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!

生物

世界初!おんどりが朝鳴くときの秘密を解明!「つつきの順位」で序列の高い順から鳴く

 ニワトリが朝、鳴くときの秘密

 動物の行動を注意深く観察していくと面白い法則性を発見することがある。ニワトリのコケコッコーという発声は、インダス文明(紀元前2600-1800年頃)の時代から時を告げるものとして利用されており、今では誰もが「ニワトリは朝に鳴く」ということを知っている。

 しかしながら、この現象の背後にある仕組みは、謎に包まれている。これまでに、この現象に体内時計が関与していることを明らかになっている(Shimmura & Yoshimura, Current Biology 2013)。 ある1羽が朝に鳴き始めると、近くにいる他の雄鶏達が一斉に鳴き始める「鳴き交わし」という現象が知られているが、雄鶏はコケコッコーと鳴くことで、自分の縄張りを主張していると考えられる。

 またニワトリは、社会的な動物であり、集団内のニワトリの数が少ない場合には、「つつきの順位」を形成する。「つつきの順位」が初めて報告されたのは、ニワトリに関するトルライフ・シェルデラップ=エッベの1913年の研究である。


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美しいサンゴ礁に魚の尿が不可欠?「水清ければ魚棲まず、魚棲まなければ、サンゴが育たない」ことが判明!

 水清ければサンゴも育たず

 美しいサンゴ礁の海。水が青く、どこまでも透き通った海というと憧れのリゾート地であるが、それが生物にとっては必ずしもよい海とは限らない。「水清ければ魚棲まず」とは、あまりにも水が清く澄んでいると、魚の餌になるプランクトンも繁殖しないし、魚が隠れることができないので棲みつかないという意味だ。

 一般に沿岸部は、陸地に森があり川が流れていると、川が木の葉など生物の死骸を多く含んでいるので、富栄養になる。すると浅海にプランクトンが大量に発生し、それを目標にして食物連鎖が始まるので魚が多く棲む海になる。これに対し、外洋域では陸地からもたらされる無機物や有機物が届きにくく貧栄養になりプランクトン発生が抑制され透明度が高くなる。

 今回、米ジョージア大学の生態学者、アルガイヤー氏がカリブ海の魚や無脊椎動物がどのように尿を排泄しているのかをつぶさに観察。魚の尿が、サンゴ礁を保っているという驚きの発見をした。


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北極海で400歳のサメ発見!長寿世界一は日本、動物たちの長寿世界一は?

日本は、世界一の長寿国

 長寿世界一の国はといえば、日本が話題になるが、今年の長寿世界一はどこだろう?

 世界保健機関(WHO)が5月19日発表した2016年版の「世界保健統計」によると、2015年の日本人の平均寿命は83.7歳で、世界で首位だった。日本は統計を遡ることができる20年以上前から長寿世界一の座を守り続けている。素晴らしいことである。

 日本の男女別では、女性が世界首位の86.8歳、男性が6位の80.5歳。男性の首位はスイスで、81.3歳だった。男女合わせた世界全体の平均寿命は71.4歳で、2000年に比べ5歳延びた。女性は73.8歳、男性は69.1歳だった。


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欧米で「悪魔のサメ(Goblin Shark)」の正体は?深海のミツクリザメは「飛び出す顎」で捕食する!

ミツクリザメの飛び出すアゴ

 ミツクリザメは、1898 年に日本で発見された深海ザメである。その色素を欠いた桃色の体と、 歯がむき出しになった恐ろしげな容貌から、欧米では「goblin shark(悪魔のサメ)」の呼称で知ら れている。しかし、発見から 1 世紀以上経っても、その生態はほとんど明らかになっておらず、特 にミツクリザメの最大の特徴と言える前方に突出する顎が、捕食時にどのように使われるのかは大きな謎だった。

 しかし、2008 年と 2011 年に、日本放送協会(NHK)が世界で初めてミツクリザメの捕食 シーンの撮影に成功し、その様子がテレビで放映された。北海道大学の仲谷名誉教授はその番組作りにも参加 し、NHK からその映像を研究目的で解析することの了解を得て、謎であったミツクリザメの捕食行動 の詳細を調査した。

 NHK が東京湾で撮影したミツクリザメの生体映像を、3.3~13.2ms(ミリ秒)の分解写真にして、その捕食行動を詳細に解析した。


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魚類の約2%が「雌雄同体」!「チョークバス」はオスがメスに、メスがオスに1日20回も変わる不思議な魚

 ディズニー映画「ファインディング・ドリー」

 今年の夏はディズニー映画「ファインディング・ドリー」が話題になっている。舞台は前作「ファインディング・ニモ」でカクレクマノミのニモが人間に捕らわれ、父親のマーリンが捜索の冒険に飛び出した話から6ヶ月後。

 新作「ファインディング・ドリー」での主人公は、前作でも個性的なキャラで人気を博した、人懐っこいけどちょっと忘れっぽい青いお魚・ドリーだ。 ニモの遠足についてきたドリーがマンタの群れが家に帰っていくのを見てホームシックにかかり、自分のルーツを探す旅に出るというストーリー。日本公開日は2016年7月14日である。

 さて、「ニモ」というとカクレクマノミであり、カクレクマノミというとイソギンチャクとの「相利共生」の関係が有名だ。すなわち、自分の身をイソギンチャクに守ってもらいながら、イソギンチャクの捕食者であるチョウチョウウオを追い払うなどの行動を取る。


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これは珍しい!クラゲに閉じ込められて泳ぐ魚発見!正体はカツオノエボシとも共生するエボシダイ

クラゲに閉じ込められて泳ぐ魚

 オーストラリア東部のバイロンベイでスノーケリングをしていた男性が、クラゲの体内に閉じ込められた状態で泳ぎ回る魚の珍しい写真を撮影した。こうした現象は100万分の1の確率でしか発生しないとされる。

 写真を撮影したのは海が大好きという写真愛好家のティム・サムエルさん。バイロンベイ沖のサンゴ礁でスノーケリングしながら友人らと一緒にカメを撮影し、海岸とサンゴ礁の間を泳いでいる時に、見たことのない光景に遭遇した。

 「(魚は)少しもがいている様子で泳ぎ回っていて、真っすぐ泳ごうとしていたが、クラゲが邪魔して円を描かせていた」とサムエルさんは描写する。「魚を自由にしてやることも考えたけれど、やはり自然に任せようと決めた」という。


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謎のウロコ地形の正体は、まさかミミズの糞の山!生物のつくる不思議な構造物

 生物のつくる構造物

 生物のつくるものにはどんなものがあるだろうか?

 アリ塚は、アリやシロアリ類が地中から地上へ小高く盛り上げてつくる巣で、内部は多数の小室と入り組んだ通路からなり、女王を中心に数万以上の構成員が社会生活をしている。アリ類で塚をつくる種は少なく、日本ではエゾアカヤマアリが北海道から本州中部山地にかけて分布し、カラマツ林や草地などに針葉樹の葉や枯枝、土などを積み上げて塚(最大,直径2m,高さ50cm)をつくる。この塚はその下にある巣の延長としての機能のほかに、巣の保温と雨水の浸入を防ぐ働きがある。

 ビーバーは「自分の生活のために周囲の環境を作り替える、ヒト以外の唯一の動物」であるとも言われる。 ビーバーのダム作りは、持って生まれた本能的な行動で、教わらなくても自然にできるようになると言われている。 水辺の木を齧り倒し、泥や枯枝などとともに材料として、川を横断する形に組み上げ、大規模なダムを作る。オスの役目で縄張りには尿をかける。ダムによってできた“ダム湖”の中心部にも木を組み上げ、密閉された個室状の巣を作る。巣の床は水面より上にあるが出入り口の通路だけは水面下にあり、天敵の侵入を巧妙に防いでいる。ダムを利用することでこうした水位を常に保っている。 長い年月の間にはいくつもの“ダム湖”が作られ、これによって岸辺の総延長が伸長し、食物をとる範囲が増えることになる。



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アマゾン川河口域で驚くべき発見!およそ9500平方キロに広がる巨大生物礁が存在

 生物のつくる石灰質堆積物

 生物礁とは、炭酸塩骨格を分泌する固着性生物により、浅海域で作られた石灰質堆積物である。現在、亜熱帯から浅海域に発達しているサンゴ礁のように、生物礁では、生物群集の多様度と、堆積物の生産性が高いという特徴がある。

 サンゴはクラゲなどと同じ刺胞動物のなかまで、体内に褐虫藻という藻類を共生させているものがいる。そのようなものは造礁性サンゴと呼ばれる。褐虫藻から分泌する粘液で、海水中に浮遊する微細なミネラルの粒子を捕らえ、炭酸カルシウムと結合させてサンゴの骨格がつくられる。


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一気に2000匹!珍しいタツノオトシゴの出産シーン オスが妊娠・出産する唯一の動物

オスが出産する唯一の動物

 これだけ産んでも、生き残るのは0.5パーセント以下。つまり、10匹足らずだ。タツノオトシゴの生息数についての資料は少ないものの、サンゴ礁の減少や環境汚染、また、主にアジアにおける乱獲により、ほぼ世界中に分布する35種類のうち、一部のタツノオトシゴは絶滅の危機に瀕している。

 こんな見た目でも、タツノオトシゴはヨウジウオという魚の仲間だ。ほかの魚類と異なり、一夫一婦制で、一生に1匹の相手とだけ交尾をする。オスのお腹には育児嚢(いくじのう)という袋があり、メスがこの袋に卵を産みつけ、オスが受精させてから2~4週間後に、ほぼ自分と同じ姿をした子どもを出産する。

 オスが妊娠して子どもを産む唯一の動物であるタツノオトシゴ。種によって異なるが、一度に最大で2000匹もの稚魚を産むオスもいる。その貴重な出産シーンの撮影に成功した。


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クジラ遺骸が化学合成生物群集を全球スケールで分散!光のない世界で生きる不思議生物

 化学合成生物群集

 熱水噴出孔(hydrothermal vent)は地熱で熱せられた水が噴出する割れ目である。数百度の熱水は、重金属や硫化水素を豊富に含む。熱水噴出孔がよく見られる場所は、火山活動が活発なところ、発散的プレート境界、海盆、ホットスポットである。 熱水噴出孔は地球上ではふんだんにみられるが、その理由は地質学的活動が活発であることと、表面に水が大量にあることである。

 深海によく見られる熱水噴出孔周辺は、生物活動が活発であり、噴出する液体中に溶解した各種の化学物質を目当てにした複雑な生物社会が成立している。有機物合成をする細菌や古細菌が食物連鎖の最底辺を支え、そのほかにジャイアントチューブワーム・二枚貝・エビなどがみられる。

 このような、太陽の光の届かない深海底などにおいて,海底から湧き出す熱水や冷湧水に含まれる硫化水素やメタンに依存している生物群集を化学合成生物群集(Chemosynthetic community)という。深海であるにもかかわらず、大型の生物も多く、魚類やシロウリガイなどの二枚貝やハオリムシ、ユノハナガニといった生物がみられる。これらの多くは、体内に硫黄酸化細菌やメタン酸化細菌といった細菌を共生しており、それらがメタンや硫化水素から生成したエネルギーに依存している(このようなシステムを光合成に対して,化学合成という)。


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世界一長寿の動物は?183歳のカメ、200歳のザリガニ、507歳のカイ...最高齢の動物たち

 世界でもっとも長寿の動物は?

 世界でもっとも長寿な動物は何だろう?よく「ツルは千年、亀は万年」というがこれまでのところ、それほど長生きした鶴や亀はいない。

 ツルは種類によっても異なるが、概ね動物園で50年から80年が限度で、野生では30年生きるといわれる。カメは種類によって大きく寿命が違い、多くの種類は30年から50年程度の寿命とされるが、ゾウガメの仲間は寿命100年以上、180年生きたとされる個体も存在する。

 では、どの動物が一番長生きなのだろうか?正解は、10cm以上にも成長する大型の貝(shellfish)だ。 英国の『The Telegraph』が伝えるところによると、この長寿の貝は2006年にアイスランド沖で発見されたアイスランドガイである。これまで記録された動物個体の中では世界最高齢、507歳であることがわかった。


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何だこれは?複雑な4種の共生関係!アマゾンのチョウの知られざる生態

 複雑な複数の共生関係

 2種類以上の生物が、同じところでお互いの生活が密接に絡まり合うように生活しているものを共生という。この中でも片方だけが利益を受けているものを片利共生といい、お互いに利益があるものを相利共生と呼んでいる。

 そのよい例が、アブラムシとアリの共生関係である。アブラムシの中には甘露と呼ぶ甘い蜜を出す種類がいる。アリはその甘露が欲しいためにアブラムシの面倒を見る。人が牧場で牛を飼うように、アリがアブラムシの面倒を見るという。

 しかし、アリとアブラムシの相利共生は、それだけで終わらない場合がある。それがアリ植物の存在だ。アリ植物とは、アリと共生関係を持ち、その植物体の上にアリを常時生活させるような構造を持つ植物のことである。日本には確実なものはないが、世界各地の熱帯域にその例が知られる。


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世界最大級のハエの新種発見!恐怖のツェツェバエとヒトヒフバエ

 小さなハエが気になる理由

 ハエ(蠅)というと、最近は少なくなってきたが、まわりで飛んでいると不快な存在だ。五月蠅と書いて「うるさい」とも読む。

 飛んでいて気になるのは、何といっても、衛生害虫としてのイメージが定着しているからだろう。

 ハエは、その摂食習性が、動植物の死骸から好んでタンパク質を摂取するタイプでは、人間の食物と糞便などの汚物の双方で摂食を行う場合があり、このときに病原性のある細菌、ウイルス、寄生虫卵などを媒介することとなる。


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世界初!電気をエネルギーにして生きる微生物を発見!生物界に新しい可能性

 生物とは何か?

 生物を定義するのは難しい。普通の言葉では、生物とは生きているものであり、生きているとは生命があることであり、といった、言い換えしかできないからである。現在、我々が生き物と見做して知り得ているものが、生き物全てである保証はない。

 生物が無生物から区別される特徴としては、自己増殖能力、エネルギー変換能力、恒常性(ホメオスタシス)維持能力、自己と外界との明確な隔離などが挙げられる。しかし、この区分は例えば、ウイルスやウイロイドのような、明らかに生物との関連性があるがこれらの特徴をすべて満たさない存在(対象)までを区分することが出来ない。このことから言っても、生物と無生物を完全に区分することは困難なことである。

 ウイルスが生物なのか非生物なのか、生命を持つのか持たないか、については長年議論がある。増殖はするが代謝を一切しない。形状は幾何学的やメカのようであり、個体の多様性が無い。


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光るキノコ“ヤコウタケ”の発光物質(ヒスピジン)と酵素を特定!生物発光の不思議

 生物発光とは何か?

 生物発光はルミネセンスの一種である。「冷たい発光」とも言われるが、これは放射する光の20%以下しか熱放射を起こさないためである。 生物発光を蛍光や燐光、光の反射と混同してはならない。発光は暗黒条件下で生物のエネルギーによって光を放つものである。たとえばヒカリモやヒカリゴケは反射光を強く放つものであり、発光ではない。

 2008年のノーベル化学賞の受賞対象となった緑色蛍光タンパク質(GFP, Green Fluorescent Protein)は、1960年代に下村脩博士によってオワンクラゲから発見された。このタンパク質は蛍光であり、発光ではない。

 生物発光の仕組みは、化学反応によるもので、ルシフェリン - ルシフェラーゼ反応と呼ばれる。発光する生物の多くは、これを自力で合成するが、発光する生物を共生させ、それによって光るものもある。また、発光生物をえさとして食べ、それによって得られた成分を、自分の発光に使う例も知られている。いくつかの場合、生物発光が見える(行われる)のは、概日リズムの働きにより、夜に限られる。


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犬は自身の利害に関係なく飼い主に不親切な人を嫌う!犬の気持ちカーミングシグナル

 犬のふるまいには意味がある

 犬のカーミングシグナルとは、不要な争いを避けるために自分の立場や感情を相手に伝える際の、 犬に生まれつき備わった非音声的言語を指す。

 「Calming」は"落ち着かせる"、「Signal」は"信号"という意味なので、文字通り、「自分と相手を落ち着かせるための合図」ととらえてよい。 この合図はノルウェーの著名な動物学者であるTurid Rugaas氏が提唱し、現在27個ほどに分類されている。

 例えば、口元や鼻先をなめるというカーミングシグナルは、自分の感情を鎮めたり、相手の興奮を落ち着かせるときに用いられるものです。ヘビのようにすばやく出し入れする場合は特にフリッキング(flicking)とも呼ばれる。


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海は生命のスープだ!ケイソウ、甲殻類、魚類、ウイルス、クラゲ…ミクロの命15万種発見

 海のプランクトンを調べてみたら

 プランクトン(Plankton、浮遊生物)とは、水中や水面を漂って生活する生物の総称。様々な分類群に属する生物を含む。微小なものが多く、生態系では生態ピラミッドの下層を構成する重要なものである。

 プランクトンは、ケイソウや小型甲殻類、クラゲ、魚類の幼生など、様々な分類群に属する生物を含む。遊泳能力を全く持たないか、あるいは遊泳能力があっても水流に逆らう力が軽微であったり比較的小型の生物であるため結果的に漂うことになる生物が大部分である。

 プランクトンは残念ながら、私たちの目に触れることはない。これまで、海の中にどれほどの生物がいるのか考えたこともなかった。今回、大規模な国際調査で調べたところ、海の中は想像以上に豊かなミクロの世界が広がっていた…。


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世界の新種トップ10発表!今年は日本のフグやウミウシ、バック転するクモほか

 世界の新種トップ10発表!

 アメリカのニューヨーク州立大学・国際生物種探査研究所は、毎年5月23日、分類学の父で植物学者のカール・リンネの誕生日にあわせて、前年度に発見された18000種にも及ぶ新種の中からTOP10を選出し、発表している。

 ニューヨーク州立大学 環境科学・林学 学部長 クエンティン・ウィーラー博士に新種TOP10を発表する理由を聞いた。「クエンティン・ウィーラー博士、なぜ新種TOP10を選出しているのですか?」

「多くの人たちは地球の生物多様性が危機的状況に陥っていることに気がついていません。事実、これまで250年間に渡って続けられてきた生物種(スピーシーズ)の調査で、人類が発見して命名したのは200万種に足りません。」

「私達の一番正確とされる見積では、未だ1000万種が発見を待っています。しかも、それらの生物種の多くは姿を消しつつあります。生物種の絶滅速度は、私達が発見する速度と同じくらいか、もしかしたら、それ以上かもしれないという証拠が増えているのです。」

「そこで私たちは毎年約18000種が発見されている新種の中から“トップ10”を選出しています。世界中の研究者が新しい植物や動物、微生物の発見に忙しく活躍し、私達には分かっていない“無知の山”の一角をコツコツと削り取っていることに注意を向けてもらいたいのです。」


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小さくてかわいい!3種の「ダンゴウオ」は同種だった!飼育で確認

 ダンゴウオのかわいさがもう天使!

 ダンゴウオという小さな魚がいる。一般にはあまり馴染みはないが、ダイバーの間で人気が高まっている。

 ネット上での評判をみると、「ダンゴウオは、まるっこくてちっちゃいところがかわいい」「 頭と胴が一体になったダンゴ状の愛らしい姿と顔に思わずにんまりしてしまう」「丸くて赤くて小さくて“カワイイ”の3拍子、そしてポニョのような愛くるしい顔立ち」…などの人気ぶりである。

 赤や緑のダンゴに見えるが、色んな固体がいる。 現在、アクアワールド大洗水族館で幼魚約80匹が展示されており、飼育担当者さんは「愛らしさに気づいて」と話している


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インスリンを毒に使う貝を発見!魚を昏睡させて“捕まえる”アンボイナガイ

 インスリンというと“糖尿病”だが?

 インスリンとは、からだの中で唯一血糖を下げるホルモンで、食後に血糖が上がらないように、調節するはたらきがある。それに、血液中のブドウ糖をからだの細胞に送り込んで、活動エネルギーに変えたり、脂肪やグリコーゲンというものに変えて、エネルギーとしてたくわえておくようにするはたらきもある。

 血糖値の高い人ほどインスリンが過剰に分泌されやすいため、食べたその時は一気に血糖値が上がるが、インスリンによって一気に下がって低血糖状態となり、眠くなってしまうというメカニズムがある。

 血糖値が高くなったとき、それを調節するホルモンはインスリンだけ。このたった一つの調節メカニズムが破綻した場合、糖尿病を発症することになる。血糖値を高くする糖尿病はインスリンの出る量が少なくなって起こるものと、肝臓や筋肉などの細胞がインスリン作用をあまり感じなくなる(インスリンの働きが悪い)ために、ブドウ糖がうまく取り入れられなくなって起こるものがある。食事や運動などの生活習慣が関係している場合が多い。わが国の糖尿病の95%以上はこのタイプである。


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