良則主任研究官は「首都圏で患者が増えると、他の地域にも感染を広げる恐れがあり要注意だ」と指摘。「予防にはワクチン接種や手洗い、うがいなどを心掛け、発熱や倦怠(けんたい)感があるときは無理に会社や学校へ行かず、医療機関で受診を」と呼び掛けている。(産経新聞 2007.11.9 )

風邪の症状、アデノウイルス変異で10人死亡…米で過去1年半に


風邪の症状を引き起こすアデノウイルスが変化した変異型のウイルスによって、過去1年半の間に米国で10人が亡くなったことが、米疾病対策センター(CDC)の調査でわかった。

CDCは、感染拡大の危険性があるとして各州の公衆衛生担当者などに注意を呼びかけた。

CDCによると、変異型のアデノウイルスは昨年5月、ニューヨーク州で生まれた新生児で初めて見つかった。新生児は脱水症状を起こし、食欲をなくして生後12日で死亡した。

オレゴン、ワシントン、テキサスの各州でも合わせて少なくとも約140人が感染したことが確認された。

アデノウイルスに対しては現在、効果的な治療法はなく、安静にするなどの処置が通常行われている。どのような遺伝子変異によって、症状の悪化につながっているかはまだ分かっていないという。(2007年11月17日23時43分  読売新聞)

インフルエンザとは?


インフルエンザウイルスによる感染症。国内で毎年1000万人前後がかかるとされる。通常の風邪は、のどの痛み、鼻水、くしゃみ、せきなどが中心で全身症状はあまりみられないが、インフルエンザは38度以上の高熱や頭痛のほか、関節痛や筋肉痛など全身の症状が突然現れるのが特徴。安静にしていれば通常、1週間程度で回復する。発症後3〜7日はほかの人に感染させる恐れがあるとされる。

アデノウイルスとは?


アデノウイルスは二重鎖直鎖状DNAウイルスで、カプシドは直径約80nmの正20面体の球形粒子をしており、エンベロープは持たない。また、アデノウイルスは、ライノウイルス等とともに、「風邪症候群」を起こす主要病原ウイルスの一つと考えられている。

人に感染するアデノウイルスは現在49種類(分類によっては51種類)が知られており、A〜Fの6群に分類され、それぞれのウイルスに番号が付けられている。どの種類がどんな病気を起こすのか、ある程度判明している。

多くのアデノウイルスは、潜伏期は5〜7日で、感染経路は便、飛沫、直接接触による。感染した場合、アデノウイルスは扁桃腺やリンパ節の中で増殖する(アデノとは扁桃腺やリンパ節を意味する言葉)。免疫がつきにくく、また、亜種多様の為、何回もかかる場合がある。

肺炎(主として3・7・21型による)プール熱(咽頭結膜熱)(主として3・4型による)流行性角結膜炎(主として8型による)出血性膀胱炎(主として11型による)急性濾胞性結膜炎(主として1・2・3・4・6・7型による)胃腸炎(主として31・40・41型による)

予防の方法は?


ハンカチ、タオルなどの貸し借りは止めて、自分専用のものか使い捨てのものを使いましょう。帰宅時、トイレの後、食事の前、自分の眼・鼻・口に触れる前と後などには、手をよく洗いましょう。 (出典:横浜衛生研究所)


 
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「世界最大のクマ」に続き「世界最小のクマ」も絶滅の危機に!

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日本に住んでいる最大の陸上哺乳類というと何だろう?

それはヒグマで、最大で300kgにもなる。ヒグマはキタキツネとともに、北海道観光の象徴的なマスコットとされ、親しまれてきた。しかし、北海道の地元の人々にとっては野生のヒグマには恐ろしい動物というイメージが強い。日本にはヒグマの他にツキノワグマがいる。 

世界最大の熊は何だろう?

正解はホッキョク熊。オスの成獣で体長200-250cm。体重350kg程度だが、季節によって食糧事情が変わるので、その分体重も大きく変化し得る。体長4mで体重800kgを超えた例もある。ホッキョク熊は地球温暖化の影響によって絶滅の危機が高まり、IUCNレッドリスト2006年版では、絶滅のおそれの高い「危急種」(VU)に変更された。



ヒグマも大きくなる。ヒグマは栄養状態によって生じる個体差が非常に大きく、国内のヒグマが300キロを超える事はあまり多くないが、溯上するサケ・マス類を豊富に食べられる環境にいるヒグマは巨大になる。中でもアラスカ沿岸のコディアック島と、ロシアの極東カムチャツカ半島に生息するヒグマは、共に500キロ以上の個体が記録されている。

では世界最小の熊は何だろう?

正解はマレーグマである。体長は1.2mほどで、クマ科の最小種である。平均体重はおよそ65kg。マレーグマは比較的軽量な、鎌形に鋭く曲がった鉤爪を持っている。毛の生えていない大きめの足裏と併せて、木登りの手助けとなっている。地上を歩く際には内股になる内側に曲がった足も、木登りの際には威力を発揮する。

今回、IUCNは2006年世界最大のクマ「ホッキョクグマ」に続いて、2007年世界最小のクマ「マレーグマ」を絶滅危惧種に指定した。

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世界最小のクマ、絶滅の危機 東南アジアの森林破壊で


国際自然保護連合(IUCN、本部スイス)は「世界最小のクマ」と呼ばれるアジアのマレーグマが、絶滅の危機にあると発表した。これで世界のクマ8種のうち、日本にもいるツキノワグマなど6種に絶滅の恐れがあると警告した。

マレーグマ。胸の模様から英語では「太陽のクマ」という意味のサンベアーとも呼ばれる。
 
マレーグマは体長1〜1.4メートル。中国南部から東南アジアにかけての森林に生息する。はっきりした数はわかっていないが、過去30年間に少なくとも30%減少し、現在も減り続けているとみられる。減少原因は森林破壊や密猟だという。

IUCNはホッキョクグマを06年に、絶滅のおそれがある生物をまとめたレッドリストに掲載した。今回はインドなどのナマケグマ、南米のメガネグマなども絶滅の恐れがあると報告、中国のジャイアントパンダも近い将来に野生では絶滅する恐れが高いとしている。( asahi.com 2007年11月15日)


マレーグマとは?


マレーグマ(マレー熊、馬来熊)Helarctos malayanus は、主に東南アジア(タイなど)の熱帯雨林に生息する小型のクマである。

体長は1.2mほどで、クマ科の最小種である。 その小ささのために英語では"Dog bear"(犬熊の意)と呼ばれることがある。 3cmの尾を持ち、平均体重はおよそ65kg。 雄は、雌よりわずかに大きい傾向がある。

主として夜行性の生物で、日中は地面からそう離れていない低い枝の上で休息していることが多い。多くの時間を樹上で過ごすために、マレーグマは作物に深刻な被害を与えることがあり、プランテーションのココヤシやカカオの木を破壊することが知られている。害獣としての駆除は、毛皮や漢方薬目的の密猟とともに最近の生息数の減少の主な原因となっている。

マレーグマは冬眠をせず、1年中繁殖することができる。 一度に2匹の子熊を産むことは珍しくなく、子熊の体重はおよそ280-340gである。 妊娠の期間はおよそ96日間だが、授乳はおよそ18カ月続く。 子は3-4年で性成熟し、飼育下では28年生きた記録がある。 

ツキノワグマとは?


ツキノワグマ(月輪熊、Ursus thibetanus)は、哺乳綱食肉目クマ科クマ属に分類されるクマ。特定動物。

体長110-150cm。体重40-150kg。全身は黒い体毛で覆われる。咽頭部の毛は白く、三日月状に見えることが和名の由来となっている。この白い斑紋は個体により変異があり、見られない個体もおりまたクマ科の別種でも見られることがあり本種固有の形態ではない。

ヒグマとは?


ヒグマ(羆、樋熊・学名Ursus arctos)はネコ目(食肉目)クマ科に属する哺乳類である。ホッキョクグマと並びクマ科では最大のサイズを誇る。また、日本に生息する陸棲哺乳類(草食獣を含む)でも最大の種である。

ヒグマは栄養状態によって生じる個体差が非常に顕著で、内陸のヒグマが300キロを超える事はあまり多くないが、溯上するサケ・マス類を豊富に食べられる環境にいるヒグマは巨大である。中でも有名なのが、アラスカ沿岸のコディアック島と、ロシアの極東カムチャツカ半島に生息するヒグマで、共に500キロ以上の個体が記録されている。 エゾヒグマでは、1980年に羽幌町で射殺された通称「北海太郎」の450kgが最大。

ホッキョクグマとは?


ホッキョクグマ(北極熊、Ursus maritimus)は、哺乳綱食肉目クマ科に分類されるクマ。動物愛護管理法の規定による特定動物。

オスの成獣で体長200-250cm。体重350kg程度だが、季節によって食糧事情が変わるので、その分体重も大きく変化し得るものであり、800kgを超えた例もある。 雑食獣であるクマの中でもその生息環境から最も肉食性が強い種である。

ヒグマと並び、クマ科では最大のサイズを誇る。それゆえ「地上最大の肉食獣」と称される事も多い。 ちなみに南極でも北極と同じように生息出来ることが、ワシントン条約締結前の実験によってわかっている。アラスカ、グリーンランド、シベリア等、北極周辺の陸地および氷上に生息している。 
 

ヒグマ
門崎 允昭,犬飼 哲夫
北海道新聞社

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ほっきょくのナヌー
ナショナル ジオグラフィック
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人の体細胞(皮膚細胞)から万能細胞(iPS細胞)ができた!京大

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京都大学再生医科学研究所の山中伸弥教授(45)らが、ついに人の体細胞から人の万能細胞(人工万能細胞:iPS細胞)をつくり出すことに成功した。

万能細胞というとES細胞が有名だが、ES細胞は人の卵子から取り出さねばならず、倫理的な問題から制約が多かった。

山中教授は昨年、マウスの皮膚細胞に遺伝子操作を加え、ES細胞に似た性質を持たせることに世界で初めて成功していた。卵子を使わず、体細胞だけから万能細胞をつくれる可能性を示していた。

それが今回、はやくも人への応用が成功した。実際に医療現場で使われるのもそう遠くはないかもしれない。すばらしい研究成果である。

一方、羊のドリーを誕生させた英国のイアン・ウィルムット博士が、ヒトクローン胚(はい)研究を断念する方針を決めた。

博士は卵細胞の核を取りのぞき体細胞の核を移植するホノルル法という技術を使って、多くのクローン動物を誕生させたり、ES細胞を取り出す研究を行っていたが、ヒトの卵細胞を使う「クローン」には倫理的な問題があり、制約が多く研究が進んでいなかった。

京都大の山中伸弥教授らが研究している手法の方が、治療用の万能細胞づくりには有望だと判断したためだという。クローン研究のパイオニアの方針転換は、世界の研究者に衝撃を与えた。

山中教授らは皮膚細胞の万能性に関係する遺伝子を4つ組み換えることで、万能細胞(iPS細胞)に変化させる研究を行っており、卵細胞を使っていないので倫理的な問題はない。

米ウィスコンシン大も同様の研究を行っており、米科学誌サイエンス(電子版)に成果を発表する。やはり遺伝子を四つ使うが二つは別の遺伝子。新生児の皮膚細胞からiPS細胞をつくった。(参考HP Wikipedia)

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人間の皮膚から万能細胞、再生医療に現実味 京大教授ら


皮膚細胞などを使って別の臓器の細胞になる能力を備えた人の万能細胞(人工多能性幹細胞=iPS細胞)をつくることに、京都大学再生医科学研究所の山中伸弥教授(45)らが世界で初めて成功した。人の体細胞から万能細胞ができたことで、倫理上の問題があった受精卵を使わずに済む。病気や事故で臓器や組織が損なわれても、万能細胞をもとに臓器や組織をつくって補う再生医療が現実味を帯びてきた。米科学誌セル(電子版)に21日、発表する。

代表的な万能細胞には、胚(はい)性幹(ES)細胞があるが、生命の芽生えである受精卵を壊すため批判があった。山中教授と高橋和利助教らは昨年8月、マウスの皮膚細胞に特定の四つの遺伝子を組み込んでiPS細胞をつくるという従来とはまったく違う手法を確立。受精卵を壊さないので倫理的な問題が避けられるため、世界の注目を一気に集めた。

今回は、成人の顔の皮膚の細胞や関節にある細胞に、ほぼ同じ手法を導入した。ES細胞の培養で用いる増殖因子を加えたり、マウスより長く培養したりして人間のiPS細胞をつくるのに成功した。この細胞が、神経細胞や心筋細胞、軟骨などへ分化し、臓器のもとになることも確認したという。

iPS細胞から思い通りの臓器や組織をつくる技術が確立すれば、自分の細胞であるため拒絶反応も避けられる。たとえば、インスリンを出す膵臓(すいぞう)の細胞なら糖尿病に、心筋細胞なら心筋梗塞(こうそく)に、神経細胞は脊髄(せきずい)損傷にといったように、従来、回復が難しいといわれた病気やけがの治療に使える可能性がある。

山中教授は「まだ少し時間がかかるが、狙った細胞に効率よく分化させたり、安全性を高めたりして再生医療に向けた臨床応用につなげたい」と話している。

競争相手の米ウィスコンシン大も同日、米科学誌サイエンス(電子版)に同様の成果を発表する。やはり遺伝子を四つ使うが二つは別の遺伝子。新生児の皮膚細胞からiPS細胞をつくった。( asahi.com 2007年11月21日 )
 

ES細胞―万能細胞への夢と禁忌 (文春新書)
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ヒトES細胞 なぜ万能か (岩波科学ライブラリー)
中辻 憲夫
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日本で「木枯らし第一号」バングラディシュでは「巨大サイクロン」

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ここ2・3日冷え込みが厳しくなりました。いつもどうり薄着をしていたら、とたんにからだが冷え体調を崩しました。血管が収縮するのでしょう、持病の神経痛や痛風の兆候も出てきてぐったりしていました。

テレビを見るとサッカーのオシム監督が脳梗塞で倒れたというニュース。「やっぱり!」急に気温が下がったので、こういうときに脳梗塞も起きやすいのです。

そして夕方には木枯らし一号が関東に吹いたというニュース。木枯らし一号は冬型の気圧配置になったことを示す現象で、晩秋から初冬の間に吹くやや強い(風速8m/s以上)北寄りの風をいいます。

そうかと思うとバングラディシュでは、サイクロン「シドル(Sidr)」により1700人以上の死者が出たというニュース。時間がたつにつれて死者の人数は増えてきており、さらに1万人以上になるおそれも出てきました。地球温暖化により、いちだんと台風やハリケーン、サイクロンの威力が増しているようです。

オシム監督は骨髄幹細胞の移植を受けたのでしょうか健康状態が気になります。サッカーの22歳以下(U22)日本代表はベトナム戦に4-1で勝ち、北京五輪アジア最終予選C組最終戦のサウジアラビア戦を残すのみとなりました。試合は21日は午後7時20分開始。勝ち点10でC組首位の日本は、サウジ戦に勝つか引き分けると、4大会連続の五輪出場が決まります。

11月は1年のうち一番気温の下がる時期だそうです。しっかり着込んで仕事に行きましょう。皆様も体に気をつけてください。


イビチャ.オシム監督について イビチャ・オシム(Ivica Osim, 1941年5月6日 - )は、旧ユーゴスラビア(ボスニア・ヘルツェゴビナ)のサラエボ出身のサッカー選手、指導者。愛称はシュワーボ。

2003年よりJリーグ ジェフユナイテッド市原(2005年シーズンからジェフユナイテッド市原・千葉に改称)の監督を務めた。在籍4年目の2006年時点でJリーグ最年長監督であったが、代表監督就任要請を受け辞任。同年7月21日、日本代表監督に就任した。

脳梗塞とは? 脳梗塞とは脳を栄養する動脈の閉塞、または狭窄のため、脳虚血を来たし、脳組織が酸素、または栄養の不足のため壊死、または壊死に近い状態になる事をいう。また、それによる諸症状も脳梗塞と呼ばれる事がある。なかでも、症状が激烈で(片麻痺、意識障害、失語など)突然に発症したものは、他の原因によるものも含め、一般に脳卒中と呼ばれる。それに対して、緩徐に進行して痴呆(脳血管性痴呆)などの形をとるものもある。

日本人の死亡原因の中でも多くを占めている高頻度な疾患である上、後遺症を残して介護が必要となることが多く福祉の面でも大きな課題を伴う疾患である。ちなみに「脳軟化症」の名の由来は、脳細胞は壊死すると溶けてしまうため(「融解壊死」という)こう呼ぶ。

木枯らし一号とは? 木枯らし(こがらし)とは日本において晩秋から初冬の間に吹く風速8m/s以上の北寄り(北から西北西)の風のことで、冬型の気圧配置になったことを示す現象である。凩とも表記する。

ユーラシア大陸から日本に向かって吹いてくる季節風が日本海を渡るときに水分を含む。日本海側ではこの風が時雨となって雨を降らせ、太平洋側では雨によって水分を失い乾燥した空気が木枯らしとなる。

気象庁では、10月半ばから11月末にかけて西高東低の冬型の気圧配置になったとき、北よりの風速8メートル以上の風が吹くとその風を「木枯らし」と認定する。そして毎秋最初の木枯らしを木枯らし一号(こがらしいちごう)として発表する。関東地方における1992年から2001年の10年間の平均では11月7日頃である。木枯らし二号や木枯らし三号もあり得るが、発表は行われない。なお「木枯らし一号」は関東地方(東京)と近畿地方(大阪)でしか発表されない。

サイクロンとは? サイクロン (Cyclone)とは、熱帯低気圧のうちインド洋北部・インド洋南部・太平洋南部で発生するものである。英語のCycloneは、低気圧、暴風全般を指す語でもある。蛇のとぐろと言う意味から名付けられた気象用語である。(出典:Wikipedia)

 

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4万キロの最後の旅 「しらせ」が出航 「砕氷船」とは?

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南極観測船「しらせ」が最後の航海(25回目の南極航海)に出発した。南極観測ではさまざまな地球の不思議を観測、発見し私たちに夢と感動を与えてくれる。観測史上初めて南極で起きた皆既日食が全国中継されたことも記憶に新しい。

そのほかにもオゾンホール、多数の隕石の発見、南極にまでおよんだ環境汚染、オーロラ、南極の氷床コアによる地球の歴史、地球温暖化の観測、多種多様な動物たち、極低温の世界、恐竜の化石...など重要な観測・研究が行われている。

「しらせ」の後継船も「しらせ」という名称になることが決まった。現行の「しらせ」は引退すると、大型のため維持・展示には費用がかかり、また自衛艦のため輸出も難しいのでスクラップにされてしまうという。残念な話である。

 

「しらせ」とは何か?


「しらせ」は海上自衛隊が保有する砕氷艦。艦番号AGB-5002。南極観測に利用されている。ましゅう型補給艦が竣工するまでは海自最大の自衛艦だった。

3ノットで1.5m厚の氷を連続砕氷できる能力を持っている海上自衛隊の砕氷艦(自衛艦の一つ)であり、乗員もすべて海上自衛官である。所属は横須賀地方隊、母港は横須賀。

砕氷艦の特徴である幅のある艦体であり、1本煙突である。氷海での監視用に、マスト上に見張りポストがある。貨物積み下ろし用のクレーンを前甲板に2基、後部に2基装備している。また、艦体後部にヘリコプター甲板と格納庫を備える。

氷海を航行するので通常の艦船にある、ビルジキール(ローリング防止のひれ)が装備されていない。 乗組員居住区と観測隊員居住区は、厨房をはさんで分離されている。観測隊員居室は基本的に2人部屋で、観測隊長室、同副隊長室は個室である。このほか、4人部屋のオブザーバー室、研究室、ラジオゾンデ放球室がある。海賊防止用に自動小銃が装備されている。

「しらせ」名前の由来


「しらせ」という艦名は一般公募されたもので、一般的な認識としては日本人として初の南極探検を行った白瀬矗帝国陸軍中尉にちなんでつけられたものと考えられているようである。

しかし自衛艦の名称は地名を使うことが法定されているので、海上自衛隊では「白瀬氷河」にちなむものとされている。(「海上自衛隊の使用する船舶の区分等及び名称等を付与する標準を定める訓令」別表第2自衛艦の名称等を付与する標準を参照)。

引退する「しらせ」


進水から20年以上経過し老朽化が進んでいる。その為、近年艦齢延長工事の必要性が多方面から訴えられて来た。しかし、日本政府の財政難で新造、改修のどちらも見送られかねない状況にあり、これまで継続してきた日本の極地観測の歴史の終焉が危惧される状況がしばらく続いた。しかし、2006年(平成18年)にユニバーサル造船舞鶴事業所においてしらせ後継船が建造されることが決まった(2007年起工、2009年5月完成予定)。

砕氷船とは?
砕氷船(さいひょうせん)は、海面の氷を割りながら進む船。南氷洋や北極海など氷山、流氷で覆われた海域を航行するために専用に設計されている。

砕氷船の特徴としては頑丈な船体と氷に乗り上げて割るのに適した丸みを帯びた船首や幅広な船形、氷の圧力を下方へ逃がすための船底の特殊な形状、そして強力なエンジンを持つのが一般的である。大型船では電気推進が多いのも特徴的だが、これは内燃機関や蒸気タービンよりも電動機の方が低回転数時の発生トルクが大きく、負荷特性上過負荷に強いためである。また氷と船体の摩擦を軽減するため、特殊な塗料を使ったり、船体から空気を吹き出す装置を装備したりすることがある。

特に極地探査用などの本格的なものは船体を前後左右(ピッチング・ローリング)に傾け氷に乗り上げ重量で割る機能も持つ。船体を傾ける方法としては、燃料タンクを前後左右に分散しその間の燃料の移動で行うというものが多い

砕氷船の多くは軍用、あるいは探査用であるが、一般の商船や観光用のものもある。(出典:Wikipedia)

関連するニュース
4万キロの最後の旅へ 「しらせ」が出航


南極観測船「しらせ」(基準排水量1万1600トン)は14日正午、東京・晴海埠頭(ふとう)から最後の航海に出発した。来年4月、約4万キロの旅を終えて帰国すると退役となる。観測隊や乗員のOBらが多数詰めかけ、別れを惜しんだ。

保存が絶望的になった南極観測船「しらせ」。最後の国内就航で10月、名古屋港に立ち寄った。
 
3代目の観測船として、83年以来、24回の南極航海で約119万キロ、地球30周分を走った。初代「宗谷」や2代目「ふじ」は氷海に閉じ込められて動けなくなることもあったが、世界屈指の砕氷力を持つ「しらせ」が昭和基地に接岸できなかったのは1度だけで、氷海中の豪州の観測船を救出したこともあった。

輸送力向上で、基地での大型施設建設や、半世紀におよぶ南極観測でたまった大量のごみの持ち帰りなどに貢献した。

これまでの観測船と同様、退役後は保存が望まれていたが、巨額の維持費を工面できるところがみつからず、保存は絶望的だ。

名前を引き継ぐことになった新観測船の就航は再来年のため、来年出発の50次隊は豪州の民間砕氷船「オーロラ・オーストラリス」を使う。(asahi.com 2007年11月14日)
 

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空はなぜ青い?夕焼けはなぜ赤い?

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イギリスの物理学者「レイリー卿(ジョン・ウイリアム・ストラット)」はさまざまな気体の密度を測定して、空気中のアルゴンを発見した功績により、1904年第4回ノーベル物理学賞を受賞した。

レイリー卿は他にさまざまな研究を残している。レイリー散乱もその一つで、光の波長よりも小さいサイズの粒子により光が散乱する性質である。太陽光が大気で散乱されて、空が青くみえるのはレイリー散乱による。

19世紀末までは、光は大気中のチリや水滴にあたって散乱していると考えられていた。ところが、光の散乱は、光の波長より小さい物体に光があたるときに発生し、空気中の窒素や酸素の分子にあたって散乱していると結論づけたのがレイリー卿であった。散乱にもいろいろ種類があるが、この空気中の分子による散乱を特に「レイリー散乱」という。

またレイリーは、散乱は光の進行方向に最も強く、直角方向でその2分の1になることも発見した。日中の太陽は真上にあるので、上向きに空を見ている人間の目には最も光の散乱が強い状態となり、昼間に「青い空が見える」ということになる。

ちなみに、光の波長と、空中に浮いている水滴やエアゾールなど粒の大きさがほとんど等しいときは、「ミー散乱」する。この場合の散乱の強さは波長と関係がなく、雲が白く見えたり、大気汚染があると空が白っぽく見えるのはこのためである。

レイリー卿は地震の表面波レイリー波も発見している。レイリー波は震源を中心に,地面の中で楕円の形の波が反時計周りで回転しながら全方向に広がっていくものである。
(参考HP Wikipedia)

空はなぜ青い?


光には、青い光や赤い光があります。一般の光は、いくつもの光が組み合わさっているもので、それぞれの光はそれぞれの波長を持っています。この光を波長の成分で分解したものを「スペクトル」といいますが、青い光は波長が短く、赤い光は波長が長くなっています。空が青いのは、波長が短いほど「散乱」は強くなるため、青い光が赤い光よりずっと強く散乱されるからなのです。

太陽光が大気層を通過する時、波長の短い光(青色光)は散乱しますが、他の色はほとんどそのまま地上へ届きます。太陽が黄色く見えるのはこのためです。光の三原色(RGB)のうち青以外の色、すなわち緑色と赤色を加えると黄色となります。

雲はすべての光(RGB)を散乱させるから白く見えます。空気が薄い高山などでは、散乱がないから空の色は高度、つまり、大気濃度の相違で青から黒へと変化します。空気が薄い分、スカイライトは弱くなり、コントラストが高くなります。

波である光は、大気中で波長よりも小さな粒や分子などにあたるとそれらを振動させ、粒や分子が波動を“中継”するかたちで改めて同じ波長の光を周囲に放出します。この現象を、光の「散乱」といいます。

レイリー散乱では、散乱光の強度は波長の4乗に反比例します。赤い光の波長は、青い光の波長の約2倍ですから、散乱は約16倍も弱いことになるのです。

夕焼けはなぜ赤い?


夕焼けが赤いのは、太陽の位置が低い場合は、通過する大気層が長くなるため、波長の短い光は届きにくなり、波長の長い赤系統の色が届きやすくなるからです。

日中は長波長(約700nm)の赤色光などは大気中を直線的に通過し、観察者の視野には光源である太陽の見た目の大きさの範囲に収まってしまう。一方短波長(約470nm)の青色光は大気の熱的ゆらぎにより散乱するため空は青く見えます。しかし夕方になると光線の入射角が浅くなり、大気層を通過する距離が伸びます。

すると青色光は障害物に衝突する頻度が増し、かえって吸収されるなどの要因から地表に到達しにくくなるのです。代わって黄(約580nm)、橙(約610nm)、赤などの長波長光線が散乱され、太陽が沈む方向の空が赤く見えることになります。


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進化するDisc 青色レーザー使用「BD」「HD DVD」とは何か?

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「ハイビジョンテレビで見ているのにハイビジョンで見てなかったってこと?」「...もったいない!」最近テレビでSONYの「ブルーレイ(BD)」の宣伝で聞いたフレーズである。矢沢永吉氏が見事に「ブルーレイ」の性能を表していてよいCMだと思う。シャープAQUOSブルーレイの吉永小百合さんのCMもよかった。最近発売された新型プレイステーション3にも搭載されている。

「ブルーレイ」とは何だろう?

「ブルーレイ」はBlu-ray Disc(ブルーレイディスク、BD)のことでソニーや松下電器産業などが「Blu-ray Disc Association」で策定した青紫色半導体レーザーを使用する次世代光ディスク規格である。



DVDの赤色レーザーの波長は650nm。「BD」の青紫色レーザーの波長は405nm。これだけでもより多くのデータを記録できるが、さらに開口数の大きな対物レンズを採用。データを読み書きする「光スポット」の面積をDVDの約5分の1に絞り込むことで、同じ直径12cmディスクでありながら、約5倍もの高密度な情報の記録/再生を実現できるようになった。このため情報量の多い、ハイビジョンデジタル放送でも「BD」でそのまま録画することができる。

「BD」と同じく青紫色レーザーの波長が405nmを使用しているものに「HD DVD」がある。「HD DVD」とは東芝とNECが共同で開発した青紫色半導体レーザー世代の光ディスクの規格である。ピックアップレンズで世界シェアトップの三洋電機も開発に参加した。

「使用する光の波長は同じだが、レンズの開口数などに違いがあり記録容量は「BD」に比べて少ない。ただ従来のDVDは「BD」と互換性はないが、東芝「VARDIA」では従来のDVDにハイビジョンを録画できる機能を搭載させるなど、互換性に優れている。

いずれにしても最近買ったばかりのDVDレコーダーがハイビジョンに対応してなかったとはショックである。まさに「ハイビジョンテレビで見ているのにハイビジョンで見てなかったってこと?」

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ブルーレイディスクとは?


新世代の光記録ディスク
全国各地で次々と地上デジタル放送が開始され、デジタルハイビジョン放送が一般的になりつつある今日。臨場感と迫力のある高精細映像を思う存分楽しめるハイビジョンテレビをはじめ、さまざまなハイビジョン対応機器がより身近な存在になってきました。

ハイビジョン時代の到来は、さらなる映像の進化のはじまり。映像の高画質化はますます加速し、インタラクティブな楽しみも追求され、エンターテインメントの進化とともに、データはさらなる大容量化が求められています。

「ブルーレイディスク」は、ハイビジョン映像はもとより、その先の映像の楽しみまで見据えて開発された、新世代の光ディスクです。CDやDVDと同じ12cmディスクでありながら、DVDの約5倍の大容量と、54Mbps、72Mbps(BD-RE ver.2.1)、144Mbps(BD-R ver.1.2)の高転送レートを実現。ブルーレイディスクのポテンシャルは、現在のハイビジョン放送の転送レートである24Mbps(BSデジタル放送の場合)をはるかに超え、映像の表現力と楽しみまでも広げます。

ハイビジョン画質で映画鑑賞
単層で25GB、2層で50GBという膨大なデータ容量を備えたブルーレイディスク。もはや記録容量に左右されずに、ハイビジョン画質で映画を鑑賞できます。フィルムの質感まで感じられる映像を、1枚のディスクに収録でき、映画館のような臨場感あふれる映像を自宅で楽しめます。さらに、圧縮方式によっては、7時間を超えるハイビジョン映像を収録できます。未公開シーンやインタビューなどの特典映像も、ブルーレイディスクならたっぷり楽しめます。その上、インタラクティブ機能の搭載やインターネットと接続した、新たなメディアの方向性も模索されています。ブルーレイディスクは、これまでのエンターテインメントの姿を一新し、今までにない映像体験をもたらしてくれます。
 
ハイビジョン番組をそのまま録画
地上デジタル放送の開局とともに、すでに広い範囲で見られるようになったハイビジョン放送。ハイビジョン番組はデータ容量が大きく、リアルタイムで見るか、大容量のHDDに録画して見るしかありませんでした。しかし、ブルーレイディスクの登場により、ハイビジョン放送をオリジナル画質でディスクに録画・保存できるようになりました。臨場感あふれる映像とともに高音質5.1chサラウンドも、1枚のディスクに記録可能。持ち運びや保存が手軽にできるディスクに記録すれば、ハイビジョン番組をもっと自由に楽しめるようになります。
 
自分で撮った映像もハイビジョンで記録
ハイビジョンの楽しみは、“見る”だけではありません。ハイビジョンビデオカメラの登場で、ハイビジョン画質での撮影が自分でも楽しめるようになりました。ブルーレイディスクなら、ハイビジョン映像をそのままの画質で残せ、DVDと同じような感覚で、いつでも見たいシーンをすばやく探せます。
 
パソコンなどの大量データを記録・保存
大容量データをダウンロードできるブロードバンド環境や、パソコンのオーディオ、ビデオ、写真機能が増加し、さらに大容量の記録メディアが必要とされています。また、電子メールの普及とペーパーレス化によって、業務上必要な記録容量も飛躍的に増大しています。大容量のブルーレイディスクなら、1枚のディスクにパソコンのデータをそのまま保存できます。(SONYホームページより引用)

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「地平からのぼる地球」あれから38年...「地平へと沈みゆく地球」

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1969年7月20日アポロ11号は初めて人間を月に着陸させることに成功した。月への第一歩を刻んだアポロ11号のニール・アームストロング船長の言葉 "That's one small step for a man, one giant leap for mankind."(これは一人の人間には小さな一歩だが、人類にとっては大きな飛躍だ。)はあまりにも有名である。このとき記念すべき第一歩を記したのは左足である。

ところでニール・アームストロング船長からは美しい地球の姿が見えたが、その地球の位置は不思議なことにまったく動くことはなかった。月面活動中いつも同じところに地球が見えていたのである。なぜだろうか?



それは、月がいつも同じ面を地球に見せているからである。月を見ると、いつもウサギが餅つきをしている模様が見える。これは月の謎のひとつである。月面上に立つ人間からは地球は絶えずほぼ同じ位置に見え、地球が地平線から昇ってくるような「地球の出」を見ることはない。 なぜこんなことが起きるのだろうか?

科学者は仮説として、月の重力は一様ではないと考えた。だから重力の大きな面だけを地球に向けて回っているのだと...。そこで今回「かぐや」には月の重力を測定する装置を搭載。現在「おきな」「おうな」を介して月のまわりの重力を測定している。

そういうわけで、世界で初めて月からのぼる地球を撮影したのは、アポロ11号の月着陸船から降りたニール・アームストロングとエドウイン・オルドリンではなく、月を周回する指令・機械船コロンビアで待つマイケル・コリンズであった。

あれから38年、月を周回する日本の「かぐや」から10月18日、世界で初めて月に沈みゆく地球の映像がハイビジョン画像で送られてきた。とてもシャープで美しい「地球の出、地球の入」の映像である。(参考HP JAXA) 

関連する番組
探査機“かぐや”月の謎に迫る 〜史上初!「地球の出」をとらえた〜
  


9月に打ち上げに成功した日本の月探査衛星「かぐや」。高度約100キロメートルで月の周りを回る軌道に乗り、本格的な月の観測を始めようとしている。約3トンもの巨大衛星に14種類の観測装置を搭載した“かぐや”は、アメリカのアポロ計画以来の大規模な月探査に挑む。

月は、最も身近な天体でありながら、どのように月が誕生したかや月の内部はどうなっているかなど、多くの謎に満ちている。“かぐや”は、レーダーで月の内部の構造を探るなど、月の謎を解き明かすための科学的データを今後1年かけて収集していく予定である。

さらに、“かぐや”にはNHKが開発した宇宙用ハイビジョンカメラが搭載されている。撮影される映像は、1970年代以来の「月からの動画」となる。もちろん、探査衛星からの月のハイビジョン撮影は、世界初の試みである。

番組では、21世紀の宇宙旅行さながらに、月から送られたハイビジョンによる最新の宇宙映像を紹介する。さらに、“かぐや”が挑む月をめぐるさまざまな謎を紹介し、月と私たちの住む地球との密接な関わりにも迫っていく。秋の夜、家族でゆったりと、美しい映像とともに、月のすべてを堪能する。 
 
宇宙航空研究開発機構とNHKは13日、月探査機「かぐや」から撮影した、月の地平へと沈みゆく地球の画像などを公開した。約38万キロから地球をハイビジョンカメラで撮影したのは世界で初めて。(NHK 2007.11.14 放映より)


アポロ11号 月面着陸の疑惑~本当に人類は月に降りたのか?~

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環境汚染物質は取り除けるか?PCBを液化DMEで完全除去

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公害は日本においては、高度成長期の1950〜1960年代に表面化した環境問題である。企業による水質汚染、大気汚染などの環境破壊により、人の健康や生活環境に関係する被害が生じた。

四大公害病として、イタイイタイ病、水俣病、第二水俣病(新潟水俣病)、四日市ぜんそくなどが知られている。

現在、工業化を開始した発展途上国(中華人民共和国等)では、かつて日本で起きたような大規模公害が発生し、社会問題となっている。

最近では中国でつくられたビーズを口に入れた子供が、眠気を訴える症状の出たことで、有害物質を使っていることがわかり問題になった。

世界的に見ても公害は終わっていない、現在進行形である。南極のペンギンやクジラ、イルカなどの動物から高濃度のPCBが検出されているからだ。

日本においても、公害は過去のものになっていない。かつては東京湾を悪臭と魚の住めない海にしたヘドロ。ヘドロ中の水銀やPCBなどダイオキシン類はかなり取り除くことはできたが、場所によってはまだ残っていて問題になっている。 

1973年〜1987年にかけて、ヘドロ除去事業が開始され、水銀やPCBに係る底質汚染については暫定除去基準を超え除去等の対策を講じる必要がある事業はほぼ完了した。
1987年以降PCBなどダイオキシン類についての底質汚染の調査は続けられている。そして低濃度ではあるが0.001〜0.006ppbの2,3,7,8-TCDFが18箇の検体より検出された。
1999年「海、川、湖の底質、生物についてもこれまで10年以上にわたって毎年調査しているが、ダイオキシン類濃度に特段大きな変化は認められない。しかし、環境中から広く検出されており、引き続き調査が必要である。」と環境白書で総括されている。
2002年にダイオキシン類の環境基準が変更され、底質ダイオキシン類については757地点中18点の港湾、河川、湖沼で環境基準を超える底質が発見され、その対策が緊急の課題となった。
2003年国土交通省は、底質ダイオキシン類対策を安全かつ的確に実施するため、「港湾における底質ダイオキシン類対策技術指針」と( 国土交通省港湾局)と、「河川、湖沼等における底質ダイオキシン類対策マニュアル(案)」( 国土交通省河川局)を策定した。(2005年改訂)

こうした状況の中、ヘドロ中のPCBを液化したジメチルエーテル(DME)で洗うと、PCBをほぼ完全に除去できることが京都大と財団法人電力中央研究所(東京都)の実験で分かった。今後の実用化、完全除去を目指す。(参考HP アイラブサイエンス「PCB・ダイオキシン類」)

関連するニュース
PCB:ヘドロを液化DMEで洗浄…完全除去 京大など


有害物質PCB(ポリ塩化ビフェニール)を含んだヘドロを、液化したジメチルエーテル(DME)で洗うと、PCBをほぼ完全に除去できることが京都大と財団法人電力中央研究所(東京都)の実験で分かった。非加熱で処理でき、必要なエネルギーも少なくて済むのが特長。16日から山口大で開かれる土木学会第44回環境工学研究フォーラムで成果を発表する。

DMEは人体などに無害で、常温・常圧では気体だが、加圧して液体になると水分を吸収する性質がある。この特性を利用し、河川から採取したヘドロ1グラムを液化DME180ミリリットルで36分間洗浄した結果、PCBは最大99.1%、水分は同96.6%を除去できた。

ヘドロから有害物質を除去する技術としては、アセトンなどの有機溶媒を使う方法が既に確立されている。しかし、処理後の土壌に残った溶媒の再処理が必要になるなど効率が悪い。一方、DMEは次世代燃料として利用が進んでおり、安全性や安定供給の面でも有望視されているという。

研究グループの高岡昌輝・京都大准教授(環境工学)は「洗浄後、気化するDMEの再利用法を確立すれば、無害化処理のシステムとして実用化できる」と話している。

PCBは「カネミ油症事件」の原因となった有機塩素化合物。74年に製造・使用が禁止された。(毎日新聞 2007年11月12日)

PCB(ポリ塩化ビフェニル)とは?


ポリ塩化ビフェニル(ポリえんかビフェニル、polychlorinated biphenyl)またはポリクロロビフェニル (polychlorobiphenyl) は、ビフェニルの水素原子が塩素原子で置換された化合物の総称で、一般式 C12HnCl(10-n) (0≦n≦9) で表される。置換塩素の数や位置によって、計算上209種の異性体が存在する。略してPCB(ピーシービー)とも呼ばれる。

熱に対して安定で、電気絶縁性が高く、耐薬品性に優れている。加熱や冷却用熱媒体、変圧器やコンデンサといった電気機器の絶縁油、可塑剤、塗料、ノンカーボン紙の溶剤など、非常に幅広い分野に用いられた。

一方、生体に対する毒性が高く、脂肪組織に蓄積しやすい。発ガン性があり、また皮膚障害、内臓障害、ホルモン異常を引き起こすことが分かっている。

PCBの異性体の中でも特に、コプラナーPCB (Co-PCB) と呼ばれる平面状の構造をとるものは、一般のPCBに比べて毒性が高く、ダイオキシン類にも分類されている。これには29種類の異性体が存在する(例えば、2および2'の位置に塩素の置換が起こると、塩素原子同士が重なり合ってしまうために平面状分子ではなくなる)。

ジメチルエーテル(DME)とは?


ジメチルエーテルはエーテルの一種で最も単純なもの。DME と略称され、メトキシメタンとも呼ばれる。低温でメタノールを硫酸で脱水すると得られる。組成式は C2H6O、示性式は CH3OCH3 で、分子量は 46.07 である。水素結合を形成するものの、分子の幾何学的構造により、水素結合の強度が弱いため、沸点や融点は低いが毒性はそれほど高くはない。(出典:Wikipedia) 

 

ポリ塩化ビフェニル廃棄物の適正な処理の推進に関する特別措置法逐条解説・Q&A
廃棄物法令研究会
中央法規出版

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廃棄物処理法新処理基準に基づくPCB処理技術ガイドブック
産業廃棄物処理事業振興財団
ぎょうせい

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遺伝子組換え「ノックアウトマウス」の次は「スーパーマウス」?

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今年のノーベル生理学・医学賞は「ノックアウトマウス」の研究だった。ジーンターゲッティング法を使って、マウスのES細胞を改変。代々遺伝する特定の性質を持たせた「ノックアウトマウス」は様々な病気の解明に役立っている。

牛のベルギアン・ブルー種は「ミオスタチン」というタンパク質をつくる遺伝子がない特殊な牛の種類である。この種は、通常の牛より筋肉が2倍もある。この性質を人に利用して、筋ジストロフィーの「遺伝子治療」をする研究が進んでいる。すでにマウスでは成功していて筋肉が2倍になった「マイティマウスマウス」をつくり出すことができた。

そして、今回は「スーパーマウス」が誕生した。このマウスは「ツール・ド・フランス」で7年連続総合優勝したランス・アームストロング選手のように、持久力に優れ、分速20メートル(時速1.2キロ)ほどで5〜6キロを走り通した。普通のマウスには200m程度の持久力しかない。このマウスもジーンターゲッティング法(遺伝子操作)でつくり出されたという。

何ともうらやましい持久力だ。この持久力を人に使おうとするアスリート達が遺伝子ドーピングをするおそれがある。しかし、人間にそのまま当てはめるのは大変危険だ。「スーパーマウス」は普通のマウスと外見は変わらないし、寿命や生殖期間は長いという。しかし性質は行動的・攻撃的になり、普通の1.6倍ものエサを食べるなどの問題点がある。

「ノックアウトマウス」「マイティマウスマウス」「スーパーマウス」などマウスの受難?はまだまだ続く。(参考:アイラブサイエンス「遺伝子ドーピング」) 

関連するニュース
遺伝子組み換えで「スーパーマウス」が誕生 米大学


最大6時間も走り続ける「スーパーマウス」を遺伝子組み換え技術で作った、と米オハイオ州のケース・ウエスタン・リザーブ大学が発表した。エネルギー代謝に関係する酵素が活性化しているため、運動の際に筋肉にたまる乳酸が非常に少なく、激しい運動に耐えられるという。

スーパーマウスは、走行装置の上を、分速20メートル(時速1.2キロ)ほどで5〜6キロを走り通した。普通のマウスが200メートルで脱落した後も走り続ける映像が、大学のウェブサイト(http://blog.case.edu/case−news)に掲載された。普通のマウスと外見は変わらないが、行動的・攻撃的で、寿命や生殖期間は長いという。ただし、普通の1.6倍ものエサを食べる。

研究グループは、このスーパーマウスを著名な自転車レース「ツール・ド・フランス」で7年連続総合優勝したランス・アームストロング選手にたとえた。一方で、今回の動物実験はあくまで運動と病気などの関係を調べるのが目的で、人への応用は倫理的にも不適切と強調。「人の代謝過程への干渉は、どんなものであれ、効果よりも害の方が大きくなるだろう」と注意を促している。 (asahi.com 2007年11月09日)


バイテクの支配者―遺伝子組換えはなぜ悪者になったのか
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続々発見される中間子 今度は素粒子4個で電荷あり KEK

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新しい中間子が発見された。今回のものは4個の素粒子(クオーク)からできており、しかも電荷を持つタイプで珍しいそうだ。これまでの中間子の基本構造はクオークが2個で、正クオークと反クオーク が強い力で結びついたものであり、電荷はないものが多い。

ノーベル物理学賞の湯川秀樹博士の中間子論では、中間子とは陽子と中性子を結びつけ、原子核を形成する核力のもととなる粒子という考え方であった。

その中で陽子や中間子も最終の粒子ではなく素粒子(クオーク)というさらに小さな粒子が集まってでできていることがわかり、さらに中間子もクオークと反クオークという+と−のように2個のクオークどうしの引き合う力が核力を生み出していることがわかってきた。

現在はそのクオークの数も4個のものもあり、クオークの種類も多種多様で、現在知られている中間子は70個にもなるという。しかも当初電荷を持たないとされたが、電荷を持つものも発見されている。

大きな宇宙のスケールも想像以上に観測できる範囲が広がっているが、小さな微少世界も限りなく続くような世界が広がっていて非常に興味深い。(参考HP Wikipedia・MSNエンカルタ)

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新しい中間子発見 素粒子4個で電荷持つ 高エネ研発表


素粒子物理学では珍しい、4個の素粒子(クォーク)からできて電荷を持つ新しい中間子を発見したと、茨城県つくば市の高エネルギー加速器研究機構(KEK)が9日、発表した。

これまで見つかっている中間子は基本的に、物質の最小単位とされるクォーク1個と反クォーク1個が強い力で結びつき、電荷がゼロだった。

KEKの加速器「Bファクトリー」で作った約6億6000万個のB中間子が崩壊する様子を詳しく調べたところ、知られていない中間子が約120個見つかった。「Z4430」と名付けられた新中間子は、クォーク2個と反クォーク2個の計4個から成り、しかも電荷を持つという。 (asahi.com 2007年11月10日)

中間子とは何か?


素粒子のうち、スピンが整数で強い相互作用をする粒子の総称。メソンともいう。ボース=アインシュタイン統計にしたがう。歴史的には、陽子や中性子の核子より軽く、電子よりも重い素粒子を一括してさしたが、現在では核子の10倍以上の質量をもつ中間子も発見されており、質量以外の性質から分類されている。素粒子のうち、強い相互作用をするものはハドロンとよばれ、素粒子の大多数を占める。ハドロンはさらに、スピンが半整数のバリオンと、スピンが整数の中間子に分類される。

中間子の代表的なものとしてはパイ中間子がある。パイ中間子には電荷が+1、-1、0の3種類があり、この電荷をスピンの第3成分のように考えれば、アイソスピンなる量がみちびかれる。アイソスピンの多様性をいれずに、現在その存在が確認されている粒子をかぞえてみると70個以上になる。100種類近くになる中間子は、さらに基本的な粒子の複合状態であると考えられ、基本粒子としてクォークが導入された。中間子は、クォークと反クォークの対が強い相互作用によって結合したものであると考えられている。

中間子の特徴のひとつとして、自然の状態で不安定であることがあげられる。中間子は崩壊してより軽い中間子にかわることができる。パイ中間子はそれ以上に軽い中間子がないが、最終的にはレプトンとフォトンに崩壊する。また、バリオンは崩壊するときに中間子を放出することもある。

中間子の歴史


1932年にドイツの物理学者ウェルナー・ハイゼンベルクは、中性子と陽子が原子核を構成する力として核力を導入した。
1934年にはイタリアの物理学者エンリコ・フェルミがベータ崩壊の理論を発表し、中性子は崩壊して陽子にかわると同時に、電子とニュートリノを放出すると論じた。
同年、湯川秀樹は、これら2つの理論をうけて、中性子が陽子にかわるときに未知の粒子を放出し、さらにその粒子が電子とニュートリノに崩壊すると考えた。そして、この未知の粒子が中性子と陽子を結合する核力のもとになっていると論じた。これが最初に理論的に提唱された中間子である。
核力はクーロン力にくらべると強さが100倍程度大きく、原子核の大きさ程度の距離でしか強くはたらかないという特徴がある。湯川は量子電気力学をもちい、核力は、電子と核子の中間の質量をもつ粒子が交換されることによって生じるという中間子論を提出した。

1937年にアメリカの物理学者カール・アンダーソンとS.H.ネダーメイヤーが宇宙線の霧箱写真(粒子検出器)から発見した質量106MeV程度の荷電粒子は、湯川の予想と反して原子核と強くは相互作用しないことから、坂田昌一らは二中間子論をとなえた。
この粒子は当初ミュー中間子とよばれたが、その後レプトンであることがわかり、現在ではミュー粒子とよばれている。

1947年になってはじめて、強い相互作用をする質量140MeVの粒子が、イギリスの物理学者セシル・パウエルによって宇宙線から発見され、パイ中間子と命名された。
1948年には加速器で人工的に生成されている。パイ中間子はもっとも軽い中間子だが、その次に軽いケー中間子は、47年にイギリスの物理学者G.D.ロチェスターとC.C.バトラーによって発見された。さらに高エネルギー加速器によって、ロー中間子、オメガ中間子など各種の中間子が発見され、陽子より重い粒子も多数発見されるようになり、中間子論は新しい素粒子論の中に吸収されていった。

核子とは何か?


核子(かくし、英nucleon)は、原子核を構成する陽子と中性子の総称。原子の原子核は陽子と中性子により構成されていることにより、これらを総称して核子と呼ぶ。陽子も中性子もバリオンの一種であるため、核子もまたバリオンの一種である。

核子はダウンクォーク(d)とアップクォーク(u)により構成される(中性子は2個のdと1個のu、陽子は1個のdと2個のu)。これに対し、ストレンジという重いクォークを含んだ重いバリオンをハイペロンと呼び、Λ(アイソスピン0、uds), Σ(アイソスピン1、uus, uds, dds), Ξ(アイソスピン1/2、uss, dss), Ω(アイソスピン0, sss)と呼ばれる。また、原子核を構成する粒子にハイペロンを含んだ核をハイパー核と呼ぶ。
(出典:Wikipedia)

 

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生物に水を供給する蛋白質「アクアポリン」とは何か?

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私たちは自分の体のことをどのくらい知っているのだろうか?今日は気分がよい気分が悪いとか、好きか嫌いかぐらいで判断しているが、こうしている間も心臓は動き、呼吸をする。栄養分を消化・吸収し、体温を維持し、免疫系は外敵から身を守っている。

これらのことは、ほとんど無意識で行われている。すごいことだと思う。無意識であるがゆえになぜなのかあまり気にもとめていないが、そのしくみはまだまだ解明されていないことが多い。

今から5億年前、地球の大気に酸素が増え、オゾン層ができ有害な紫外線が地表に届かないようになると、それまで水中で生活していた生物が、陸上に進出してきたはじめは植物から、そして4億年前には動物が手足を身につけ陸上に上陸した。両生類の誕生である。両生類は皮膚が薄く、すぐに水が恋しくなった。皮膚から水分が蒸発したからである。



長い進化の過程で、皮膚は乾燥に耐えるようになっていったが、それでもカラカラに乾燥しては表面から細胞が死んでしまう。皮膚の細胞にも水分が必要である。どの生物も体のすみずみに水分を運ぶしくみを持っている。当たり前のことであるが、なぜ水分が体中にいきわたるかわかっていなかった。

細胞膜は脂質でできており、水は通さない。おそらく膜蛋白で水だけを通過させる水チャンネルが存在するに違いないと100年前から考えられていた。

アメリカのピーター・アグレは赤血球の研究者であり、1992年、赤血球の膜蛋白の研究をしている時に未知の蛋白が大量に存在することに気づいた。その蛋白質をアフリカツメガエルの卵に付着させると卵は水を吸ってポップコーンのようにはじけた。アクアポリン(AQP1)の発見の瞬間であった。

現在水の通過路であるアクアポリンは、細菌から哺乳類まで普遍的に存在しており、哺乳類には13種類のアクアポリンが確認されている。水を求めて移動できない植物には30種類以上のアクアポリンが見つかっている。


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体をうるおす謎の穴「アクアポリン」


人間の体の6割以上を占める『水』。しかし細胞は水をはじく脂質でできた細胞膜で覆われているため、 一体どのように細胞内に水が出入りするのか、長い間謎に包まれてきた。 ところが、アメリカ人研究者が赤血球の膜から偶然発見した「アクアポリン」というタンパク質によって、その謎の扉が開けられた。

アクアポリンは「水の穴」という意味。このタンパク質が細胞膜にごく小さな穴をあけ、水分子を1秒間に数十億個も通過させることで、 細胞の中に水だけを選択的に出し入れすることができるのだ。発見者はこの功績が認められ、2003年のノーベル化学賞を受賞している。

その後、京都大学の藤吉好則教授らは超低温で観察する特殊な電子顕微鏡を使うことによって、驚くべき巧妙な形に作り上げられたアクアポリンの構造を明らかにし、 水だけを通すしくみが解明されつつある。

人間の体では、腎臓、消化管、目、皮膚、脳など、体中の細胞からアクアポリンが見つかっている。 例えば、肌の潤いが保たれているのも、皮膚の細胞に大量のアクアポリンがあるからだ。しかし、そのアクアポリンの働きに異常が生じると、 様々な病気につながることもわかってきた。慶応義塾大学では、アクアポリンの異常によってドライアイになることをつきとめ、 それを改善する医薬品の開発に取り組んでいる。

また名古屋市立大学では、ケガや病気で脳細胞がダメージを受けたときに脳がむくむ、 「脳浮腫」とアクアポリンの関連を調べ、新しい治療法につなげようとしている。
注目を集める「アクアポリン」、その研究最前線に迫る。 (出典:NHKサイエンスZERO 2007.11.10)

 

みずみずしい体のしくみ 水の通り道「アクアポリン」の働きと病気―2005第19回「大学と科学」公開シンポジウム講演収録集
佐々木 成
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