サイエンスジャーナル

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2009年02月

北極と南極の共通点と相違点 両極に共通の生物とは?

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 北極と南極の違いとは何か?
 北極と南極の違いは何だろう? 共通点は多い。地の果てであって寒い、太陽高度が低い、白夜がある、極夜がある。オーロラがある...などなど。では北極と南極の違いはどうだろう?

 正解は、北極と南極では、すんでいる生物が違う。北極は海であるが南極は大陸である、最低気温が違う、南極の方が寒い。氷山の形が違う...などである。

 海洋生物の分布を地球規模で調べる「海洋生物センサス」を進める国際グループが15日、北極と南極の海に235種もの同一とみられる生物が生息していたと発表した。
 

 両極に共通の生物とは?
長距離の移動ができるクジラや渡り鳥もいたが、数センチの節足動物(エビやカニなどの仲間)や軟体動物(巻き貝などの仲間)など、長距離の移動ができない生物も含まれていた。具体的な生物の名前は「ミジンコ」「ミジンウキマイマイ」「クリオネ」などである。「なぜ1万キロ以上も離れたところにいるのか」と研究者を驚かせている。

 海洋生物センサスは、日本など80カ国以上の数千人の研究者が携わり、2010年の調査結果公表に向けて調査を進めている。 両極の調査もその一環で、2007〜2008年、南極の海で確認した7500種、北極の海で確認した5500種のうち、少なくとも235種が同一種らしいと判明。

 今後、DNA分析で同一種の確認をとり、なぜ同じ生物が二つの極地に分かれたのか、その起源に迫る。 また今回、冷たい水を好む海の生物が極域に向けて移動していることもわかった。グループは、地球温暖化に伴う海水温の上昇の影響と考えている。 (出典:2009年2月18日 読売新聞)

 なぜ、ホッキョクグマは南極にいないのか?
 同じ極地でもホッキョクグマは主に北極域に、ペンギンは主に南極域にすんでいる。 この理由は何だろう?

 正解はクマが地球上に現れる遥か以前に、南極大陸は歩いては渡れない所に移動してしまっていたからである。

 恐竜全盛時代の中生代白亜紀には、南極大陸とオーストラリア大陸は地続きだった。そのころは温暖な気候だった南極も、新生代・第三紀には南極大陸はオーストラリア大陸と完全に分離し、南極の寒冷化が始まる。

 一方、アジアとヨーロッパは地続きになっているが、氷河期には北米大陸もアジアと地続きで、3つの大陸には、共通した哺乳類のなかまが観察できる。 現生のクマ達の祖先が、地上に現れたのは、新生代・第4紀でごく最近のことなのだ。

 北半球で生まれたクマ達は、南極に辿り着く道筋がなかった。逆に天敵のいなくなった南極ではペンギンが繁殖したのだ。

 なぜ南極の方が北極より寒いか?
 冬の平均気温は、北極は-20℃〜-30℃、南極は-30℃〜-50℃と南極の方が寒い。 北極の氷の下は海で、氷は海にうかんでいるため、海水の熱でいくらか温められている。それに比べて、南極の氷の下は、南極大陸とよばれる陸地。しかも、陸地をおおっている氷を氷床と言うが、その厚さは平均約2450m。厚いところでは4000m以上もある。

 つまり南極は、海面を0mとするとその高さは平均約2300mもある高地。日本の山でいえば、北海道の大雪山(2290m)と同じくらいであり、高い場所のほうが、気温は下がる。 このように北極と南極は、その地形の違いから、気温の差が生ずるのだ。ちなみに 今まで記録されている世界最低の気温は、-89.2℃。1983年の7月、南極大陸にあるロシアのボストーク基地で観測された。

 このような地形の違いは氷山の違いにも現れている。南氷洋では、南極大陸から押し出された棚氷により形成されるため、上面の平らな台状を呈し、巨大なものが多い。北大西洋では氷河が海に流れ込んでできるので、とがった山型の形状のものが多い。 

 参考HP 海洋生物のセンサス・Wikipedia「北極」「南極」 

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6億3500万年前「スノーボールアース」時代・最古の動物化石発見

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 最古の動物化石発見
 2009年は、進化論で有名なダーウィン生誕200周年。地球や生物の歴史を振り返るのは興味深い。  

 先日、米カルフォルニア大などの研究チームが、中東オマーンの沿岸で、約6億3500万年前の堆積層から海綿動物に特有の化学物質の化石を発見した。動物では最古の化石とみられる。英科学誌ネイチャーに発表した。

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口内炎が治った!薬より「まずは殺菌ブクブクうがい」が新対策

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 口内炎の正体とは?
 気がつくと口の中にできている厄介者「口内炎」。放っておいてもいつかは治るのだが、食事のたびにしみて痛いし、気になっていやなもの。なかにはひんぱんにできて「また口内炎か!」と憂うつになる人も多い。口内炎の正体は何だろう?

 口内炎の正体は、口の中の粘膜に起こる炎症。口の中にできた傷口に「ばい菌」が繁殖しているので、体の免疫機能がこれと戦っており、それで炎症が起きている。
ではなぜ口内炎はできるのだろう?

 口内炎の原因とは?
口内炎が発生する原因は複数ある。ひとつは口腔内の傷が原因でできる場合で、これが一番多く、80%ほど。もうひとつは「ビタミン不足」や「ストレス」。「ストレス」でビタミンが分解されることもあるそうで、全体の20%くらい。

 私の場合、ストレスによる場合が多く、口内炎になったら、ビタミンB2を含んだ食品をとるようにしている。しかし、思ったように治る場合と、治らない場合とがある。治らないときは憂鬱だ。口内炎の薬というのも市販されていてつけたことがあるが効果があるのかどうかわからなかった。どんな方法が一番速く治るのだろうか?

 口内炎治療は擦り傷の治療と同じ?
 先日NHKの「ためしてガッテン」では、口内炎のスピード治療法を紹介していた。その答えは何と、軽い皮膚の擦り傷の治し方と同じだった。ガッテン流の擦り傷の治し方は、驚いたことに消毒薬を使わない。消毒薬は、ばい菌を殺すとともに、皮膚の細胞も殺すからだ。

 1.まず水洗い 2.消毒はしない 3.グチュグチュに保つ というのが軽い擦り傷の治し方。傷口のグチュグチュは浸出液。これが傷を早く治すという。

 さて、口内炎も同じと考えられ、口の中は水分はあるし、だ液がでているので自然に水洗いしているようなもの。ほうっておいてよいようにも思える。

 口内は常在菌が繁殖しやすい
 だが、口の中には常在菌というばい菌がいて、だ液も絶えず出ているわけではない、体調によって、口が渇くことがある。そうしたときに常在菌は増え、皮膚に炎症を起こし、口内炎は治りにくくなるのだ。

 では、薬はどうだろう?薬なのだから、治療効果はあるのではないか?

 ところが市販されている薬の多くは、つけてもすぐに治るわけではない。なぜか?それは炎症を抑える働きが主だからだ。炎症は抑えてくれるので、しばらく痛みは治まるが、常在菌自体が消えるわけではないからだ。

 では、結局のところどうしたら速く治るのだろう?

 口内炎には「まずは殺菌ブクブクうがい」
そうなんです。常在菌を消毒液で殺してから、薬をつければいいのだ。NHKの「ガッテン流・口内炎対策は「おすすめ、殺菌ブクブクうがい」であった。どんな意味だろう?
 
 口内炎を根本から治すためには、口の中の細菌の繁殖を抑える必要がある。そのためには、殺菌成分入りのうがい薬や洗口液(せんこうえき)を使ったブクブクうがいが効果的。

 実験によると、20秒のブクブクうがいを3回行った場合、口の中の細菌を10分の1程度に減らすことができた。しかも、その効果は3時間以上持続した。ただし、傷がある場合、殺菌成分が細胞にダメージを与え、傷の修復を遅らせるので、うがい薬や洗口液でブクブクうがいした後に水でうがいするとよい。

 完治するまでの時間が半分以下に
 うがい薬や洗口液は、殺菌成分入りのものなら、どれでも同等の効果があると考えられる。また、口の中に傷ができたとき、口内炎ができたと気づいたときなどにすれば、効果がある。口内炎の人に、毎食後と寝る前の、1日合計4回うがいをしてもらったところ、治るまでの時間が半分以下になった。

 「ガッテンして頂けましたでしょうか?」さて、今日からあなたも私も「まずは殺菌ブクブクうがい」で口内炎対策はばっちりだ! 


参考HP Wikipedia「口内炎」・NHKためしてガッテン「
口内炎スピード完治」  

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「素粒子」を活用せよ!「火山噴火予測」「ビル鉄筋透視」で実用化

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日本のノーベル物理学賞
日本人ノーベル物理学賞受賞者は何人いるだろう?

正解は7人である。1949年に湯川秀樹氏、1965年には朝永振一郎氏、1973年江崎玲於奈氏、2002年小柴昌俊氏、2008年南部陽一郎氏、小林誠氏、益川敏英氏が受賞している。ただし南部陽一郎氏は1970年に米国籍を取得している。

このうちの6人は素粒子物理学といわれる分野の研究者である。素粒子とは物質を構成している最小の単位。終戦直後の日本には研究施設は残っておらず、あるのは紙と鉛筆だけ。湯川博士のノーベル賞受賞以後、日本の優秀な頭脳は紙と鉛筆だけでも研究が可能な素粒子物理学に集まった。こうした分野で6人もの受賞者がでるのはすごいことだと思う。

「素粒子」は何の役にも立たない?
一方、「素粒子を研究しても、世の中の役に立たない」などという言葉もよく聞く。これだけ日本人の物理学者が活躍しているというのに、これは残念なことだと思う。素粒子の意味を知るということは、宇宙の成り立ちを知ることであり、私たち自身の意味を知ることでもある。

たしかに素粒子の最先端であるクォークなどは、もはや目には見えないどころか、単独で取り出すことすらできないほど小さく、まさに雲をつかむような話だ。例えていえば、宇宙人がいるかどうかを証明するのが、難しいのに似ているだろうか。「宇宙人がいるというなら証拠を見せろ」などと言われてしまえば、もはや議論が続かず。まさに雲をつかんだかどうかの話で終わる。

ところが、クォークは世界の物理学者が共通に話題にし、存在が確実だというのだからそこに意義がある。これを一般の人が理解できないからと言って、そのままにしておくにはもったいない話だと思っていた。

2009年2月浅間山の火山活動を透視
先日、浅間山の噴火があったときに、東京大学地震研究所の田中宏幸氏の研究グループは、宇宙から地上に降り注ぐ素粒子「ミューオン」を観測できる特殊な装置を使って、浅間山をレントゲンのように透視することに成功した。その結果、今回の噴火ではマグマは上昇しておらず、小規模な水蒸気爆発であったことが分かった。

「ミューオン」は素粒子「レプトン」のなかまで、宇宙からやってくる宇宙線が大気にぶつかってできる素粒子だ。地上にとどく宇宙線の中で最も多い。わたしたちの身の回りにも、さまざまな方向に、手のひらくらいの面積当たり1秒間に1個くらいの割合で飛んでいる。

密度が低い物質は通り抜け、マグマなど密度が高い物質にぶつかると消滅するため、山を通過する粒子を観測することでレントゲン写真を撮るように内部を探ることができる。

素粒子の世代とは?
ちなみに、2002年ノーベル物理学賞を受賞した小柴昌俊氏が観測したのは「ニュートリノ」であったが、こちらの方は「ミューオン」よりも質量が小さく、もっと透過性が高い。マグマがあってもまっすぐ通過する。

素粒子にも質量に違いがある。質量が小さいものから第1世代、第2世代、第3世代と3段階に分けられる。電子は第1世代。ミューオンは第2世代、タウは第3世代といった具合だ。ニュートリノも、電子ニュートリノ、ミューオンニュートリノ、タウニュートリノと世代が違う。これら3つのニュートリノは、互いに変化する「ニュートリノ振動」のあることが分かっている。なぜ、このような階層構造があるかについてはは、まだ分かっていない。

2008年11月ビルの耐震偽装を透視
「ミューオン」のこの性質は建築の分野でも利用されようとしている。

2005年11月に発覚した、マンションの耐震偽装問題。建物の柱に入っている鉄筋の数を意図的に減らし、耐震強度を偽装して販売した事件である。もし、見ることができないかべや柱の中の様子が、わかっていたらこのような事件は起きなかったかもしれない。

2008年10月、浅間山の噴火を調べた東京大学地震研究所の田中宏幸氏のグループは、宇宙 から地球に飛んでくる「ミューオン」を利用して、鉄筋コンクリートの建物の中の鉄筋をさぐることに、世界で初めて成功している。

鉄筋コンクリートの建物は、鉄筋とコンクリートとが一体となったものでつくられる建物。本来は安全な建物のはずが、偽装問題で不安なものになった。しかし、外見だけではどの建物が安全かわからない。そこで、田中宏幸氏は、自分の研究分野の一つである宇宙線ミューオンが生かせるのではないかと考えた。

「ミューオン」の鉄を通りぬける時に曲がる性質を利用して、鉄筋コンクリート内部の鉄筋のようすを見る装置を考えた。この装置では、鉄筋コンクリートを通りぬける「ミューオン」の数を調べることができる。鉄筋があるところでは「ミューオン」が曲がるので、観測できる「ミューオン」の数が少なく、鉄筋がないところでは「ミューオン」がまっすぐ通るので、「ミューオン」の数は多くなる。実際に、この装置を使ってミューオンを観測したところ、予想どおりの結果が得られた。

参考HP Wikipedia「ミューオン」「レプトン」「クォーク」 ・かがくナビ「素粒子ミューオンでかべや柱の中の鉄筋の様子がわかる!」・地震研究所「2月2日の浅間山噴火に関するミューオン解析結果


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素粒子「クォーク」・「レプトン」の発見と「小林・益川理論」

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素粒子は物質を構成する最小の単位
「素粒子」とは、物質を構成する最小の単位のことである。110年ほど前は原子が最小の粒であり、単位であった。つまり「原子」が当時の「素粒子」であったのだ。しかし、今日「素粒子」とされているのは、「クォーク」と「レプトン」である。

2008年のノーベル物理学賞は、小林・益川両氏の素粒子理論について贈られたが、この理論では、「クォーク」が6種類以上あれば「CP対称性の破れ」が起きて、この宇宙は消滅せずに存在することが述べられている。

1973年の論文では、すでに「クォーク」の存在が前提となっている。「クォーク」や「レプトン」はどうやって発見されたのだろうか?

それは電子の発見から始まった
1897年、原子以外に「素粒子」があるのが初めて発見された。J.J.トムソンが真空管を通る陰極線の正体が、「電子」であることを発見した。この「電子」こそが、「素粒子・レプトン」の発見第一号であった。

1930-1940年代には宇宙線の中から、電子の反粒子である陽電子、ミューオン、湯川秀樹博士の予言した「パイ中間子」などが発見された。

1950年代以降、粒子加速器を用いて、陽子の反粒子である反陽子そしてK中間子を始めとする多くの粒子が生成され発見された。その総数は数百にも上る。

そのほとんどは電気力より100倍の大きさの「強い力」を及ぼしあう「ハドロン」と呼ばれるなかまであった。また、すべての粒子には、陽電子、反陽子などのように互いに出会うと消滅してしまう「反粒子」が存在することも判明した。しかし、これらの新しい粒子は単位である、「素粒子」というには、あまりにも種類が多かった。

「クオークモデル」の発見
1963年、数百種類にも上る「ハドロン」を分類するよい方法が米国の物理学者マレー・ゲルマンらによって提案された。陽子、中性子などバリオン族は「クォーク」と呼ばれる小さな素粒子3個、また、パイ中間子など中間子族は一対の「クォーク」と「反クォーク」からできていると考えるアイディアであった。

当時は、3種類の「クォーク」があると考えられていた。たった3つの「クォーク」によって、数百の「ハドロン」を分類し、その性質を予測できることは、革命的な進展であった。3つの「クォーク」はアップ、ダウン、ストレンジと名付けられた。

小林・益川理論「CP対称性の破れ」
1973年、小林誠・益川敏英両氏が「小林・益川理論」を発表。「CP対称性の破れ」は、6種類の「クォーク」があれば、理論的に宇宙が存在することを説いた。発表当時クォークはアップ、ダウン、ストレンジの3種類しか見つかっていなかったが、その後、1995年までに残りの3種類(チャーム、ボトム、トップ)の存在が実験で確認され、2008年のノーベル物理学賞につながる。

1974年、J/ψ粒子をスタンフォード線形加速器センターのバートン・リヒターとブルックヘブン国立研究所のサミュエル・ティンが同時に発見した。 これによりチャームクォークが存在することが示された。

1977年、ウプシロン粒子(ボトムクオークと反ボトムクオークで構成する中間子)がフェルミ研究所で山内泰二により発見され、ボトムクオークの存在が示された。

1995年、トップクォークがフェルミ研究所で発見される。発見が遅れたのは予想以上に質量が大きかったため。アップクォーク、ダウンクォークは、ともに質量が 0.3/GeVに対して、トップクォークは、175/GeVもあった。

現在の素粒子は「クオーク」・「レプトン」
クォークモデルの提唱以来、今日まで、数多くのクォーク探索が行われているが、未だに単独では発見されていない。これは「強い力」の持つ特異な性質によるためと考えられている。

現在のところ、物質の素粒子は「強い力」を感じない6種類のレプトン(電子・ミュー粒子・タウ粒子、そして電荷を持たない電子ニュートリノ・ミューニュートリノ・タウニュートリノ電子)。そして、ハドロンを作る6種類のクォーク(アップ、ダウン、ストレンジ、チャーム、ボトム、トップ)である。また、それぞれの粒子に反粒子が存在する。

参考HP Wikipedia「クォーク」「粒子発見の年表」「小林・益川理論」 ・キッズサイエンティストトップクォークの発見  

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「ルーリン彗星」2年ぶりに肉眼で見える彗星!今週最接近!

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ルーリンすい星 今週最接近へ
2月24日に「ルーリン彗星」という彗星(ほうき星)が地球に最接近する。その前後では、4〜6等の明るさとなり、空の暗い場所では肉眼で見えるかもしれないと期待されている。

2月20日には、埼玉県で「彗星はまだ暗いが、目を慣らせば土星とスピカの中間あたりにぼんやり見える」と国立天文台に報告があった。神奈川県、相模原市では「近くの明かりだけではなく、横浜方面の明かりがとても明るいいせいか、双眼鏡でボーッと霞んだようにしか見えなかった」という報告。

どうも、双眼鏡があったほうが見やすいようだ。再接近の24日には、夜8:00頃に東の空を登る、「土星」のすぐ近くにあり、27日には「しし座」レグルスの近くにある。もし、夜晴れていたら一度は見てみたい。なにしろ、これだけ明るくなるのは2006年4月のシュヴァスマン・ヴァハマン第3彗星以来、約2年ぶりのことである。

国立天文台HPで最新情報を確認
国立天文台によると、ルーリン彗星は、今月24日ごろに地球と太陽の半分弱の6100万キロの距離まで最接近し、その前後、数日間は、4等級から6等級ほどの明るさになると予想されている。

地球からみると、太陽の反対側を通るため、すい星に特有の長い尾は観測が難しいとみられているが、郊外で十分な暗さがあれば、肉眼でも見える可能性があるという。

国立天文台の渡部潤一准教授は「明るく目立つ土星の近くを通るので、土星を目印に見つけるとよいです。双眼鏡を使うとよく見えるので、ぜひ夜空を見上げてほしい」と話している。

この地球最接近を中心とした前後10日間、2009年2月20日の夜から3月1日の夜(2日の明け方)にかけて、国立天文台では「ルーリン彗星見えるかな?」キャンペーンを行っている。今回の彗星についての情報もくわしく分かるので、ホームページを参考にしてほしい。

ルーリン彗星とは何か?
ルーリン彗星(C/2007 N3)は、2007年7月に台湾のルーリン(鹿林)天文台の41cm望遠鏡による観測で発見された彗星です。太陽系外縁部から来たと推定されていて、軌道周期は数万年以上もある。

1月11日には太陽に約1.2天文単位(1天文単位は地球から太陽までの距離)まで接近した。今後は地球に近づき、それに伴って明るさおよび星空の中を移動する速度も大きくなっていく。地球への最接近は2月24日で、距離は0.4天文単位。

数千年から数万年かけて太陽の周りを回っているとみられるルーリン彗星。地球に接近する際、ちょうど太陽の反対側を通っていく。最接近直後の2月26日が衝(太陽・地球・ルーリン彗星が一直線に並ぶ)なので、彗星がもっとも明るい時期には一晩中観察できる。

群馬県の「県立ぐんま天文台」では、大型の反射望遠鏡を使って、彗星がどんな成分でできているかを調べた。その結果、中心部分の核は氷で、中にアセチレンやアンモニアなどが含まれ、ハレーすい星とほぼ同じ成分だったという。

「C/2007 N3」は、仮符号(かりふごう)と呼ばれる符号。「C/」は(周期彗星ではない)彗星を意味し、「2007 N」は2007年7月前半に発見されたことを意味する。つまり「C/2007 N3」は「2007年7月前半の3番目に発見された彗星」を意味する。

彗星の仮符号についてははこちら → 国立天文台「彗星の仮符号」
彗星の場所についてはこちら → 国立天文台「今日の星空」 

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受精卵取り違えミス!「不妊治療」の現状と問題

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不妊とその原因
「不妊」とはWHOによる定義では「避妊をしていないのに2年以上にわたって妊娠に至れない状態」となっている。なお、妊娠に至れない状態を原発性不妊、一度以上の妊娠・分娩後妊娠に至れない状態を続発性不妊と区別する場合もある。

日本では正常なカップルでは妊娠を希望し性生活を行った場合は6か月以内65%、1年で80%、2年で90%、3年で93%が妊娠にいたるとされている。よって日本においては、妊娠を望んでいるカップルの約10%が不妊症であるとされている。

「不妊」の原因は女性の年齢によっても異なる。妊娠率の推移をみると、だいたい、20代後半から30代前半くらいから低下する。30歳であれば、1周期当たりの妊娠率は約20%とされているのが、40歳になると5%にまで低下する。これは女性は卵巣に、数百万個の卵子のもとを持って生まれ、しだいに減少、思春期に30万個ほど成熟し、あとは年齢とともに劣化することが原因と考えられる。晩婚化が不妊に結びついているのは間違いがない。

NHKスペシャル「女と男・第3回」精子の劣化
しかし、NHKで2009年1月18日(日)に放映された「女と男・第3回」では、むしろ男性側の精子の方に問題を感じさせる内容であった。

番組の中で、顕微鏡で、野生動物のオスの精子の元気のよい映像を見た後、人間の精子の映像を見ると、ほとんどが動きがなく、瀕死状態で元気がないように見えて、これには驚かされてしまった。

「これで本当に、子孫が残せるのか?」と自然に思うほどであった。この原因は、精子に競争のある、自然界の野生動物と違って、一夫一婦制を取った、ヒトの選択の結果であった。人類の精子には競争がなく、運動性が必要なくなったからだと思われる。

2005年にコペンハーゲンで開かれた欧州ヒト生殖学会議(ESHRE)での報告によると、被験者2,100人を対象としたリサーチで、45歳超の男性の精子DNAの損傷はそれ以下の年齢グループに比して有意に高く、30歳未満の男性との比較では2倍の違いがあった。男性の精子の方も年齢とともに劣化が始まる。

年齢と流産の可能性
また、不妊については年齢とともに、流産の割合も増加する。

40歳以上では自然流産の確率は25%と高くなる。これは染色体異常の頻度が高くなるためである。女性は加齢を重ねると、それだけ生まれつき持っている、卵母細胞が古くなっていく。この間に物理的、化学的刺激によって染色体、遺伝子に異常が生じるため流産が起こりやすいくなると考えられている。

なお、流産をするということは、最低限、卵細胞が精子と受精し着床できていることを示している。実際には加齢によって卵母細胞に異常が生じていると、受精、着床が不可能な場合も出てくる。この場合、流産とカウントされない(妊娠をしないから)。よって一般に加齢を重ねると妊娠もしにくく、流産もしやすく、胎児に影響も出やすいといえる。

こうした状況のため、必要に迫られて不妊治療は発達してきた。現在どのような不妊治療がされているのだろうか。

不妊治療の方法


タイミング法
タイミング法とは、不妊治療の一種である。基礎体温や尿中または血中のエストロゲンや黄体化ホルモンを測定して、排卵日の予測を行い、その排卵日の前日(前後)に性交渉を行う方法である。

原因不明の不妊については、タイミングの不一致である可能性が高いとされる。そのため薬物や外科的手段を用いる方法は母胎への影響がないとはいえないので、はっきりした原因が不明である段階ではタイミング法を指導されることが多い。

人工受精
手法として、精子を注射器のような器具を用いて子宮内に注入することによって行われる。精子は用手法で採取し精子洗浄濃縮法にて運動精子を抽出してから投与するのが一般的である。排卵誘発法によって卵巣過剰刺激症候群(OHSS)となるリスクがある。

日本の場合、人工受精は配偶者間人工授精(AIH)を行う。非配偶者間人工授精(AID)という方法もあるが、日本では認められていない。しかし、海外では精子の仲介をするビジネスが盛んである、インターネットでリストから希望する男性の精子を注文することが出来る企業のサイトも存在し、凍結された精子を自宅で受け取り、自宅で人工授精をすることも出来るという。

体外受精
外部に取り出した卵と精子を体外で接触させ人為的に受精を行ったのち、培養した胚(受精卵)を子宮内などに戻して妊娠を図る手法である。

通例、精巣中に精子が存在しても精液中に精子が存在しない場合・卵管の傷害によって卵子の通過が行えない場合など、人工授精によって妊娠に至れないほどの障害がある場合に適用される。この手法のことを、「試験管内受精(IVF)」、いわゆる「試験管ベイビー」と呼ぶことがある。

また、卵子に直接精子(もしくは精核)を注入して受精を行わせ、受精卵を得る方法を特に顕微受精と呼ぶ。非常に精子の活性や数が低い場合に行われる。

参考HP Wikipedia「不妊」「人工授精」「体外受精」 ・NHKスペシャル「女と男」男が消える?人類も消える?  

新版 タイミング妊娠法?丈夫でよい子を産む
市川 茂孝
農山漁村文化協会

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プチアイビス(唾液で排卵日をチェック、生理サイクルを把握)

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受精卵取り違えミス!「体外受精」の現状と問題

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体外授精とは何か?
体外受精とは不妊治療の一つで、通常は体内で行われる受精を体の外で行う方法。

受精し分裂した卵(胚)を子宮内に移植することを含めて体外受精という。まず、採卵と採精をして、採卵から1 - 3時間後にシャーレの中で調整済みの精子を振りかけて受精を行う。

受精した卵は分割をし、翌日には受精卵として確認できる。体外受精が成功するかどうかの1つの鍵は、どれだけ質の良い受精卵が得られるかということで、色がきれいで、透明感があり、形が良く、はりがあって、傷がない受精卵が着床率が良い。

体外受精の現状
国内初の体外受精児は1983年10月に、東北大で誕生した。日本産科婦人科学会によると、2006年に体外受精で生まれた子供は19587人。今や、体外受精によって、全国で毎年20000人の子どもが生まれている。56人に1人は体外受精による出生であり、ごく当たり前の医療になりつつある。

全国の10組に1組のカップルが不妊に悩んでいるといわれ、不妊治療のうち、排卵誘発剤等の薬物治療や男性不妊における精管形成術等には医療保険が適用されているが、人工授精、体外受精、顕微授精には保険が適用されておらず、その医療費は全額患者負担となっている。

厚労省から一部補助
特に体外受精、顕微授精の1回の治療費は各々、平均30万円、40万円と高額であり、その経済的負担は重い。しかも、1回で妊娠する確立は高くないことから、子どもを持つまでに何度も治療を受けることが必要な場合も多く、平均的な収入の世帯にとってその経済的負担は非常に重い。

厚労省は2004年度から、所得などの条件に合致した夫婦を対象に体外受精などの不妊治療の費用の補助を始めた。1回10万円が年2回、通算5年支給される。2004年度17657組だった支給対象は、2007年度に60536組へと急増している。

受精卵取り違えミス発生
2008年11月、香川県立中央病院(高松市、松本祐蔵院長)で起きた不妊治療のミスは取り返しのつかない、許されないミスではあるが、現在の少子化問題、不妊治療の問題を改めて考えるきっかけになった。

この事件では2008年11月、不妊治療中に体外受精をした20代女性の子宮に、間違って別人の受精卵を戻した可能性があり、妊娠9週目で人工妊娠中絶をした。院内のマニュアルには人工授精の手順は記されていたが、事故防止についての記述はなかった。病院は厚生労働省に報告していなかった。女性と夫は県側を相手に、約2000万円の損害賠償を求める訴訟を高松地裁に起こした。

杜撰な管理が原因
記者会見した県側の説明では、産婦人科の男性担当医(61)が昨年9月20日、シャーレに入った受精卵を体内に戻し、10月7日に妊娠が確認された。そのシャーレには当該女性の名前は書いていなかった。体外受精ではシャーレの上で卵に精子をかけて受精させるが、誰のものかわかるように通常は名前が記載されている。

女性はそれまでの体外受精に失敗していたが、この時は経過が順調だった。このため担当医は不審に思い、10月16日に取り違えの可能性に気付き、月末に院長に報告した。病院側は11月7日、女性に経緯を説明して謝罪。担当医は、夫婦から「誰の受精卵か調べられないか」と尋ねられたが、「6週間後に羊水検査をすれば分かると言われているが、6週間後なら中絶は母体に負担が大きい」と答えた。女性は「100%自分の子供なら産みたい」と言ったが、同月中旬に人工中絶した。

参考HP Wikipedia「不妊治療」「体外受精」・毎日新聞「クロ−ズアップ2009」 

沢口さんちの不妊治療な日々
沢口 永美
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不妊治療はつらくない―むだな検査や薬がふたりの赤ちゃんを遠ざける
加藤 修
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世界初!「かぐや」が捕らえた、地球の「ダイヤモンドリング」

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「かぐや」月食を月面から撮影
平成19年12月から月を観測し、さまざまな成果を上げている、月周回衛星「かぐや」(SELENE)。先日、月面の精密な地形図を「サイエンス」誌に発表するなど、これまでの成果がまとめられたが、今なお、最新の観測機器を使って、観測を行っている。

平成21年2月10日、今回、「かぐや(SELENE)」のハイビジョンカメラ(HDTV)によって、半影月食時の地球の撮影に成功した。「かぐや」から見て地球が太陽の大部分を覆い隠し、地球がダイヤモンドリングのように見える瞬間を動画撮影することに成功した。この現象が月から撮影されたのは、世界で初めてのことである。

半影月食とは、太陽、地球、月がほぼ一直線に並び、月が地球の半影(月から見て太陽が地球により一部隠されて(部分食)見える)に入る現象で、月に届く太陽の光量が減るため地球からは月の表面がいつもより暗く照らされて見える。月を極軌道で周回する「かぐや」が月食に遭遇するのは、最大で年に2度程度と大変貴重なもの。

世界初!月から見ると月食は日食だった。
なによりも珍しいのは、「月食」を月側から見たのは世界で初めてだということ。このとき、あたりまえのことであるが、月からは太陽が地球によって隠された「日食」になっていた。また、太陽を覆う地球は、真っ黒ではなく、リング状に輝いている。これは、なぜだろうか?

この理由は、大気があるため。太陽の光は地球の大気によって散乱を起こすため、太陽光の一部は地球の縁を回り込むようにして月に到達する。そのため月からは地球の大気が青く、リング状に光っているように見える。これは、太陽光の散乱が、青い色の光で起きやすいためだと考えらている。

今回撮影された動画は、日食中の地球と太陽が、月面から徐々に現れる様子がとらえられている。上の一連の画像は、その推移がわかるよう切り出したものである。日食が終わり、地球から太陽が顔を出したとき、まるで、ダイヤモンドリングのような、美しい光景が見られた。 

参考HP JAXA「月周回衛星“かぐや”の半影月食時の地球の撮影の成功について」・「“かぐや”ハイビジョン望遠カメラによる映像、月から見た地球の“ダイヤモンドリング”

最新・月の科学―残された謎を解く (NHKブックス)
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第13回ノーベル化学賞 A.ヴェルナー「錯体・配位結合」の発見

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イオン・錯イオン・錯体とは何か?
イオンとは、原子あるいは分子が、電子を授受することによって電荷を持ったものをいう。水中では電解質が水に溶けたときイオンで存在する。空気中では電離層などで気体がプラズマと呼ばれる状態で存在するときにも存在する。また、イオン結晶などのイオン結合性を持つ物質内などにも存在する。

代表的なのは金属で、Fe2+、Al3+など、必ず+の電気を持った、陽イオンで存在する。一方ハロゲン元素はCl-、F-など、必ず−の電気を持った、陰イオンで存在する。

イオンの中には数種類の元素がグループになった錯イオンという変わったものがある。[Zn(NH3)4]2+、[Al(OH)4]−、[Fe(CN)6]3-などがその例である。

錯イオンのうち、錯イオンが集まってできている物質を錯体という。錯体の身近な例としては、クロロフィルやヘモグロビンなどがある。

配位子・配位結合とは何か?
錯イオンを構成するZn2+やAl3+、Fe3+などの金属イオンに結合する、NH3、CN-、OH-などを配位子という。

配位子が金属イオンに結びつくときには、配位結合という結合をする。この結合は共有結合のように、結合する原子どうしが電子を共有するところは同じである。しかし、配位結合と共有結合では共有する電子の軌道に違いがあり、共有結合の結びつきの方が一般に強い。

配位結合の例アンモニウムイオン
最も簡単な配位結合の例としては、アンモニアが水中でアンモニウムイオンになる場合がある。アンモニアの窒素は5つの価電子をもち、3つの水素原子と共有結合をして閉殻状態(8電子)になっている。

アンモニア窒素には水素との共有結合に参加していない2つの電子(非共有電子対という)が存在し、電子対を供与することが可能なルイス塩基(非共有電子対を持った原子)でもある。プロトンがルイス塩基と配位結合すると、窒素の原子が+電荷を持ったオニウムイオン(アンモニウムイオン)となる。

このような配位結合や錯体を初めて発見した人は誰だろう?

錯体の発見とその性質
それが、第13回ノーベル化学賞を受賞した、スイスの化学者アルフレート・ヴェルナーである。受賞理由は「分子内原子の結合研究」

今から100年ほど前は、錯体はどの様な構造の化合物なのかわからず、複雑なものということでcomplexと名付けられ,日本語では錯綜の錯を用いて錯体と訳されていた。この正体が配位結合によるものであることを突き止めたのが、アルフレート・ヴェルナーである。

現在、単に構造的に興味深いだけではなく、この錯体はいろいろな面で大変興味深い性質を持っていて、自然界においても重要な働きをしていることがわかってきた。この領域は無機化学と有機化学の境界にある分野といえ、最近ではこの分野はますます広がりを見せており、多くの人の注目を集めている。

2001年、野依良治氏のノーベル化学賞も錯体研究
錯体の場合,その中心に金属イオンがあることで,炭素や水素を始め金属イオンを含まない有機化合物とは異なった有用な性質がいろいろとできる。錯体の特徴の一つは色がついているものが多いこと。また、磁石にわずかに引かれる性質(常磁性)が多く見られる。これらの性質は錯体の中心にある遷移元素のd軌道が部分的に満たされていることによる。

色がついているということは可視光を吸収するということで、光のエネルギーを蓄える物質と考えることもできる。また、ある種のものは触媒としての働きを示すものもある。 2001年、野依良治先生のノーベル化学賞は、この錯体触媒を利用して不斉炭素を有する化合物を、効率的に作った業績に対し贈られたものである。

自然界における錯体
例えば我々の血液の中のヘモグロビンという物質では酸素運搬をつかさどる最も重要な部分は鉄の錯体となっている。だから鉄が不足すると貧血になる。

植物の光合成の際に中心的役割を果たすクロロフィルもマグネシウムの錯体。この光合成のおかげで我々は酸素を吸って生きている。

新生児用の粉ミルクの缶を見てみると、原料の欄にはなんと猛毒と思われいている硫酸銅が使われていることがわかる。つまり微量の銅は体にとって必要なものなのだ。我々は普段食べている食物から銅をほんのわずかだが摂取している。

これらの微量元素の働きにはまだ未解明の面も多いのだが、体内では錯体として働いていると考えられ、次第にこれらの重要性がますます指摘されるようになっている。

参考HP Wikipedia「錯体」「配位結合」「アルフレート・ヴェルナー」 ・応用錯体化学研究室「錯体とは

オンリーワンに生きる―野依良治教授・ノーベル賞への道
読売新聞中部社会部
中央公論新社

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第13回ノーベル生理・医学賞 ロベール・リシェ「アナフィラキシー」発見

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アナフィラキシー・ショックとは?
1913年のノーベル生理・医学賞は「アナフィラキシー・ショック」である。これはスズメバチの毒などで起きることが知られている。具体的には一度蜂に刺されて軽い症状で済んだものが、2度目に刺されたときに猛烈なアレルギー反応により、ショック症状を起こし、死に至るほどの反応が起きることをいう。

「アナフィラキシー」の意味は「過剰アレルギー反応」。このアレルギーを調べてみると、なんと「花粉症」と同じ「免疫反応」であることがわかった。

つまり「アナフィラキシー」の症状は、IgE抗体とアナフィラトキシン(アナフィラキシーを起こすタンパク質)が関与し、「肥満細胞」にIgE抗体が多数くっつくことで破裂、中から「ヒスタミン」や他のメディエーターの放出させる(脱顆粒)ことが原因だ。

花粉症と同じ「アレルギー反応」
「ヒスタミン」は細動脈の血管拡張や肺の細気管支の収縮、気管支痙攣(気管の収縮)を引き起こす。 結果として喘鳴、呼吸困難、胃腸症状(腹痛、嘔吐、下痢など)を示す。ヒスタミンは血管拡張(血圧低下)、血流から組織への体液の漏出(血圧低下)を引き起こす。体液が肺の肺胞に漏出すると肺水腫を引き起こすこともある。

「花粉症」のひどいのが「アナフィラキシー・ショック」であったことにショックを受ける。さらに、食品アレルギーでも「アナフィラキシー・ショック」を起こすことがある。

よく聞くのは「蕎麦アレルギー」や「小麦アレルギー」。食事に極少量の、小麦粉が入っているのを知らずに食べ、死にそうになった人が現実にいる。

人だけではない、哺乳類にはこのような複雑な「過剰アレルギー反応」を起こすしくみを共通して持っている。

このような、複雑なアレルギー反応は、いったい誰が発見したのだろうか?

アレルギー研究の父
最初に、「アナフィラキシー・ショック」の発見したのは、フランスの生理学者「シャルル・ロベール・リシェ」である。彼は“アレルギー研究の父”と呼ばれている。

調べてみるとリシェが最初に研究したのは「クラゲ」であったことが興味深い。そういえば2008年のノーベル化学賞は、下村脩氏の「オワンクラゲ」の持つ緑色タンパク質(GFP)研究であった。

一方、シャルル・ロベール・リシェの研究した「クラゲ」は、毒のある「カツオノエボシ」である。彼もまた大量のクラゲを集めて、その毒の成分を分析した。

「カツオノエボシ」の研究
1901年 20世紀初頭、モナコでは海水浴客が電気くらげ「カツオノエボシ」に刺される事故が相次ぎ、問題となった。事態を重く見たモナコの皇太子アルベール1世 が、シャルル ロベール リシェとポワチエ(動物学者)にカツオノエボシ毒素の研究を依頼した。
 
アルベール1世自身が指揮するヨット、プリンセス・アリス2世号で、7月にフランスのトゥーロン港をたって、8月の初めに、ヴェルデ岬諸島付近で、カツオノエボシを大量に採取した。

毒素を分離し中和抗体を作成するため、カツオノエボシの触手から毒素をグリセリンで抽出し、ハト、アヒル、モルモット、カエルに注射すると、毒素は強烈な作用を発揮し、動物は死亡した。動物の麻痺と無感覚が特徴であったので、毒素をヒプノトキシンと命名した。ヒプノスはギリシャ神話の眠りの神の名である。
 
「アナフィラキシー」の発見
1902年、リシェとポワチエは、フランスに帰国後、カツオノエボシは入手困難だったので、毒イソギンチャクからグリセリンで抽出した毒素の高用量をイヌに注射するとイヌは死亡した。
 
致死量に至らない用量では、イヌは反応を起こしたが、健康を回復した。この回復したイヌに、1ヶ月後に少量の毒素を注射すると、激烈な反応(下痢、出血、嘔吐、ショック、気管支痙攣、呼吸障害など)を起こして死亡したのだった。
 
無処理のイヌに同量の毒素を投与しても、くしゃみやかゆみが出るくらいの反応しか起こさなかった。
 
リシェの結論は毒を注射したことではなく、タンパク質を注射することがアナフィラキシー・ショックを引き起こす。毒素たんぱく質はアナフィラキシーを起こすきっかけに過ぎず、動物の血液に存在する物質がアナフラキシーの直接の原因ではないかと考えた。

第13回ノーベル生理・医学賞受賞
この現象の特徴は、 1) 一定の潜伏期が必要、2) 1回目と2回目の物質は同一であること、3) 引き起こされる症状は定型的、画一的であることが判明した。本来、ワクチン接種は毒素、病原体から体を防御するために行うのに、防御とは正反対の結果が起きた。この反応をリシェは「アナフィラキシー」(過剰アレルギー反応)と名付けた。

その後 N.M.アルテュスが、クラゲ毒以外でもアナフィラキシー・ショックが起きることを発見。

1913年に、リシェは受賞理由「アナフィラキシー・ショックに関する研究」で、ノーベル生理学・医学賞を受賞する。 

アレルギーの種類とは?
1型 抗原が粘膜等から体内に入ると、この1型に非常に強く関与するIgE抗体が作られ、この抗体が肥満細胞がもっているレセプターと結合する。ここに侵入抗原が結合すると、抗体からの信号で肥満細胞がヒスタミン等の化合物を作り出して放出、これが炎症を起す。 花粉症、喘息、じん麻疹・アトピー、アナフィラキシーショックなど。
2型  自分自身の細胞に結合した抗体が、補体系を活性化させる事によって生体に障害を与えるパターン。 自己免疫性溶血性貧血、バセドウ病など。
3型 生体内で生じた、抗原・抗体複合体が、細胞に沈着して、それが補体系を活性化させて起こるパターン。 全身性エリテマトーデス、食品アレルギーの一部
4型 抗原がT細胞を活性化する事によっておこるもの。 結核・真菌・ウィルス等の感染症、脊髄炎、脳炎、慢性関節リウマチ・甲状腺炎など

一般的に「アレルギー」と私達が言っているのは1型アレルギーのこと
アレルギーには自己免疫疾患というグループに属する物もありますが、アレルギーというのは、基本的に、細胞を破壊して、炎症を起こし生体に障害を与えるものと解釈できまる。

1型のように抗体が関与するアレルギーは、「即時型」と言われ、短時間に発症します。これに対して、細胞が関与するのは「遅延型」と言われ、少し時間をおいて発症するもので、2型、3型、4型がこれにあたる。

参考HP Wikipedia「アナフィラキシー」「シャルル・ロベール・リシェ」・「痛みと鎮痛の研究」・「免疫プラザ 

アナフィラキシーショック―For Professional Anesthesiologists

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食物アレルギーとアナフィラキシー
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第13回ノーベル物理学賞 カメルリング・オネス「超伝導の発見」

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液体ヘリウムと超伝導
第13回ノーベル物理学賞はヘリウムの液化に成功し、水銀の冷却により、超伝導を発見した、オランダの物理学者、ヘイケ・カメルリング・オネスに贈られた。

現在、超伝導はさまざまな分野で利用されている。医療ではNMRやMRIなどの超電導磁石に、次期中央新幹線で使用されるのが、超電導磁気浮上式リニアモーターカーである。超伝導リニアは2025年の先行開業を目指しており、首都圏 - 中京圏を約40分、首都圏 - 近畿圏間を約1時間で結ぶと予想されている。

このリニアモーターカーで使われる、超電導磁石は、液化ヘリウムを用いて電磁石を冷却し、超電導状態を保つ工夫がなされている。超伝導状態になると、電気抵抗は0になり、強力な磁石になる。まさにヘイケ・カメルリング・オネスの研究がそのまま現代に活かされている。

超伝導磁気エネルギー貯蔵装置(SMES)
また、超伝導はエネルギーの貯蔵に利用することが期待されている。近年、風力発電、太陽光発電など再生可能エネルギーを用いた発電が注目されているが、天候などに左右され、いつも安定して発電できるわけではない。

そこで、期待されているのが超伝導磁気エネルギー貯蔵装置(SMES)である。超伝導状態では電気抵抗が0なので、電流は半永久に貯蔵できるしくみだ。これにより安定した電力供給が可能になる。

まさに、近未来社会の基礎となる「超伝導」を発見をした、ヘイケ・カメルリング・オネスの業績は素晴らしいものだが、いったいどうやって「超伝導」の発見はなされたのであろうか?

永久気体「ヘリウム」
「ヘリウム」が発見されたのは、1868年8月1日にインドで観測された皆既日食において発見された。フランスの天文学者ジャンセンが観測したコロナのスペクトルをイギリスの天文学者ロッキヤーが分析したところ、スペクトルの中に強い黄色線があることを発見。彼はこれを未知の元素によるものと確信し「ヘリウム」と命名した。

19世紀の後半は、さまざまな元素が発見された時代である。そして、さまざまな気体の液化も研究されていた。塩素や二酸化炭素などは加圧することで比較的容易に液化したが、酸素や窒素、水素などはいくら高圧を加えてもなかなか液化せず、当時はこれらは「永久気体」と呼ばれていた。

ジュール・トムソン効果
1861年、気体を高圧にして、自由膨張させるとき、温度が下がることがわかった。これをジュール・トムソン効果という。現在、冷蔵庫の冷却器で使われている原理だ。

この現象を「永久気体」に応用、加圧と膨張を繰り返すことにより、永久気体と考えられていた酸素や窒素、水素も次々と液化に成功した。

1908年、最後まで残された「ヘリウム」もヘイケ・カメルリング・オネスによって、0.9K(-272.1℃)まで温度を下げることで、ついに液化に成功した。

超伝導の発見
1911年、液化ヘリウムを冷却材として、極低温下の金属物性の研究を続けた結果、ある温度において水銀の電気抵抗が突然ゼロとなる現象が発見された。これが「超伝導」の発見である。

その後、超伝導状態の物質に磁場を加えると、超伝導が消失することを発見した。1913年、低温物理学への貢献により、ノーベル物理学賞が授与された。受賞理由は「低温における物性の研究、特にその成果である液体ヘリウムの生成」である。

ヘイケ・カメルリング・オネスとは?


1913年、ノーベル物理学賞受賞者、受賞理由:「低温における物性の研究、特にその成果である液体ヘリウムの生成」
 
ヘイケ・カメルリング・オネス(Heike Kamerlingh Onnes, 1853年9月21日-1926年2月21日) はオランダの物理学者である。ヘリウムの液化に成功、超伝導の発見など、低温物理学の先駆者として知られている。

生涯
1853年、オランダのフローニンゲンにて誕生。父は煉瓦工場を経営していた。 1870年、フローニンゲン大学に入学。その後、ドイツに留学し、ハイデルベルク大学にてローベルト・ブンゼン、グスターブ・キルヒホッフらの教えを受けた。

その後再びフロニンゲンに戻り、1876年には博士論文『地球自転の新しい証明』のための研究を完成させ、1879年に学位が与えられるまでの間、デルフト工科大学にて助手としてつとめた。デルフト時代にファン・デル・ワールスと出会い、彼との議論を通じ、低温における物理現象に興味を抱くようになった。

1882年、ライデン大学実験物理学教授に就任。1894年、酸素、窒素、空気の液化装置を備えた低温研究所を同大学に設立した。

1908年、ヘリウムの液化に初めて成功。3重構造の魔法瓶を用い、外側から順に液体空気、液体水素を入れて温度を下げ、 最終段階はジュール=トムソン効果によって、ヘリウムの液化を実現した。

1911年に純金属の水銀を冷却し、超伝導現象を初めて発見した。その後、スズ、鉛などでも超伝導現象が起こることを発見した。また、超伝導状態の物質に磁場を加えると、超伝導が消失することを発見した。低温物理学への貢献により、1912年にランフォード・メダル、1913年にはノーベル物理学賞が授与された。

1926年に死去するまで生涯ライデン大学教授職として過ごした。死後、ライデン大学の低温研究所はカメルリング・オネス研究所と改名された。

参考HP Wikipedia「ヘイケ・カメルリング・オネス」・「ヘリウム」・「ジュール・トムソン効果」・超伝導コイルによる磁気エネルギー貯蔵(SMES) 


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月について「かぐや」が解いた4つの謎

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「かぐや」の成果「サイエンス」に掲載
平成19年12月から月周回衛星「かぐや」(SELENE)は、最新の観測機器を使って、月の起源と進化の解明に役立つ観測を行ってきた。

今回「かぐや」の成果が平成21年2月13日発行の米科学誌「サイエンス」において、4編の論文にまとめられ、掲載された。

月について、どんなことが分かったのだろうか?

月の“しわ”の正体
1つは、月の「海」に見られる微妙な“しわ(リッジ)”について。これは地球の山脈に似ている。だから、一部の土地が隆起してできたものと思われていたが、そうではなく月の表面が冷えて固まるときに、全体が縮んだためにできた“しわ”であることが分かった。28億4千万年前以降、月全体の冷却のしかたは予想以上に大きく、これにより月全体が収縮、表面に“しわ”が形成されたという。

月の重力異常
2つ目は、月の表面の重力について観測したところ、全体的に表側の方が質量が大きく、重力も大きいことがわかった。どうしてこのような差ができたのだろう?40〜35億年前、月が冷えて固まりつつあるときに、隕石が月に衝突、地下からマグマが噴出した。裏側は冷えて固かったので、あまり溶岩はでなかった。それに対して表側は柔らかく溶岩が多量に噴出した。そのために重力に差ができたという。

月の正確な図形
3つ目は、レーザ高度計(LALT)によって得られた、月の詳細な全球形状および極域地形図。その分解能が0.5度(14km)以下の月全球地形図を作製。高度の精度は約4m、位置の精度は約80m。 月の最高地点、最低地点は共に裏側にあり、その標高差は19.81kmになることや、月の平均半径:1737.15km、月の極半径:1735.66 km、月の赤道半径:1738.64 kmなど正確な地形が分かった。

月の裏側のマグマ噴出活動
4つ目は月の裏側のマグマ噴出活動について。月の表面が形成された時代は、表面にあるクレーターの数によって、おおよその時代が分かる。今まで月の裏側はくわしく観測できなかったが、今回可能になった。裏側にあるモスクワの海にある、クレーターの数を調べた。すると予想よりも少なく、表面は平らであった。裏側においても海を形成するような内部活動が、少なくとも25億年前まで継続していたことを発見した。

参考HP JAXA 米科学誌サイエンスにおける「かぐや」特別編集号の発行について・国立天文台月全球の正確な地形と重力場が世界で初めて明らかに
 

私を月に連れてって 宇宙旅行の新たな科学
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まるで弾丸!衝突する「宇宙ごみ」!避ける方法はあるか?

 ロシアとアメリカの衛星が衝突

 NASAによると、日本時間の2月11日午前2時ごろ、シベリア北部の上空およそ800キロの軌道を回っていたアメリカの衛星携帯電話会社の通信衛星と、現在は使われていないロシアの軍事衛星とが衝突した。この結果、宇宙空間にはすでに500から600個程度の破片が飛び散った可能性があるとしている。

 2月12日、国防総省のカートライト統合参謀本部副議長は、この宇宙ごみへの衝突を避けるため、ほかの衛星が軌道変更するなどの操作が、数十年必要になるとの懸念を表明した。500〜600の大量の破片は高度500〜1300キロの範囲に散乱。この高度は多くの通信衛星や地球観測衛星がある“宇宙銀座”で、NASAのハッブル宇宙望遠鏡も周回している。



 日本人宇宙飛行士、若田光一さんが間もなくスペースシャトルで高度400キロの国際宇宙ステーション(ISS)に行き、長期滞在をする予定なので気になる宇宙事故だが、幸い高度が違うので、今回の破片がシャトルの飛行やISSに影響を及ぼす可能性は低い。


 増加する宇宙ごみ(スペースデブリ)

 しかし、宇宙ゴミの脅威は年々増している。約半世紀に及ぶ宇宙開発で、これまでに約6000基の衛星が打ち上げられており、地球の周りには13000個もの人工物が飛び交っているという。寿命が尽きた廃衛星やロケット最終段の残骸などである。大きなものは地球から監視しているが、問題はレーダーにとらえられない直径10センチ未満のゴミ。この小さなゴミはケタ違いに多いと考えられている。

 宇宙ゴミは、弾丸より速い秒速8キロ前後の猛烈なスピードで飛んでいるので、運動エネルギーもすごい。運動エネルギーは速度の2乗に比例するから、直径1センチのゴミでも人工衛星を貫通してしまう。直径が10cmほどあれば宇宙船は完全に破壊されてしまう。

 1mm以下の微小デブリとの衝突などは頻繁に起こっており、現在はきわめて日常的な出来事だ。1996年にスペースシャトル・エンデバーのミッション (STS-72) で若田光一宇宙飛行士が回収した日本の宇宙実験室 (SFU) には、500箇所近い衝突痕が確認された。

 こうした10cm以下の小さな宇宙ゴミは、これまでどうやって増えてきたのだろう?


 ブレークアップ(爆発)

 人工衛星や多段ロケットの最終段などが軌道上で爆発することを「ブレークアップ」という。1961年から2000年までに163回のブレークアップが起きており、多い時は1回で数百個から千個以上(観測可能なものだけで)のスペースデブリが発生した。

 1984年1月、アメリカが衛星攻撃兵器の実験を行った。F-15戦闘機から発射されたミサイルを目標衛星に命中させることに成功したが、破壊された衛星の破片が大量のデブリとなって残留した。

 2007年1月、中国が弾道ミサイルを使った老朽化した人工衛星の迎撃実験を行った。この結果、一時的に700個前後のデブリが発生したと見られており、NASAは脅威ではないとしながらも、その一部が軌道上に残る可能性があると懸念を表明した。これを受け、国連では宇宙空間で人工衛星を破壊することを禁じる法案を採択することになった。


 衝突による事例

1981年にはコスモス1275が破壊されて300個以上のデブリとなったが、この衛星には圧力容器のような爆発の原因となりうる内部構造が無いため、デブリとの衝突が疑われている。

 1996年にはフランスの人工衛星セリース (Cerise) がデブリと衝突し、衛星の一部が本体からもぎ取られて新たなデブリになっている。衝突の相手は1986年にアリアン・ロケットが破壊された際のデブリのうちの一つであり、カタログ物体同士の初の衝突であった。

 2006年にはロシアの静止衛星エクスプレスAM11 (Express-AM11) がデブリとの衝突によって機能不全に陥り、静止軌道から墓場軌道へ移動させられた。

 2007年2月11日、シベリア北部の上空およそ800キロの軌道を回っていたアメリカの衛星携帯電話会社の通信衛星と、現在は使われていないロシアの軍事衛星とが衝突した。


 スペースデブリの監視

 このような衝突を防ぐことを目的として地球近傍のデブリ等を観測する活動はスペースガードと呼ばれる。

 北アメリカ航空宇宙防衛司令部 (NORAD) の宇宙監視ネットワーク (SSN) 、ロシアの宇宙監視システム (SSS)などでは約10cm以上の比較的大きなデブリをカタログに登録して常時監視が行われており、日本でも美星スペースガードセンター(BSGC)、上斎原スペースガードセンター(KSGC)の2施設でデブリの監視が行われている。

 カタログ登録されたデブリの数だけでも約9,000個に及び、1mm以下の微細デブリまでも含めると数百万とも数千万個とも言われる。

 カタログ化された大きいデブリとのニアミスを事前に予測して回避するのは可能であり、またmm単位のデブリなら宇宙船の方にバンパーを設けることで衝突した時のダメージを軽減できるが、その中間の大きさのデブリへの有効な対処は難しい。

 スペースデブリは減らせるか?

 デブリを減らすためには、使用済みのロケットや人工衛星を他の人工衛星と衝突しない軌道(墓場軌道)に乗せるか大気圏突入させる、デブリを何らかの手段で回収するなどの対策が必要である。

 これらの対策は少しずつ開始されているが、小さなデブリを回収する手段については(レーザーで溶かしてしまうというものまで含めて)様々な方法が提案されているものの、まだ実用化されていない。

 基本的なデブリ対策としては、地上におけるゴミ問題と同様に、ゴミを出さない(発生させない)ようにするのが最良策である。

 国連は2007年2月、寿命を迎えた衛星は、燃料があるうちに大気圏に向けて軌道を変更し、ごみとして宇宙に残さないよう求めた。


参考HP Wikipedia「スペースデブリ」・YOMIURI ONLINE 

国際宇宙ステーションとはなにか (ブルーバックス)
若田 光一
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宇宙のゴミ問題―スペース・デブリ (ポピュラーサイエンス)
八坂 哲雄
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「春一番」を観測 「曽我の梅林」など各地で梅が見ごろ

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昨年より10日早く「春一番」
2月13日、ここ湘南の天気は曇。風はやや強く、いまにも雨が降り出しそうである。気象庁はこの日、関東地方に「春一番」が吹いたと発表した。昨年より10日早い。日本海上にある低気圧の影響により、強い南風が吹き込んできた。今日は気温も上昇。東京都心では午後3時までに16.3度まで上がり、4月上旬並みの暖かさだ。

東京・大手町では午後3時ごろに最大瞬間風速12.7メートルを記録。千葉市では午後1時40分すぎに21.2メートル、横浜市でも午後2時前に18.1メートルを観測した。 この風の強さは地域の気象台によって認定基準は異なるが、おおむね、「風速8メートル以上」の風とされている。しかし、春一番の翌日は、低気圧が東に移動するので、西高東低の冬型の気圧配置になり、気温が下がるのが一般的だ。

「曽我の梅林」で「梅まつり」開催
いよいよ春の到来を思わせる季節になった。近所ではちらほら梅の花を見かけるようになった。神奈川では小田原の「曽我の梅林」が見ごろを迎えている。曽我の梅林は、小田原市の中心街より北東約7キロに位置し、海抜200m〜300mの丘陵を背にした気候温暖な曽我の里で見られる。

「曽我の梅林」は、曽我別所梅林、中河原梅林、曽我原梅林の3梅林に分かれていて、およそ、45ヘクタール、3万本の白梅が植えられている。主な品種としては、白加賀(梅酒用)、杉田(梅酒、梅干用)、十郎(梅干用)など。

一方、この地は、日本三大仇討ちの一つ「曽我物語」の主人公、曽我十郎、五郎兄弟の育った場所として有名で、数多くの史跡もある。また、この地から見る富士山、箱根連山、丹沢山塊等の眺めもすばらしく、景勝にも優れた関東屈指の梅林である。

毎年2月初旬から下旬にかけて、約一ヶ月間「梅まつり」が開催され、郷土芸能の寿獅子舞、野点、撮影会、俳句大会、短歌大会等が催され多くの観梅客で賑わっている。霊峰富士と箱根連山を背景に、田園風景の中に白布を敷き詰めたようなの梅林は、絵画を見るような美しさである。梅まつりの期間中、流鏑馬(やぶさめ)、郷土芸能の小田原ちょうちん踊り、寿獅子舞などが行われる。

「梅」とは何か?
梅(Prunus mume)は、バラ科サクラ属の落葉高木、またはその果実のこと。

中国の長江流域が原産で、日本には8世紀半ばに渡来した。日本の気候に馴染んでいないため、冬の終わりから春先にあたる2月中旬から3月初頭くらいという、花粉を媒介する虫の少ない時期に花をつける。

花言葉は「厳しい美しさ、あでやかさ」。和歌山県、福岡県、大分県の県花、山形県の県の木(梅)。開花時期は、1月下旬から3月下旬頃。1月下旬から咲き出すもの、3月中旬から咲き出すものなど、さまざまあり、また桜とちがって、咲き方も散り方もゆっくり。梅が咲き出すと、なんとなく春の訪れを感じる。

薬効と毒性
花を観賞するほか、果実を梅干し、梅酢や梅酒にする。クエン酸をはじめとする有機酸などを多く含み、健康食品として人気が高い。

バラ科の葉や未成熟の青い果実、核の中の種子には青酸配糖体が含まれ、未熟な種子や腸内細菌の酵素により、シアンを生成する。これが胃酸により有毒性を発揮すると、痙攣や呼吸困難、さらには麻痺状態になって死亡するといわれている。

梅酒の青い実や梅干しの種の中身などは、アルコールや熱により酵素が失活し、毒性は低下する。

参考HP Wikipedia「梅」・小田原梅まつり 

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オーストラリアに記録的な「熱波」・史上最悪の「山火事」

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2月11日ワールドカップ予選
ワールドカップの予選、対日本戦の直前にオーストラリア代表のピム・ファーベーク監督は言った。「まず、サッカーの話をする前に、申し訳ございませんが少し時間をいただきまして、今回のオーストラリアの山火事の犠牲者の方に対してお悔やみを申し上げたいと思います。サッカールーとして、そして選手を代表して、サッカーに関わる全員を代表しまして、この史上最悪の山火事で亡くなられた方のご冥福を心からお祈り致します。」

オーストラリア代表は、その後の試合で喪章をつけて臨んだ。オーストラリアのチームワークは素晴らしく、日本の猛攻を凌ぎ無失点に切り抜けた。結果は0-0のドロー。日本もよく戦ったが、オーストラリアの気持ちを1つにしたプレーが光った1戦であった。

1月28日全豪オープンテニス
先の全豪オープンテニスはメルボルンで開催された。1月28日大会10日目、気温が摂氏40度まで上がったため、大会主催者は、この大会で初めてエクストリーム・ヒート・ポリシー(Extreme Heat Policy、EHP)を適用し、試合を中断した。

大会第2シードのセレーナ・ウィリアムス(米国)と大会第8シードのスベトラナ・クズネツォワ(ロシア)が対戦した、女子シングルスの準々決勝が約45分間中断され、会場のロッド・レーバー・アリーナでは屋根が閉められた。暑さのために体調を崩しかけていたセレーナ・ウィリアムスは、これで調子を取りもどし、4度目の全豪王者に輝いた。

1月31日メルボルン「熱波」
1月下旬、メルボルンなどオーストラリア南部を100年に1度の記録的な猛暑が襲い、豪紙デイリー・テレグラフによると、31日までに31人が熱中症などで死亡した。

豪気象庁によると、メルボルンでは28日から30日にかけ、1855年の観測開始以来初めて3日連続で気温が43度を超えた。さらに空気の乾燥などで、郊外の各地では山火事が発生。31日までに山林6000ヘクタールが焼け、少なくとも建物20棟が焼失した。また、山火事による高圧電線の切断などが原因と見られる大規模停電も発生した。

「オペレーション・フェニックス」
熱波で森は乾燥。オーストラリアの乾燥したユーカリの葉は油分が多く、燃えやすいという。豪南部では毎年夏に山林火災が起きるが、日本のような防災無線などの設備はない。行政機関が警告を出す場合も、避難するかどうかは自己判断に委ねられていた。
 
南東部ビクトリア州で起きた、山火事はひどかった。この大規模森林火災による死者は181人を越え、オーストラリア史上最悪の山火事被害となった。 ビクトリア州警察は今回の山火事を「オペレーション・フェニックス」と名づけた。

山火事は乾燥と強風のため、火の回りが早く、木々は高熱のため水蒸気爆発を起こし破裂しながら、あっという間に燃え広ががった。全住民に連絡が行き渡る時間はなかった。逃げ遅れた人が大勢いたという。

5000人避難、犠牲者は300人以上?
ビクトリア州消防当局によると、2月11日の時点で、20カ所以上で延焼が続いており、犠牲者は300人を超える見込みだという。 焼失面積は滋賀県を超える40万ヘクタールに達し、約1000棟の家屋が被災した。

引き続き約4000人が消火作業に当たっているが、鎮火のめどは立っていない。家を失うなどして5000人を超える住民が、地元自治体や国際赤十字などが用意した救援拠点に避難している。

今回の山火事は、落雷など発火の原因となる自然現象がなかったため、警察は放火の疑いがあるとみて捜査を開始。 2月12日、放火容疑で男2人の身柄を拘束した。

参考HP YOMIURI ONLINE・tennis365.net・J's GOAL  

生きるんだ!ラッキー―山火事で生きのこったコアラの物語 (動物感動ノンフィクション)
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欧米に多い「肥満型糖尿病」と日本に多い「痩せ型糖尿病」の不思議

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肥満は糖尿病の原因だが
メタボリックシンドロームが、私たちの健康のバロメータとして、ふだんの生活の中で意識されるようになった。肥満が、さまざまな病気の原因になることがわかったからだ。

糖尿病もその一つ。肥満になると細胞に脂肪が蓄えられて、インスリン阻害物質を生成。その結果インスリンが働かなくなり、血液中の糖は吸収されず、糖尿病になる。

肥満の起源は1300万年前の「農耕の開始」により始まったとされる。アフリカの「狩猟民族・サハ」には未だに肥満が見られないからだ。ところが最近、肥満とは関係ない糖尿病が注目されている。

日本の糖尿病75%は肥満とは無関係
NHKの“病の起源第5集「糖尿病」”では、最近の研究でわかった、新しいタイプの糖尿病について分かりやすく解説している。

世界では20億人が肥満だとされる。20億人は糖尿病の危険性が高い。しかし、日本人の糖尿病患者のうち75%は肥満ではないと聞くと驚かされる。なぜなのだろうか?

これは、日本人の体質と食生活の変化が原因だと考えられている。日本人はインスリンの分泌量が少ない。インスリンは糖を細胞に取り込み、脂肪として蓄えるから、インスリンの少ない日本人は、もとから太りにくい体質なのだ。

糖尿病とインスリンの関係
およそ140年前の明治維新(1868年)以降、日本にやってきたのが西洋文明の食事いわゆる「洋食」。欧米人は肉をよく食べる。肉の脂肪分を多量に吸収し、これを脂肪細胞に蓄えるために「インスリン」は働く。

このため欧米人は、もとから「インスリン」の分泌量が多い。これはヨーロッパで7000年前に始まった、牧畜に伴って獲得した体質だ。

日本に脂肪の多い「洋食」が入ってきてから、わずか140年。まだ体質の変わらない日本人は脂肪をとり過ぎても、肥満にならず、糖尿病や高脂血症などになる人が多くなった。そういう私も最近、高脂血症と診断されている。

質素な食生活がつくる糖尿病体質
質素な日本人の食事は糖尿病にはよかったのだ。ところが、質素な食事が行き過ぎても糖尿病が起きることが、最近わかった。人間の体は複雑だ。

それは、都市の経済発展が著しい、現代インドで見られる。幼少期、農村で貧困な生活を送った人が、大人になって食べ物の豊かな都市で生活すると、糖尿病になるケースが多く見られる。幼少期の質素な食事により、インスリンが少ない体質になるからだ。

行き過ぎたダイエットがつくる糖尿病体質
そして、それは食糧の豊かな、現代日本でも見られるというから驚く。なぜなんだろう?

それは、行き過ぎたダイエットが原因。やせすぎの女性からは、筋肉量が少なく、すい臓の小さい「赤ちゃん」が生まれてくる。筋肉量が少ないと、糖の消費量が少なくなるし、すい臓が小さいと「インスリン」の分泌量が少なくなる。糖尿病になりやすい体質はこうして作られていく。

太りすぎてもダメ、痩せすぎてもダメ、やはり健康の基本である「適度な運動とバランスのとれた食事」が大切なことを再認識した。

参考HP NHK病の起源第5集糖尿病〜想定外の“ぜいたく”〜」 

インスリン療法マニュアル

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国民健康調査で2210万人に「糖尿病」の疑いあり!

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糖尿病とは何か?

糖尿病は、糖代謝の異常によって起こるとされ、血糖値(血液中のブドウ糖濃度)が病的に高まることによって、様々な特徴的な合併症をきたす危険性のある病気である。一定以上の高血糖では尿中にもブドウ糖が漏出し尿が甘くなる(尿糖)ため糖尿病の名が付けられた。

糖はエネルギーとして、体に有益な物ではないのだろうか?

ブドウ糖が脳をはじめとした各器官の主要なエネルギー源となるのに対し、一方で組織の糖化ストレスをもたらす有害物質として働く。血糖が上昇したときの調節能力(耐糖能)が弱くなり、血糖値が病的に高まった状態になると、怖いのが合併症だ。

糖尿病の合併症とは何か?
血液中に糖が増えると、血管の壁に付着し細胞を破壊する。すると血管が出血し、血が固まることによって血管を塞ぐ、こうして血が通わなくなると組織が死に始める。足の血管で血栓ができた場合には足壊疽を起こし切断する場合もある。

こうした症状は毛細血管でおきやすく、動脈硬化も伴って、脳の毛細血管で起きれば脳梗塞、心臓の毛細血管で起きれば心筋梗塞などを発症する。眼や腎臓にも毛細血管がたくさんあるため、網膜症により失明したり、腎臓病になり人工透析を必要とする体になることもある。

5人に1人は糖尿病の危険性
2008年12月、厚生労働省は「2007年国民健康・栄養調査結果」を発表し、糖尿病の疑いがある人は全国で推定2210万人に上るとした。

2006年調査と比較すると300万人以上増えた。同省は「運動不足や食生活の乱れが改善されていないことが原因」と分析している。

1997年調査と比べると6割も増加している。年代別の人口に占める割合は70歳以上が約38%、60代約35%、50代約27%、40代約15%、30代約6%、20代が1%だった。(2008年12月26日  読売新聞より)

インスリンのはたらきと肥満
インスリンは、すい臓に存在するランゲルハンス島から分泌されるペプチドホルモン。インスリンが分泌され、血液中に増えると、血管近くの細胞の受容体に結合し、血管中の糖分は細胞に取り込まれる。細胞で糖が燃焼されないと、余分な糖分は脂肪に変えられ、脂肪細胞に蓄えられる。さらに脂肪細胞の受容体にも、インスリンが結合し、糖は脂肪に変えられ、直接脂肪細胞に蓄えられる。

こうして、体の脂肪分が増えた人は、体重が増え(肥満)、血糖値が高くなり、糖尿病になりやすいといわれる。

実際に、太りすぎはよくない。脂肪細胞にも限界があり、これ以上糖が吸収できないとなると、細胞はインスリン阻害物質を出す。こうするとインスリンはもはや細胞の受容体に結合できず、血糖値が上がり続ける。こうして合併症が引き起こされるのだ。

太りすぎの指標「BMI」
ボディマス指数( Body Mass Index, BMI)は、体重と身長の関係から算出した、ヒトの肥満度を表す指数である。

身長をt[m]、体重をw[kg]としたとき、BMIは「w[kg]÷t[m]÷t[m]」
日本肥満学会によると、BMIが22の場合が標準体重である。BMIが25以上の場合を肥満、BMIが18.5未満である場合を低体重とする。

BMIの計算式は世界共通であるが、肥満の判定基準については国により揺らぎがあり、アメリカでは25以上を「標準以上(overweight)」、30以上を「肥満(obese)」としている。

参考HP Wikipedia「糖尿病」「インスリン」「BMI」・厚生労働省「糖尿病ホームページへようこそ

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あなたの知らない、広大な動物の世界

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生物を植物と動物に分けられるか?
生物を動物と植物に二分する分類法は古くから存在しており、アリストテレスは感覚と運動能力の有無により2つの分類を試みている。はっきりと植物と動物を二分したのは、分類学の父といわれる、18世紀の生物学者リンネ(1702年 - 1778年)である。

明治時代以前の日本では、土、草、虫、魚、獣として無生物を含めた諸物を平等に収集・編集する本草学が主流であり、動物という概念は存在しなかった。生物を動物と植物に2分する分類は、西欧の学問が流入してから普及したという。

現代の複雑な分類法
ところが、生物学の進歩により、現在では、動物か植物かのみで生物を2つに分類するのは一般的ではなく、動物・植物以外に、真正細菌、古細菌、原生生物、菌類など、動物にも植物にもあてはまらない生物が数多く存在することがわかっている。

さらに、ウイルスなどは、これら生物のなかにさえ分類されない不思議な存在だ。

このように生物というのは非常に多様である。これは、動物の分類についてもいえることだ。動物の分類を考えてみよう。上の写真はすべて動物である。いくつ名前をいえるだろうか?

さらに複雑・多様な動物界
正解は、a サリネラ(胞胚葉動物門)※1892年以来未発見生物   b ホシムシ(星口動物門)    c ユムシ(ユムシ動物門)   d ウニ(棘皮動物門)  e 回虫(線形動物門)  f ハリガネムシ(類線形動物門)  g カギムシ(有爪動物門)  h カイメン(海綿動物門) である。 

実は、私たちの知らない動物のほうが、知っている動物よりもはるかに多いのだ。

動物とは一般的には、運動能力と感覚を持つことが大きな特徴である。また、セキツイ動物と無セキツイ動物に分けることがわかりやすい。

しかし、現在の分類法では、セキツイ動物は、大きな多様性を誇る動物界の、ほんの一部に過ぎない。動物界は37種類の門に分けられるが、セキツイ動物はこのうち1門の、さらに1亜門にしか過ぎない。無セキツイ動物は他の36門を占めるほど多様だ。

動物界の37門とは?  ( )は主な生物例
海綿動物門(カイメン、カイロウドウケツ) 平板動物門(センモウヒラムシ)菱形動物門(ニハイチュウ) 直泳動物門(キリオキンクタ) 刺胞動物門(クラゲ、サンゴ) 有櫛動物門(クシクラゲ) 扁形動物門(プラナリア、キュウチュウ) 紐形動物門(ヒモムシ) 顎口動物門  腹毛動物門(イタチムシ、オビムシ) 輪形動物門(ワムシ) 鉤頭動物門(コウトウチュウ) 内肛動物門(スズコケムシ)  外肛動物門(コケムシ) 箒虫動物門(ホウキムシ) 腕足動物門(ホオズキガイ)  星口動物門(ホシムシ) ユムシ動物門(ユムシ) 舌形動物門(シタムシ) 毛顎動物門(ヤムシ) 有鬚動物門(ヒゲムシ、ハオリムシ) 有輪動物門(シンビオン) 微顎動物門  環形動物門(ミミズ、ゴカイ) 軟体動物門(貝類、イカ、タコ) 線形動物門(回虫) 類線形動物門(ハリガネムシ) 鰓曳動物門(エラヒキムシ) 胴甲動物門(コウラムシ) 動吻動物門(トゲカワ)  緩歩動物門(クマムシ) 有爪動物門(カギムシ) 節足動物門(昆虫類、甲殻類) 珍渦虫動物門  棘皮動物門(ヒトデ、クモヒトデ、ナマコ) 半索動物門(ギボシムシ)  脊索動物門(ホヤ、セキツイ動物

参考HP Wikipedia「動物」「セキツイ動物」「無セキツイ動物」「生物の分類」


病原真菌と真菌症
山口 英世
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応用原生動物学
盛下 勇
山海堂

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200万円を切った!ホンダ「パラレル方式」ハイブリッド車発売!

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ホンダ「インサイト」
ホンダは2月5日に新型ハイブリッド車「インサイト」を発売した。ハイブリッド車としては初の200万円を切る価格で登場、「軽くて小さく、取り回しがしやすく、走りがいい、そして価格が安くて燃費もいい」というエコカーを求める市場の心をつかみそうだ。

ハイブリッド車では、トヨタの現行型「プリウス」がよく知られている。プリウスと比較してみよう。プリウスも5月に3代目新型を販売予定である。プリウスの新型は、何と太陽電池を装備している。これは暑い夏の時に活躍する。車から降りたときに電気をため乗車時に車を冷やすために使うという。最新の装備をまた1つ備えた「プリウス」は魅力的だ。

燃費はどうだろう?5月発表予定の新型プリウスの燃費は、インサイトのそれよりも優れているようだ。これは性能の違いではなく、ハイブリッドの仕組みの違いによる。1997年、プリウス用のトヨタハイブリッドシステム(THS)は、スプリット方式といい、エンジンとモーターが分かれて働くタイプ。それに対しインサイトはエンジン主体で、エンジンの中に組み込んだ1台のモーターがトルクをサポートする仕組み。だから、乗り味はガソリン車に非常に近い。

価格が魅力のハイブリッドカー
価格はどうだろう?インサイトの価格は189万から221万円までで、現行プリウスの最下位グレードが233万1,000円。インサイトの最上級グレードとも10万円の差がある。この安さは魅力である。

ホンダの福井威夫社長は「低価格のハイブリッドカーは当社が最初となり、プリウスを脅威だとは思っていない」と語り、「インサイト」との競合が予想される価格を下げた「廉価版プリウス」の登場を予想しても「戦える」と考えている。

来年、三菱から販売予定の電気自動車の価格は「300万円」とまだ高い。今回ホンダから、エコ・省エネブームの価格競争により、一般市民に手が届くハイブリッド車が登場したのはうれしい限りである。

ハイブリッドカーの特徴と種類


ハイブリッドカー (Hybrid Car) とは、作動原理が異なる二つ以上の動力源をもち、状況に応じて単独、あるいは複数と、動力源を変えて走行する自動車のこと。自動車のエネルギー効率は、"Well to Wheel"(油井から車輪)までの総合効率で考える必要があるが、現在のハイブリッドカーは総合効率が電気自動車や燃料電池自動車と同程度であり、環境負荷の低い実用車として注目されている。

ハイブリッドの種類は、発電と駆動の方法により、「パラレル方式」、「スプリット方式」、「シリーズ方式」に大別できる。

パラレル方式
主役がエンジンで、モーターがサポート役の「パラレル方式」 。エンジンによる走行が主体。発進時に最大の力が出るモーターの特性を活かし、エンジンが燃料を多く消費する発進・加速時に、モーターでサポートする方式。従来のクルマにモーターとバッテリーなどを追加するだけのシンプルな機構。

Hondaは、機構がシンプルでエンジンを主役とする「パラレル方式」を選択。構造がシンプルなため「パラレル方式」は、より軽量につくることができる。軽量であることは、クルマの運動性能をよくする点でも、燃費をよくする点でも有利。また、エンジンが主役でエンジンパワーとモーターパワーをロスすることなくダイレクトにタイヤへ伝えるので、スポーティな走りの楽しさを味わえる。

スプリット方式
発進・低速時はモーターだけで走行し、速度が上がるとエンジンとモーターが効率よくパワーを分担。動力分割機構や発電機などがあり構成は複雑。エンジンは発電機も回す。

トヨタはスプリット方式(分割方式)を選択。パラレル方式にさらにバッテリー充電専用の発電機を加えたシステム。動力として、エンジンとモーター双方の出力を駆動に利用できる点ではパラレル方式と同様であるが、エンジンからの動力をプラネタリーギアを用いた動力分割機構により分割(スプリット)し、一方は発電機の駆動、他方は直接車輪の駆動と、それぞれに利用できる点でエネルギー効率に優れる。

シリーズ方式
エンジンを発電機の動力としてのみ使用し、モーターだけで走る方式。動力機構そのものは電気自動車だが、エンジンを搭載しているためハイブリッドカーの一種に含まれる。

シリーズ方式(直列方式)は、エンジンを発電のみに使用し、モーターを車軸の駆動と回生のみに使用するもの。実際の仕組みは、エンジンで発電機を駆動し、発生した電力を大容量バッテリーに一旦蓄え、その電力でモーターを駆動し、走行する、自家発電が可能な電気自動車。電気自動車の大きな欠点とされる、出先での充電設備と長い充電時間、1充電あたりの走行距離が少ないことなどから、内燃車同様に燃料を補給するだけで開放される。

参考HP ホンダ・インサイト  トヨタ・プリウス 

最新エンジン・ハイブリッド・燃料電池の動向

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高性能ハイブリッド自動車の研究―WFV(Waseda Future Vehicle)の開発とともに
木原 良治,大聖 泰弘
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