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!

2017年03月

恐竜の進化史書き換えか 「革命的」新系統樹、英チームが発表!T・レックスとステゴサウルスが同じ仲間に?

 恐竜という名前

 「恐竜」という名前はどうしてついたのだろう?「恐竜」という言葉は、外国で使われている「ダイノサウリア」という単語を翻訳したもの。

 この「ダイノサウリア」は、今から約150年前にイギリスの古生物学者であるリチャード・オーエンによって考えられた名前である。オーエンは、それまでに発見されていた、メガロサウルス、イグアノドン、ハイレオサウルスという3種類のは虫類の化石を調べ、この3種類は現在生きているどのは虫類ともちがういくつかの特徴をもっていることに気づいた。

 そこでギリシャ語で「恐ろしい」という意味の「ダイノス」という言葉と、「トカゲ」という意味の「サウロス」という言葉を合わせて、この大昔の大きなは虫類の仲間を「ダイノサウリア」とよぶことにした。


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将来の火星移住、宇宙空間で人体に何が起こるのか?骨密度・筋力低下、授精しにくいことも判明

 火星への移住計画のために

 遅かれ早かれ、人類は宇宙に進出する。将来の火星生活を考えると、半永久的に地球に戻らない人も出てくるであろう。そのための準備は着々と進んでいる。ISS国際宇宙ステーションにおける宇宙飛行士の長期滞在は、そのための準備でもある。宇宙に行くと人体にどのような影響が出てくるのであろうか?

 米航空宇宙局(NASA)は50年以上にわたる有人宇宙飛行の歴史を持ち、無重力空間が人体に及ぼす影響に精通している。だが将来の火星探査を見据えた人体研究プログラム(HRP)ではそのさらに先を行き、宇宙環境が人間の健康やパフォーマンスに与える影響を低減させることを狙いとした研究を行っている。

 火星への6カ月の旅は始まりに過ぎず、乗組員は火星に降り立ち、そこで生活して作業も行うことになる。NASAはその準備のため、国際宇宙ステーション(ISS)に半年交代で宇宙飛行士を滞在させた。スコット・ケリー飛行士にはISSでの1年間の滞在任務を課すなど、宇宙空間が人体に及ぼす影響を調べてきた。


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北朝鮮4発のミサイル同時発射、日本は情報収集衛星の打上げ成功!米国と協調し自分の国は自分で守れ!

日本列島に危機迫る

 北朝鮮のミサイルの脅威が大きくなっている。いくら日本が平和憲法だから戦争を考えないとしても、隣国は平和憲法で動いているわけではないので、戦争も考えている。

 現に「今回のミサイルは在日米軍基地を目標にした」と北朝鮮は発表した。日本国憲法の最大の間違いは、世界中の国が平和主義であると決めつけてしまったことだ。日本はこのまま指をくわえていていいのだろうか――。

 北朝鮮が3月6日に、4発のミサイルを同時に打ち上げ、そのうち1発が、石川県の能登半島の北北西約200キロの海域に落下。これまで北朝鮮が発射したミサイルで、最も日本に接近したケースと見られている。

 菅義偉・官房長官は3月9日の記者会見で、今回発射されたミサイルは「スカッドER」と推定していると発表。ミサイルは1000キロトン規模のものであり、「西日本がミサイルの射程範囲に入る」として、「北朝鮮のミサイルは現実の脅威になっている」と強調した。


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SiとNだけでできた世界で3番目に硬い透明セラミックスを発明!ダイヤモンドより硬い物質とは?

 世界一硬い物質

 硬い物質というとダイヤモンドが有名だが、世界で一番硬い物質というとダイヤモンドではない。ナノテクノロジーの進歩によりダイヤモンド以上の硬さの物質も発見されている。

 例えば、立方晶窒化炭素は理論上はダイヤモンドより硬い物質と考えられている。また、ロンズデーライト(Lonsdaleite)は六方晶系の結晶構造をもつ炭素の同素体。その結晶構造から六方晶ダイヤモンド(Hexagonal diamond)とも呼ばれる。ロンズデーライトはダイヤモンドよりも 58% 硬い可能性が示唆されている。

 最近の研究ではカルビンという物質が地球上で最も硬いということが分かった。ダイヤモンドと同じく「炭素原子」でできているが、炭素を鎖状に繋げたような形になっていると発表されている。このカルビンという物質、なんとダイヤモンドの3倍の硬さがあるらしい。前述したロンズデーライトは1.58倍、ウルツ鉱は1.18倍ダイヤモンドよりも硬いので、カルビンの異常な硬さがうかがえる。


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栃木の「男体山」新たに活火山に認定へ!活火山とは何か?定義見直しのきっかけとなった「御嶽山」噴火

活火山の定義を見直すきっかけとなった御嶽山の噴火

 御嶽山というと、長野県と岐阜県の県境に位置する御嶽山(標高3,067m)を思い出す。2014年の御嶽山噴火は、噴火警戒レベル1の段階で噴火したため、登山者ら58名が死亡した、日本における戦後最悪の火山災害となった。今でも生々しく記憶に蘇る出来事である。

 この御嶽山、1979年(昭和54年)の水蒸気爆発以前において、御嶽山は火山学者の多くと一般大衆から死火山と認識されていたのはご存じだろうか?

 1979年の噴火は、爆発を伝える新聞見出しも『死火山大爆発』などと報道された。このことから、この時点において御嶽山は死火山であるとの認識が一般的であった。ところがこれは不正確な認識が一般的となっていたもので、例えば19世紀前半の文献には実際に噴気活動の証拠を示す現象が記録されている。


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土星に64個も多数の衛星、中にはUFOみたいな変わった衛星も...NASA探査機が撮影

 土星の衛星

 土星の衛星「タイタン」は望遠鏡で見ても、美しい輪とともにその存在が確認できる。タイタンの特徴は衛星を包む濃い大気と雲であり、表面気圧は地球の1.5倍、大気の主成分は窒素 (97%) とメタン (2%) であることがわかっている。

 大気を持つ衛星は珍しく、他に木星の衛星イオや海王星の衛星トリトンなどが存在するが、タイタンほどに厚い大気を持つものはない。また、タイタンには液体メタンの雨が降り、メタンおよびエタンの川や湖が存在する。

 土星にはこの他に多数の衛星が発見されている。2009年10月までに、64個の衛星(うち3個は不確実)および12本の環(不確実)と6本の隙間が発見されており、2009年5月までに衛星のうち53個が命名されている。


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なぜ、流氷の海に棲む魚は凍結しないのか?「不凍糖タンパク質」の働きを宇宙ステーション「きぼう」で実験

 なぜ氷の下でも魚は凍結しないのか?

 「不凍糖タンパク質」とは、海氷で覆われた極海に住む魚の体内に含まれ、氷点下でも生体の凍結を防ぐ機能を持つ特殊なタンパク質。分子に糖鎖を持つものを不凍糖タンパク質、糖鎖を持たないものを不凍タンパク質と呼ぶ。

 これらのタンパク質は、成長する氷結晶の 表面に吸着することで氷の結晶成長を抑制し、不凍機能を発現すると考えられているが、その仕組みは十分解明されていない。これらのタンパク質の機能は、医学や食品科学の 分野で活用が期待されている。

 極地の海の流氷直下に住む魚は、氷点下の環境でも凍結することなく生き延びることができる。これは、血液中に含まれる不凍糖タンパク質が氷結晶/水界面に吸着することで、結晶成長を抑制するためとされてきた。しかし、実際にどのように界面に吸着しているのか、氷の結晶成長にどのような効果があるのかは不明。


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画期的!テレビの電波で水蒸気量を計測、集中豪雨も予測可能に?地デジ放送波を使った水蒸気量推定法を開発

平成26年8月豪雨による広島市土砂災害

 近年、想定外の集中豪雨が問題になっている。平成26年8月20日、日本海上に停滞していた前線の約300km南側にあたる広島市で3時間に200ミリを超える大雨となり、大規模な土砂災害が引き起こされた。このときの行方不明者の捜索は約1か月間に及び、安佐南区から安佐北区の被災地域での死者は74人、重軽傷者は44人に上った。

 この死者74人という数は、国土交通省の発表によると土砂災害による人的被害としては過去30年間の日本で最多であり、1983年7月に島根県西部で87人が死亡・行方不明となった豪雨(昭和58年7月豪雨)による土砂災害以来の大きな人的被害となった。また広島県全体では、両区を主として、133軒が全壊したのをはじめ330棟の家屋が損壊し、4,100棟以上が浸水被害を受けた。

 この時の大雨は20~50kmの幅を持ち、線状に50~200kmの長さに伸びる降水域が数時間停滞して引き起こされた。このような降水域は、その形態から線状降水帯と呼ばれている。このとき、積乱雲が進行方向の上流側(逆側)に次々と発生して、3~5個程度の積乱雲で構成された積乱雲群を形成する過程があり、これをバックビルディング型形成と呼ばれている。さらに複数の積乱雲群が連なることで線状降水帯が形成され、線状降水帯には積乱雲→積乱雲群という階層構造がみられた。


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東日本大震災から6年目、活発な余震活動、大地震で沈降した太平洋沿岸部地盤の謎の隆起続く

東日本大震災から6年 今も12万人余が避難生活

 今年もまた3月11日がやってきた。東日本大震災と東京電力福島第一原子力発電所の事故の発生から11日で6年となる。被災地では追悼式が開かれた。依然として全国で12万人余りが避難生活を余儀なくされ、東北の沿岸の被災地では人口減少が進むなど復興事業の遅れによるさまざまな影響が出ている。

 6年前の平成23年3月11日、午後2時46分ごろ、東北沖でマグニチュード9.0の巨大地震が発生し、東北や関東の沿岸に高さ10メートルを超える津波が押し寄せた。巨大地震の震源域の周辺では震災前に比べて地震の多い状態が今も続いている。

 警察庁のまとめによると、10日現在でこれまでに死亡が確認された人は12の都道県の合わせて1万5893人、行方不明者は6つの県の合わせて2553人となっている。


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シークヮーサーに「肝機能改善(解毒作用)」効果発見!ノビレチン、ビタミンC、ビタミンB1...など様々な健康成分

 シークヮーサー(ヒラミレモン)は沖縄の味

 シークヮーサーというと沖縄を思い出す。シークヮーサーはミカン科の常緑低木、柑橘類。果実の味は酸味と苦味のバランスが取れた爽やかな香酸柑橘。普通に飲料用にジュースが売られている。また、いつの日か行ってみたいものだ。

 沖縄方言で「シー」は「酸い」、「クワス」は「食わし」の意味で、「シークヮーサー」という名称は酸食わしという意味になる。これは、芭蕉布を織り上げた際に、そのままでは固い布を未熟なシークヮーサーの果汁で洗浄し、余剰の有機物を酸で溶かして柔らかくしたことに由来する。

 琉球諸島及び台湾に自生する。高さは5 メートルほど。花期は4月。直径3 センチメートルほどの白い花を咲かせる。結果は7月頃から。通常は、果皮が緑色の時期に青切りで収穫する。 果実は皮が薄く25~60グラムほどで、温州ミカンを小型にしたような姿をしている。未熟果は酸味が強いが、完熟するとオレンジ色に色づき甘くなる。


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およそ132億年前、最古の銀河(A2744_YD4)を発見!宇宙誕生からわずか6億年で酸素も星の材料も存在

 最も遠い銀河を発見!

 「最も遠い“銀河団”を発見」という記事をもう何回も見てきたが、今回は、132億光年離れたもの。それだけ観測技術が向上しているのだろう。

 2006年9月、日本の国立天文台などがすばる望遠鏡で見つけた約128億8000万光年先の銀河が「最も遠い銀河」だった。

 2007年7月、欧米の観測チームが発表した「最も遠い銀河」は130億光年の銀河であった。米カリフォルニア工科大と英仏などのチームが、ハワイの米ケック望遠鏡で発見したもの。その方法は光が銀河団などのそばを通る際、巨大な重力で進路が曲がる「重力レンズ」効果を利用したものだった。

 2011年1月には、地球からろ(炉)座の方向に約132億光年も離れた所にある小型の銀河「UDFj-39546284」が、欧米のハッブル宇宙望遠鏡で発見された。これまでに観測された最も遠い銀河より約1億5000万光年遠く、記録を更新した。観測成果は2011年1月27日付の英科学誌ネイチャーで発表された。


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鹿児島県「奄美群島国立公園」誕生!「奄美・沖縄」世界自然遺産への登録も...課題は野生化したネコ

 鹿児島県の奄美群島が34番目の国立公園に

 平成29年3月7日、国内34カ所目の国立公園として、「奄美群島国立公園」が新たに誕生した。公園のテーマは「生命にぎわう亜熱帯のシマ~森と海と島人の暮らし~」。面積は、陸域で42,181ha、海域で、33,082ha。場所は鹿児島県、奄美群島国立公園は、鹿児島県の南部に位置する。

 国内最大規模の亜熱帯照葉樹林が広がるとともに、大陸や日本本土との分離・結合を繰り返した島々の地史を背景に、アマミノクロウサギをはじめとする多種多様な固有で希少な動植物が生息・生育し、世界有数の速度で今も隆起するサンゴ礁段丘、琉球石灰岩の海食崖やカルスト地形、世界的北限に位置するサンゴ礁、マングローブや干潟等多様な自然環境を有する地域だ。 

 また、このような自然環境の中での日々の暮らしで育まれてきた伝統的な人文景観も特長的。奄美群島国立公園では、このよう大自然を舞台に、海岸沿いの景勝地や海浜巡り、亜熱帯照葉樹林の散策、マングローブでのカヌー体験のほか、シーカヤックやダイビング、グラスボートによる海中景観探勝も体験することができる。このほか、地域固有の動物などを観察するツアーも行われており、訪れる公園利用者へ良質な自然とのふれあいの場・機会を提供している。魅力あふれる「奄美群島国立公園」に、ぜひ、足を運んでみたいものだ。


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環境汚染で170万人の子どもが死亡、WHOが報告 子どもを死に追いやる水質・大気汚染の実態

 劣悪な環境で生きる子供たち

 平和で豊かな日本にいるとなかなか実感がわかないが、世界では5歳の誕生日を迎えることなく亡くなる子どもは年間590万人。その原因の多くは安全な水やワクチンがあれば防ぐことができるという。

 ゴミの山を歩き回る少女...。汚染された川から首を出す少年...。発展途上国では、命に関わる可能性もある有害な環境に暮らす子どもたちがたくさんいる。

 ユニセフのホームページを見ると、世界では1日に約1万6,000人(約5.3秒にひとり)の5歳未満児が命を落としている。 1990年は出生1,000人あたり91人の5歳未満児が死亡していたが、2015年には出生1,000人あたり43人に減少している。しかし、高所得国(5歳未満で死亡する割合は、平均で159人にひとり)と比べると15倍近くにのぼる。5歳未満児の3大死亡原因は、肺炎、下痢性疾患、マラリア...。


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113番元素ニホニウム(Nh)の次は116番元素リバモリウム(Lv)合成に成功!新元素発見へ意欲

 ニホニウム(Nh)のその後

 昨年11月、113番目の元素として、元素名「nihonium(ニホニウム)」、元素記号「Nh」が正式決定された。

 この元素は、理研・仁科加速器研究センター 超重元素研究グループの森田浩介グループディレクター(九州大学大学院理学研究院教授)を中心とする研究グループが、理研の重イオン加速器施設「RIビームファクトリー(RIBF)」の重イオン線形加速器「RILAC」を用いて2004年7月に初めて合成に成功したもので、その後、2005年4月、2012年8月にも合成に成功。2015年12月31日に、同研究グループによる113番元素の発見がIUPACにより認定され、命名権が与えられていた。

 113番元素のほか、115番、117番、118番元素の元素名および元素記号についてもIUPACによって正式決定され、それぞれモスコビウム(Mc:Moscovium)、テネシン(Ts:Tennessine)、オガネソン(Og:Oganesson)と命名されている。

 ニホニウムの寿命は0.002秒なので、これでは役に立つ可能性は全くない。ただチームは、元素に存在限界はあるのか見極めるという、基礎研究として行ってきた。今後、元素はさらに発見され続けるのだろうか?


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約40億年前の地球最古の化石を発見!管状の微小な構造物、熱水噴出孔の微生物か?

 地球最古の化石とは?

 地球が誕生したのは約46億年前。太陽系の隕石や月の岩石の生成年代から、この頃、原始地球が形成されたと考えられている。月の形成時期も、45億5000万年前とされる。地球が誕生して間もない45億5000万年前から44億5000年前のマントルに由来する溶岩が、カナダ・バフィン島とグリーンランド西部で見つかったと、米カーネギー研究所の研究チームが2010年8月『ネイチャー』に発表している。

 では地球上の生命はいつごろ誕生したのだろうか?正式に認められているのは、34億年前のものである。場所はオーストラリアのピルバラ地方である。この場所には、34億年前の地層があり、2002年ごろから、生物の化石を発見したという報告があった。しかし、一部の専門家から岩石が鉱化した跡にすぎないのではないかとの意見が出され、10年近く議論が続いていた。

 化石は一見すると微生物の形をしており、素人目には生物だと判断してしまいがちだが、それだけではいけないらしい。偶然できた模様であるという反論があった。そこで、今回は3つの証拠を発見し、それを論文に記した。2011年8月21日の英科学誌「ネイチャージオサイエンス(Nature Geoscience)」に掲載された。


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バイオエレクトロニクスが進化中!電流オン/オフ制御が可能なDNAスイッチを開発!次はDNAトランジスタ・集積回路

 電子デバイス、トランジスタ、集積回路

 電子デバイスというと、電子の働きを応用し、増幅など能動的な仕事をする素子の総称。トランジスタ・電子管など。また、 IC のように抵抗器・コンデンサーなど受動素子を含んでいる素子についても、全体の働きからこのなかに含めることがある。

 この中でも20世紀の偉大な発明の一つといってよいのがトランジスタ。トランジスタがIC(集積回路)を生み、集積回路がコンピューターを生んだからだ。その発明者の一人がウイリアム・ショックレー。1956年のノーベル物理学賞を受賞者だ。

 トランジスタの働きといえば、たとえば、ラジオ。空中を伝わってきた極めて微弱な信号の強弱を拡大(増幅)して、スピーカーを鳴らす。こんな働きをするのがトランジスタの増幅作用である。入力信号の波形を変えずに、その電圧や電流の大きさのみを拡大しているわけだ。


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睡眠時間が最長・最短の動物は?ゾウの睡眠時間は哺乳類で最短の可能性、新研究で判明

 意外!動物たちの睡眠時間

 動物たちの睡眠時間はどのくらいだろう?

 ワシントン大学が調査した結果によると、最も長いのは、コアラやナマケモノのようだ。コアラ22時間、ナマケモノ20時間、両者とも消費するエネルギーを減らすため、寝る時間が長い。コアラはユーカリの葉を食べて生活しますが、ユーカリの葉の栄養素はごくわずか。摂取できるエネルギーが少ないため、なるべくエネルギーを消費しないように寝る時間が長くなった。

 ナマケモノはコアラと同様に、生存競争に勝利するため、他の動物の食べない「毒のある草」を食べるので、その消化に多くのエネルギーを消費し、かつ消化効率が悪いので、体力温存のために眠る。


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すでにチェス・囲碁・将棋・ポーカーで人間を超えた?人工知能にはルールが必要!研究者が守るべき倫理指針

 人工知能がポーカーでもトッププロに勝利

 人工知能の進化が目覚ましい。人工知能をめぐっては、去年、IT企業グーグルのグループが開発した「Alphago」が世界トップクラスのプロ棋士に勝利するなど急速に能力が高まっている。

 将棋界ではプロ棋士に勝てる人工知能が登場し、将棋のタイトル戦「竜王戦」の挑戦者になった三浦弘行九段(42)が、過去の対局中にスマートフォンなどに搭載の将棋ソフトを使って不正をした疑いがあるとされたことが問題になった。実際には不正使用はなかったものの、そこまで人工知能が進化したのかと驚かされた。

 今回、急速に進化が進んでいる人工知能が、トランプのポーカーでトッププロに勝利したとカナダなどの研究グループが報告し、相手の札が見えないゲームでも勝利したことでさらなる進化につながると期待されている。


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