炭素は、非常に身近な元素です。地球の表層においても、物質循環において重要な役割を果たしています。シリーズで炭素や炭素の化合物も挙動を探っていきましょう。
炭素は、二酸化炭素の主成分です。炭素を燃やすと、炭素が空気中の酸素と結合して、二酸化炭素になります。その時にエネルギー(熱エネルギー)を出します。それを私たちは利用しています。燃焼によって出てきた二酸化炭素は、地球温暖化問題の主原因として、悪者扱いされています。しかし、二酸化炭素は悪者ではなく、二酸化炭素を必要以上に排出していることが問題なのです。炭素はただ自然に摂理に従って二酸化酸素という化合物を作っているに過ぎないのです。
では、私たちは、炭素や二酸化炭素の振る舞い(挙動)や、地球の歴史の中で果たしている役割を、どれほど知っているのでしょうか。このシリーズでは、炭素やその化合物が、地球で果たしている役割を見てきます。
炭素は、元素記号C、原子番号6の原子で、軽い方にホウ素(B、原子番号5)、重い方にに窒素(N、原子番号7)があります。炭素原子の最外殻には、4つの電子があるため、4価または2価のプラスイオンになりやすい性質をもちます。同じような性質を持つ元素として、原子番号14の珪素(Si)があります。珪素は、マントルや地殻の岩石の中では主役(主成分)になっていますが、地球表層では炭素の方が主役を演じます。
物質には、液体、固体、そして気体として変化します。炭素自体も3つの状態(三態)がありますが、地球表層では三態すべてが生じるわけではありません。地球の表層では、通常炭素は固体です。しかし、炭素はさまざまな化合物をつくります。それらさまざまな化合物が、地球では重要な役割を果たしています。その概要を見ていきましょう。
炭素の単体は固体で、石墨(グラファイト)という鉱物になります。炭素が高温高圧状態になるとタイヤモンドになります。ダイヤモンドも炭素の単体です。
炭素の気体の化合物としては、二酸化炭素が重要です。別の回で詳しく説明しますが、二酸化炭素は、昔の地球や惑星の大気として主成分となっています。ですから惑星の表層環境を考えるとき、二酸化炭素は重要な役割を果たします。
炭素は、通常の状態では液体にはなりません。しかし、炭素が酸化されて二酸化炭素になると、その一部は炭酸(CO3)という2価の陰イオンとなり、水に溶けこみます。溶ける量は、溶解度によって表されますが、温度が低いほどたくさん溶けこみます。
溶けた炭酸は、地球表面に多く、水に溶けやすいカルシウム(Ca)の2価の陽イオンと結びついて、炭酸カルシウム(CaCO3)という化合物をつくります。炭酸カルシウムは、ある程度水に溶けますが、一定量以上になると、固体として沈殿していきます。二酸化炭素やカルシウムの供給が続くと、沈殿も続きます。地球規模で見ると、海底下の沈殿物では下の方が固まり、方解石という鉱物になります。方解石は石灰岩という石になります。
炭素の化合物には、固体でもなく、液体、気体でもない不思議な物質があります。それは、分散系と呼ばれるものです。分散系とは、小さな粒子が、液体、気体、あるいは固体の中に溶けることなく均質に混じっている状態です。私たちの体をつくっているものは、有機物がその主成分ですが、その存在形態が分散系になっています。分散系は複雑な振る舞いをするものもあります。最近では、そのような特性を活かして、いろいろなものに応用されててきます。スライム、ゲル、ジェルなどとして商品化が行われています。
シリーズでは、地球の表層で重要な役割を果たしている化合物をいくつか取り上げていきます。上で、炭素の単体は固体で石墨という鉱物になっているといいましたが、実はカーボンナノチューブという不思議が固体もあります。次回は、シリーズの本題からは少し外れますが、カーボンナノチューブを見ていきます。
・炭素シリーズ・
今回から数回に分けて、
炭素とその化合物に関するエッセイをシリーズとして
続けていこうと考えています。
炭素は実は、地球にとっては
重要な役割を果たしています。
しかし、その実態は必ずしも
よくわかっているわけではありません。
どこまでわかっているかを、
このシリーズで示せればと考えています。
・腰痛・
先週末から、腰の筋肉痛で動けなくなっています。
風邪でひどい咳をしばらくしていたら、
もともと弱かった腰に負担がかかり、
腰痛になってしまいました。
風邪で内科にまだかかっているのですが、
同時にマッサージで腰痛のほうも治療をしています。
明日は、出張が入っているので、
痛み止めをもらって、出かけようかと考えています。
2008年7月17日木曜日
2008年7月10日木曜日
5_68 かぐやが描く地図
「かぐや」は日本の月探査衛星です。その「かぐや」が、また快挙を成し遂げました。七夕にちなんで「かぐや」の成果を紹介しましょう。
「かぐや」は、月をめぐる日本の人工衛星です。宇宙航空研究開発機構(JAXA)が、2007年9月14日に打ち上げたもので、正式にはSELENE(SELenological and ENgineering Explorer)と呼ばれています。科学と技術における目的がそれぞれあります。科学的な目的は、月の起源と進化を明らかにすることです。また、技術的な目的は、月周回軌道へ人工衛星をもっていき、軌道や姿勢を制御技術を確かめることです。技術的な目的は一応の成功をみていますが、現在は、科学的な目的が重要になってきます。
「かぐや」は一つの人工衛星のように思われていますが、実は2つの子衛星を従えています。主衛星の「かぐや」は、高度約100kmの両極を通るような円軌道で着くを回るのですが、より高い楕円軌道を周回する2機の子衛星「おきな」と「おうな」から構成されます。もちろん、「かぐや」同様、かぐや姫の話からこれらの衛星の名称はつけられています。
「おきな」は、高度2400kmまで離れる楕円軌道で、月の裏側の重力場計測のため、地上局と主衛星との間の通信を中継をするリレー衛星としての役割があります。「おうな」は、高度800kmまで離れる楕円軌道にあり、電波を送信することで、月の周りの重力場を測ります。
「かぐや」については、以前このエッセイでも紹介したのですが、2007年11月7日付けで、日本の月周回衛星の「かぐや」がとったハイビジョン撮影が成功したという話題です。
4月には、ハイビジョンカメラによる「満地球の出」がテレビで放映され、多くの人の関心を集めました。その映像と前後して、月の全球の地形図が公開されていたのですが、あまり話題になりませんでした。
「かぐや」に搭載されたレーダ高度計で測定されたものです。その精度は、5mの標高差を見分けられるものです。これまで月の地形図で一番高精度のものは、1994年に行われたアメリカのクレメンタイン月探査の写真測量などによって得られた約27万点の標高基準点のものでした。これは2005年にアメリカの地質調査所(USGS)が公表したもので、ULCN2005(Unified Lunar Control Network 2005)と呼ばれているものです。
「かぐや」の観測で、3月末までに600万点以上の観測データが集められています。今回の発表されたものは、2週間分の観測データ、約100万点が処理されたものですが、その精度の変化は一目瞭然です。月の地形図は、観測が続けば、さらに精度は上がっていくはずです。
「かぐや」による探査は、アポロ計画以来の大規模な月の研究が行われれていることになります。そして、日本は今や、惑星や衛星探査においても、予算規模や投入人材は、アポロ計画と比べれば明らかに劣りますが、技術力や科学的成果では、アポロ計画に匹敵しうるほどの実力を持つようになったのです。
日本の宇宙観測からは、これからも、なかなか目が離せませんね。
・七夕・
今週は七夕なので、月にふさわしい話題を紹介しました。
北海道、いや日本中がサミットでわいていますが、
本来の七夕を味わうには、月を見なければなりません。
いまや月を見る目は、地球からだけでなく、
月にすぐ近くまでに達していています。
それも日本の技術によってです。
スペースシャトルの宇宙の話題が盛り上がりましたが、
科学者たちは、自分に与えられた任務をこつこつと果たしています。
そんな科学者が挙げた成果で、
あまり日の目を見ないものを紹介することにしました。
なお、月の地形図は、
http://www.isas.jaxa.jp/j/topics/topics/2008/0410.shtml
にありますので、興味のある方は、
覗かれてみてはいかがでしょうか。。
・風邪・
先週末から風邪を引いたようで、
咳も出て、少々熱っぽい気もします。
まあ、でも、動き回る元気はあります。
講義は可能な限りおこないます。
講義を休むと補講をしなければなりません。
すると学生に迷惑をかけることになります。
動ける限り、講義を続けるつもりです。
まあ、あまりひどいと講義はできませんので、
ほどほどにしますが。
「かぐや」は、月をめぐる日本の人工衛星です。宇宙航空研究開発機構(JAXA)が、2007年9月14日に打ち上げたもので、正式にはSELENE(SELenological and ENgineering Explorer)と呼ばれています。科学と技術における目的がそれぞれあります。科学的な目的は、月の起源と進化を明らかにすることです。また、技術的な目的は、月周回軌道へ人工衛星をもっていき、軌道や姿勢を制御技術を確かめることです。技術的な目的は一応の成功をみていますが、現在は、科学的な目的が重要になってきます。
「かぐや」は一つの人工衛星のように思われていますが、実は2つの子衛星を従えています。主衛星の「かぐや」は、高度約100kmの両極を通るような円軌道で着くを回るのですが、より高い楕円軌道を周回する2機の子衛星「おきな」と「おうな」から構成されます。もちろん、「かぐや」同様、かぐや姫の話からこれらの衛星の名称はつけられています。
「おきな」は、高度2400kmまで離れる楕円軌道で、月の裏側の重力場計測のため、地上局と主衛星との間の通信を中継をするリレー衛星としての役割があります。「おうな」は、高度800kmまで離れる楕円軌道にあり、電波を送信することで、月の周りの重力場を測ります。
「かぐや」については、以前このエッセイでも紹介したのですが、2007年11月7日付けで、日本の月周回衛星の「かぐや」がとったハイビジョン撮影が成功したという話題です。
4月には、ハイビジョンカメラによる「満地球の出」がテレビで放映され、多くの人の関心を集めました。その映像と前後して、月の全球の地形図が公開されていたのですが、あまり話題になりませんでした。
「かぐや」に搭載されたレーダ高度計で測定されたものです。その精度は、5mの標高差を見分けられるものです。これまで月の地形図で一番高精度のものは、1994年に行われたアメリカのクレメンタイン月探査の写真測量などによって得られた約27万点の標高基準点のものでした。これは2005年にアメリカの地質調査所(USGS)が公表したもので、ULCN2005(Unified Lunar Control Network 2005)と呼ばれているものです。
「かぐや」の観測で、3月末までに600万点以上の観測データが集められています。今回の発表されたものは、2週間分の観測データ、約100万点が処理されたものですが、その精度の変化は一目瞭然です。月の地形図は、観測が続けば、さらに精度は上がっていくはずです。
「かぐや」による探査は、アポロ計画以来の大規模な月の研究が行われれていることになります。そして、日本は今や、惑星や衛星探査においても、予算規模や投入人材は、アポロ計画と比べれば明らかに劣りますが、技術力や科学的成果では、アポロ計画に匹敵しうるほどの実力を持つようになったのです。
日本の宇宙観測からは、これからも、なかなか目が離せませんね。
・七夕・
今週は七夕なので、月にふさわしい話題を紹介しました。
北海道、いや日本中がサミットでわいていますが、
本来の七夕を味わうには、月を見なければなりません。
いまや月を見る目は、地球からだけでなく、
月にすぐ近くまでに達していています。
それも日本の技術によってです。
スペースシャトルの宇宙の話題が盛り上がりましたが、
科学者たちは、自分に与えられた任務をこつこつと果たしています。
そんな科学者が挙げた成果で、
あまり日の目を見ないものを紹介することにしました。
なお、月の地形図は、
http://www.isas.jaxa.jp/j/topics/topics/2008/0410.shtml
にありますので、興味のある方は、
覗かれてみてはいかがでしょうか。。
・風邪・
先週末から風邪を引いたようで、
咳も出て、少々熱っぽい気もします。
まあ、でも、動き回る元気はあります。
講義は可能な限りおこないます。
講義を休むと補講をしなければなりません。
すると学生に迷惑をかけることになります。
動ける限り、講義を続けるつもりです。
まあ、あまりひどいと講義はできませんので、
ほどほどにしますが。
2008年7月3日木曜日
6_71 地質百選
地質の名所を案内した「地質百選」というものを紹介します。その目的と意義を紹介します。
「地質百選」というものを御存知でしょうか。これは、日本の地質に関係する典型的な場所を100箇所選んだものです。
地質百選は、2005年にNPO法人地質情報整備・活用機構(GUPI)と社団法人全国地質調査業協会連合会が、「日本の地質事象百選」というプロジェクトを提案して、全国から募集をしてきもたのが発端になっています。2006年には、広くメンバーを拡充して、「日本の地質百選選定委員会」を結成しました。「日本の地質百選選定委員会」には多くの関連機関、学協会、行政機関が参加して、非常に大きなプロジェクトとなりました。
日本列島は、世界的に見ても、「島弧」とよばれる特徴のある地質環境です。そこに島弧を代表する地質がみられる地点を選んでおけば、国際的にもアピールできるし、日本の国民への啓蒙や、地域住民も身近な大地の重要性を理解することにつながります。地質百選の選定事業や選定を行うことで、そのような意識を持ってもらうことが重要な目的でした。地方公共団体や市民からの意見も参考にしました。最終的に全国から400箇所近くの候補が推薦されてきました。
2007年5月10日に第一次選定として、83箇所が公表されました。この日は、第1回「地質の日」にあたります。また、2007年10月には「日本列島ジオサイト地質百選」が出版されました。選定から公表の時期は、2008年が国際惑星地球年で、2007年から2009年の3年間、国際的な取り組みがなされ、その一環の活動とも位置づけられています。
本の中で、私のホームページアドレスも紹介されています。友人が北海道の地質百選の一つである神居古潭で、私が書いたエッセイを引用してくれたためでした。
地質百選は、今後、研究教育だけでなく、観光資源や地質情報資源として整備、保全への取り組み、地域の振興、関連する博物館などの施設の充実、連携に向けて、重要なステップとなることが目指されています。
ところで、地質百選なのに、83箇所しか選ばれていないのは、少々不思議な気がしませんか。それには、理由があります。「日本の地質百選選定委員会」では、第2期選定を用意していて、あと17箇所を追加する余地を残しています。今回の候補地以外にも、見落とされている地域もあるかもしれません。そのような地域も取り込めるように配慮されているそうです。まだ、次期のスケジュールは公表されていませんが、より多くの候補地が挙がることによって、市民の地域地質への関心が高まるのではないかと期待されています。
・地質見学・
地質百選に関する情報は、NPO法人地質情報整備・活用機構のホームページの
http://www.gupi.jp/geo100/
に詳しく紹介されています。
また、出版物の「日本列島ジオサイト地質百選」は
(ISBN: 978-4-274-20460-9)
オーム社から発行されています。
私も地質案内をホームページとメールマガジンを発行しています。
http://terra.sgu.ac.jp/geo_essay/index.html
興味があれば見てください。
また、旅行などででかけて、近くに地質百選がある際には、
ぜひ足をのばして、見学されてみてはどうでしょうか。
・研究授業・
ゼミの学生が、次々と教育実習をしています。
そして担任は研究授業に立ち会う機会が増えます。
研究授業とは、教育実習生が実習の成果を
指導教諭、他の先生、大学の指導教員などにみせる
実習の総括のようなもので、
実習期間の終わり近くに行われます。
そのため、実習生は緊張をしられるでしょうが、
今までの実習で学んだことを活かして
自分なりの授業をすることになります。
その成果を送り出した大学の教員が見ることになります。
学生の成長のほどを、見学させていただくことになるのですが、
もしミスをしたらとか、生徒たちが騒いだらとか、
まるで親のような心配が湧いてきます。
「地質百選」というものを御存知でしょうか。これは、日本の地質に関係する典型的な場所を100箇所選んだものです。
地質百選は、2005年にNPO法人地質情報整備・活用機構(GUPI)と社団法人全国地質調査業協会連合会が、「日本の地質事象百選」というプロジェクトを提案して、全国から募集をしてきもたのが発端になっています。2006年には、広くメンバーを拡充して、「日本の地質百選選定委員会」を結成しました。「日本の地質百選選定委員会」には多くの関連機関、学協会、行政機関が参加して、非常に大きなプロジェクトとなりました。
日本列島は、世界的に見ても、「島弧」とよばれる特徴のある地質環境です。そこに島弧を代表する地質がみられる地点を選んでおけば、国際的にもアピールできるし、日本の国民への啓蒙や、地域住民も身近な大地の重要性を理解することにつながります。地質百選の選定事業や選定を行うことで、そのような意識を持ってもらうことが重要な目的でした。地方公共団体や市民からの意見も参考にしました。最終的に全国から400箇所近くの候補が推薦されてきました。
2007年5月10日に第一次選定として、83箇所が公表されました。この日は、第1回「地質の日」にあたります。また、2007年10月には「日本列島ジオサイト地質百選」が出版されました。選定から公表の時期は、2008年が国際惑星地球年で、2007年から2009年の3年間、国際的な取り組みがなされ、その一環の活動とも位置づけられています。
本の中で、私のホームページアドレスも紹介されています。友人が北海道の地質百選の一つである神居古潭で、私が書いたエッセイを引用してくれたためでした。
地質百選は、今後、研究教育だけでなく、観光資源や地質情報資源として整備、保全への取り組み、地域の振興、関連する博物館などの施設の充実、連携に向けて、重要なステップとなることが目指されています。
ところで、地質百選なのに、83箇所しか選ばれていないのは、少々不思議な気がしませんか。それには、理由があります。「日本の地質百選選定委員会」では、第2期選定を用意していて、あと17箇所を追加する余地を残しています。今回の候補地以外にも、見落とされている地域もあるかもしれません。そのような地域も取り込めるように配慮されているそうです。まだ、次期のスケジュールは公表されていませんが、より多くの候補地が挙がることによって、市民の地域地質への関心が高まるのではないかと期待されています。
・地質見学・
地質百選に関する情報は、NPO法人地質情報整備・活用機構のホームページの
http://www.gupi.jp/geo100/
に詳しく紹介されています。
また、出版物の「日本列島ジオサイト地質百選」は
(ISBN: 978-4-274-20460-9)
オーム社から発行されています。
私も地質案内をホームページとメールマガジンを発行しています。
http://terra.sgu.ac.jp/geo_essay/index.html
興味があれば見てください。
また、旅行などででかけて、近くに地質百選がある際には、
ぜひ足をのばして、見学されてみてはどうでしょうか。
・研究授業・
ゼミの学生が、次々と教育実習をしています。
そして担任は研究授業に立ち会う機会が増えます。
研究授業とは、教育実習生が実習の成果を
指導教諭、他の先生、大学の指導教員などにみせる
実習の総括のようなもので、
実習期間の終わり近くに行われます。
そのため、実習生は緊張をしられるでしょうが、
今までの実習で学んだことを活かして
自分なりの授業をすることになります。
その成果を送り出した大学の教員が見ることになります。
学生の成長のほどを、見学させていただくことになるのですが、
もしミスをしたらとか、生徒たちが騒いだらとか、
まるで親のような心配が湧いてきます。
2008年6月26日木曜日
6_70 岩手・宮城内陸地震
先月の中国の四川大地震に続いて、日本でも大きな地震が発生しました。人的被害もでてしまいました。岩手・宮城内陸地震の概要を紹介します。
2008年6月14日は土曜日でした。私は実習があったので、大学にいつものように早朝からでていました。実習が終わり、夕方6時過ぎに帰宅したら、地震のニュースが夕刊やテレビのニュースで飛び込んできました。
午前8時43分に地震は発生しました。その時、私は、研究室で座っていました。しかし、地震の揺れを感じることはありませんでした。実習が始まるまで時間があったので、前回配信したエッセイを書いていました。
この地震は、岩手県内陸、深さ約10kmを震源として、マグニチュード7.2、奥州市と栗原市で最大震度6強が記録されました。気象庁は、「平成20年(2008年)岩手・宮城内陸地震」と命名しました。
日本地質学会では、地震の概要や調査団の把握、関連サイトのリンクを、いち早く速報として公開しています。調査団は、秋田大学教育文化学部調査班、山口大学地形・地質班、茨城大学班などが現地にはいっていきます。地質学会が出した情報の一つに、地質学的解説も発信されています。佐藤比呂志・加藤直子(東京大学地震研究所)・阿部進(株式会社地球科学総合研究所)さんたちによる「2008年岩手・宮城内陸地震の地質学的背景」というものです。
http://www.geosociety.jp/hazard/content0031.html
この内容に基づいて以下紹介していきます。
今回の地震は、断層が活動したものだと考えられています。震源地は、「餅転(もちころばし)-細倉構造帯」の北部にあたり、活断層とはみなされていなかった断層が、深部で活動し発生したとされています。活断層が発見されなかったのは、この地域が複雑な地質学的背景のあるところだったからのようです。
震源付近は、奥羽山脈と北上山地の間にあたり、正断層がいくつもある地域です。この正断層群は、日本海が開く地質現象にともなって、2000万~1500万年前に活動しはじめたものです。断層によって沈降が起き盆地を形成するような動きがありました。その後、奥羽山脈が隆起が起こり、さらに800万年~200万年前にはカルデラを形成するような火山活動が起こりました。そこに第四紀の火山活動(栗駒山火山)が起こっています。
500万年前(鮮新世)以降、古い時代に形成された正断層がせり上がる(逆断層)運動が繰り返し発生しています。今回の地震も、このような断層の動きによるものだと考えられています。
残念ながら今回活動した断層は、活断層とされていませんでした。これは、2007年の新潟中越沖地震のときと同様で未確認、あるいは未知の活断層でした。私たちは、自分たちの立っている大地について、まだまだ知らないことだらけです。それは科学が発達して、調査も行き届いているようにえる日本でも例外ではないのです。地道な調査研究の必要性を思い知らされる災害でした。
今回の地震では、巨大な地滑りが起こっています。その様子はニュースで報道されています。まだ、災害は終わったわけではありません。余震や、梅雨の降雨による土砂災害などの二次災害にも注意が必要です。
度重なる天災から、学ぶべきこともあります。地震は自然現象ですから止めることは不可能です。しかし、科学が進めば、予知が可能になるかもしれません。正確な予知はまだできないとしても、科学技術によって防災が進めば、地震の被害を最小限にすることも可能かもしれません。そして、多くの人の協力で二次災害なら防ぐことは可能のはずです。
被災された方々に、心からお見舞い申し上げます。そして、一刻も早い災害からの復旧を祈っています。
・取りやめ・
私はこのメールマガジンのエッセイでは、進行中の災害については、
特別な場合の除いて、ほとんど書いてきませんでした。
それは、災害に無関係な人が、
あまり不用意な情報を流すことは
よくないことだと思い、自粛していたからです。
前回のエッセイを書いているとき、
急遽この地震で書こうかと思い、情報を集めました。
思いとどまり、エッセイのメモ欄に書いただけでした。
岩手には少し思い入れがあった時期だったので、
今回は、例外として書きました。
それは、岩手県へ今年の9月に調査に行く予定で、
資料を集めていたところでした。
今回の調査は急遽取りやめ、別の機会にすることにしました。
代替地を現在探しているのですが、
それも急なことなのでなかなか大変です。
・蝦夷梅雨・
北の町では、祭りが盛んに行われています。
先週も子どもの祭りがあり、
今週は近くの大学で学園祭があり、家族で出かける予定です。
初夏の北海道は快晴であれば、爽快です。
先週の祭りの時も、朝は曇っていましたが、昼前から晴れてきて、
午後には快晴で、抜けるような青空となりました。
こんな時、芝生に寝転がると最高です。
私は、昼食後、子どもたちが、水鉄砲で遊んでいる時
芝生に敷いたシートで寝転んで、快適な時間を過ごしました。
しかし、梅雨のような湿度の高いうっとしい日もあります。
多分、本州の人からすれば、それほどでもないでしょうが、
北海道に住むものには、蒸し暑さは堪えます。
特に風がない時の研究室は、窓開けても、
機器からでる熱がこもって、じわりと汗が出てきて不快です。
蝦夷梅雨(えぞつゆ)というものもあるようですが
これは、梅雨前線が北上して消える時に
北海道が少し梅雨のようになることをいうようです。
ですから、一時的に蒸し暑いのは、
蝦夷梅雨ではなく、たまたま蒸し暑い日ということになります。
2008年6月14日は土曜日でした。私は実習があったので、大学にいつものように早朝からでていました。実習が終わり、夕方6時過ぎに帰宅したら、地震のニュースが夕刊やテレビのニュースで飛び込んできました。
午前8時43分に地震は発生しました。その時、私は、研究室で座っていました。しかし、地震の揺れを感じることはありませんでした。実習が始まるまで時間があったので、前回配信したエッセイを書いていました。
この地震は、岩手県内陸、深さ約10kmを震源として、マグニチュード7.2、奥州市と栗原市で最大震度6強が記録されました。気象庁は、「平成20年(2008年)岩手・宮城内陸地震」と命名しました。
日本地質学会では、地震の概要や調査団の把握、関連サイトのリンクを、いち早く速報として公開しています。調査団は、秋田大学教育文化学部調査班、山口大学地形・地質班、茨城大学班などが現地にはいっていきます。地質学会が出した情報の一つに、地質学的解説も発信されています。佐藤比呂志・加藤直子(東京大学地震研究所)・阿部進(株式会社地球科学総合研究所)さんたちによる「2008年岩手・宮城内陸地震の地質学的背景」というものです。
http://www.geosociety.jp/hazard/content0031.html
この内容に基づいて以下紹介していきます。
今回の地震は、断層が活動したものだと考えられています。震源地は、「餅転(もちころばし)-細倉構造帯」の北部にあたり、活断層とはみなされていなかった断層が、深部で活動し発生したとされています。活断層が発見されなかったのは、この地域が複雑な地質学的背景のあるところだったからのようです。
震源付近は、奥羽山脈と北上山地の間にあたり、正断層がいくつもある地域です。この正断層群は、日本海が開く地質現象にともなって、2000万~1500万年前に活動しはじめたものです。断層によって沈降が起き盆地を形成するような動きがありました。その後、奥羽山脈が隆起が起こり、さらに800万年~200万年前にはカルデラを形成するような火山活動が起こりました。そこに第四紀の火山活動(栗駒山火山)が起こっています。
500万年前(鮮新世)以降、古い時代に形成された正断層がせり上がる(逆断層)運動が繰り返し発生しています。今回の地震も、このような断層の動きによるものだと考えられています。
残念ながら今回活動した断層は、活断層とされていませんでした。これは、2007年の新潟中越沖地震のときと同様で未確認、あるいは未知の活断層でした。私たちは、自分たちの立っている大地について、まだまだ知らないことだらけです。それは科学が発達して、調査も行き届いているようにえる日本でも例外ではないのです。地道な調査研究の必要性を思い知らされる災害でした。
今回の地震では、巨大な地滑りが起こっています。その様子はニュースで報道されています。まだ、災害は終わったわけではありません。余震や、梅雨の降雨による土砂災害などの二次災害にも注意が必要です。
度重なる天災から、学ぶべきこともあります。地震は自然現象ですから止めることは不可能です。しかし、科学が進めば、予知が可能になるかもしれません。正確な予知はまだできないとしても、科学技術によって防災が進めば、地震の被害を最小限にすることも可能かもしれません。そして、多くの人の協力で二次災害なら防ぐことは可能のはずです。
被災された方々に、心からお見舞い申し上げます。そして、一刻も早い災害からの復旧を祈っています。
・取りやめ・
私はこのメールマガジンのエッセイでは、進行中の災害については、
特別な場合の除いて、ほとんど書いてきませんでした。
それは、災害に無関係な人が、
あまり不用意な情報を流すことは
よくないことだと思い、自粛していたからです。
前回のエッセイを書いているとき、
急遽この地震で書こうかと思い、情報を集めました。
思いとどまり、エッセイのメモ欄に書いただけでした。
岩手には少し思い入れがあった時期だったので、
今回は、例外として書きました。
それは、岩手県へ今年の9月に調査に行く予定で、
資料を集めていたところでした。
今回の調査は急遽取りやめ、別の機会にすることにしました。
代替地を現在探しているのですが、
それも急なことなのでなかなか大変です。
・蝦夷梅雨・
北の町では、祭りが盛んに行われています。
先週も子どもの祭りがあり、
今週は近くの大学で学園祭があり、家族で出かける予定です。
初夏の北海道は快晴であれば、爽快です。
先週の祭りの時も、朝は曇っていましたが、昼前から晴れてきて、
午後には快晴で、抜けるような青空となりました。
こんな時、芝生に寝転がると最高です。
私は、昼食後、子どもたちが、水鉄砲で遊んでいる時
芝生に敷いたシートで寝転んで、快適な時間を過ごしました。
しかし、梅雨のような湿度の高いうっとしい日もあります。
多分、本州の人からすれば、それほどでもないでしょうが、
北海道に住むものには、蒸し暑さは堪えます。
特に風がない時の研究室は、窓開けても、
機器からでる熱がこもって、じわりと汗が出てきて不快です。
蝦夷梅雨(えぞつゆ)というものもあるようですが
これは、梅雨前線が北上して消える時に
北海道が少し梅雨のようになることをいうようです。
ですから、一時的に蒸し暑いのは、
蝦夷梅雨ではなく、たまたま蒸し暑い日ということになります。
2008年6月19日木曜日
2_68 想像:コモノート4
コモノートの新たな手がかりを得たというニュースから、このシリーズをはじめました。シリーズの最後は、コモノート以前に、生物の祖先へ思いをめぐらせます。科学者たちの想像力を見てみましょう。
前回は、コモノートについての不確実性があるそうな部分について書きました。このシリーズの最後に、より過去への想像について書きましょう。もちろんそこには不確実なことは多々があります。しかし、科学の想像力をご覧下さい。
コモノートは、未確認の仮説上の生物です。そのような仮説を立てることができるなら、もっと想像力を働かせて、生物の起源により迫っていきましょう。コモノートの提案者である山岸さんの考えを中心に、以下は説明していきます。
現在のすべての生物の祖先は、コモノートと呼ばれ、古細菌と真正細菌に別れる前の生物です。コモノートの特徴は、海底の超好熱の環境を好む細菌類だったことが分かってきました。
生命が誕生した海には、当時も多様な環境があります。いつの時代も、生物は、多様な環境に適応していこうとする習性があるはずです。となれば、コモノートが生きていた時代にも、多様なタイプの生物もいたはずです。それらは、常温、低温、極低温、高温などのさまざまな環境に、適応していたタイプがいたと考えられます。
しかし、現在の生物相をみると、なぜかコモノートだけ生き残ることになったのです。その時期に、多様な生物がほとんど絶滅するほどの異変、例えば隕石の衝突、あるいは酸化などによって、大絶滅があったかもしれません。隕石の衝突は、月のクレータの研究から、今よりずっと頻繁に起こったと考えられます。酸素があった証拠は、38億年前に鉄の酸化沈殿によって縞状鉄鉱層が、一時的ですが形成されています。縞状鉄鉱層は、すでに酸素を出す生物がいたことを意味するのかもしれません。
これでもかなり大胆は想像です。では、生物の祖先について、そこまでしか想像できないでしょうか。いえいえ、もっと想像できます。
コモノートのような細菌類は、DNAをもった生き物です。DNAに遺伝情報を蓄え複製していくタイプの生物です。しかし、DNAだけが生物の繁殖手法ではありません。RNAでも遺伝情報を伝えることが可能です。ですから、RNAを遺伝子(ゲノム)として利用していたタイプの生物もいたはずです。しかし、RNAは、DNAと比べると、似ていますが、より単純な物質です。ですから、その共通の祖先は、何らかの核酸をゲノムとして使うタイプの生き物になるはずです。これは、より根源的な祖先となります。
また、核酸ではない別のものを、遺伝情報を蓄えることができるタイプの生物(非核酸複製生物)がいたかもしれません。そんな生物は、現在のような核酸で複製する生物とは違っているため、より古い時代に枝分かれしたものとなります。
最終的には、生物らしきものであるプロテイノイド・ミセルに至りると山岸さんは考えました。プロテイノイドとは、アミノ酸を熱によって重合するとタンパク質もどきの物質という意味です。それを水に溶かすとミセルと呼ばれる数μmの大きさの泡ができます。ミセルは、外は水になじみやすい(親水性)のですが、中心部が油となじみやすい疎水性を持ちます。つまり、油性の物質を内部に取り込むことができ、生物の細胞膜のような働きができるものです。
そのミセルの中に、プロゲノートと呼ばれる「遺伝の仕組みが成立していない」、あるいは「連続したゲノムを有しない分断された遺伝子をもつ」生物ができます。これが、「最初の生物」、あるいは「生物になる直前の物質」ではないかと考えられています。
このような生物や物質は、現生の生物からも、化石からも、もちろんたどることはできません。ただ、各種の合成実験で、その可能性が指摘されているものです。現実には見ることも実証することもできない、最初の生命、すべての生命の起源の歴史ですが、科学者たちは思いをめぐらせています。単なる空想ではなく、ある程度根拠のある想像をしています。それはもはや、想像ではなく、推定といったほうがいいのかもしれません。
・科学が好き・
コモノートのシリーズは、今回で終わります。
このような最新の科学の成果を
紹介しているといつも思うことがあります。
見えるはずのないようなものにも
科学は、その追及の手を伸ばします。
科学は、つくづく便利なものだと思います。
もちろん、科学は万能ではありませんし、
分からないことだって一杯あります。
しかし、いろいろ智恵を絞って
少しでも多くのことを知り、
考え抜くことで解決策を見出すことが、
科学の営みでもあります。
私は、そんな科学が好きです。
・地震・
2008年6月14日(土曜日)午前8時43分頃、
岩手県内陸南部でマグニチュード7.2の地震がありました。
私はそころ研究室にいましたが、
その日に行われる実習で頭がいっぱいでした。
気象庁は、
「平成20年(2008年)岩手・宮城内陸地震」と
命名しました。
実は、9月に岩手県に行こうと思っていたのですが、
今回の地震で中止にしました。
被災された方々に、心からお見舞い申し上げます。
そして一日も早い復興を祈っています。
前回は、コモノートについての不確実性があるそうな部分について書きました。このシリーズの最後に、より過去への想像について書きましょう。もちろんそこには不確実なことは多々があります。しかし、科学の想像力をご覧下さい。
コモノートは、未確認の仮説上の生物です。そのような仮説を立てることができるなら、もっと想像力を働かせて、生物の起源により迫っていきましょう。コモノートの提案者である山岸さんの考えを中心に、以下は説明していきます。
現在のすべての生物の祖先は、コモノートと呼ばれ、古細菌と真正細菌に別れる前の生物です。コモノートの特徴は、海底の超好熱の環境を好む細菌類だったことが分かってきました。
生命が誕生した海には、当時も多様な環境があります。いつの時代も、生物は、多様な環境に適応していこうとする習性があるはずです。となれば、コモノートが生きていた時代にも、多様なタイプの生物もいたはずです。それらは、常温、低温、極低温、高温などのさまざまな環境に、適応していたタイプがいたと考えられます。
しかし、現在の生物相をみると、なぜかコモノートだけ生き残ることになったのです。その時期に、多様な生物がほとんど絶滅するほどの異変、例えば隕石の衝突、あるいは酸化などによって、大絶滅があったかもしれません。隕石の衝突は、月のクレータの研究から、今よりずっと頻繁に起こったと考えられます。酸素があった証拠は、38億年前に鉄の酸化沈殿によって縞状鉄鉱層が、一時的ですが形成されています。縞状鉄鉱層は、すでに酸素を出す生物がいたことを意味するのかもしれません。
これでもかなり大胆は想像です。では、生物の祖先について、そこまでしか想像できないでしょうか。いえいえ、もっと想像できます。
コモノートのような細菌類は、DNAをもった生き物です。DNAに遺伝情報を蓄え複製していくタイプの生物です。しかし、DNAだけが生物の繁殖手法ではありません。RNAでも遺伝情報を伝えることが可能です。ですから、RNAを遺伝子(ゲノム)として利用していたタイプの生物もいたはずです。しかし、RNAは、DNAと比べると、似ていますが、より単純な物質です。ですから、その共通の祖先は、何らかの核酸をゲノムとして使うタイプの生き物になるはずです。これは、より根源的な祖先となります。
また、核酸ではない別のものを、遺伝情報を蓄えることができるタイプの生物(非核酸複製生物)がいたかもしれません。そんな生物は、現在のような核酸で複製する生物とは違っているため、より古い時代に枝分かれしたものとなります。
最終的には、生物らしきものであるプロテイノイド・ミセルに至りると山岸さんは考えました。プロテイノイドとは、アミノ酸を熱によって重合するとタンパク質もどきの物質という意味です。それを水に溶かすとミセルと呼ばれる数μmの大きさの泡ができます。ミセルは、外は水になじみやすい(親水性)のですが、中心部が油となじみやすい疎水性を持ちます。つまり、油性の物質を内部に取り込むことができ、生物の細胞膜のような働きができるものです。
そのミセルの中に、プロゲノートと呼ばれる「遺伝の仕組みが成立していない」、あるいは「連続したゲノムを有しない分断された遺伝子をもつ」生物ができます。これが、「最初の生物」、あるいは「生物になる直前の物質」ではないかと考えられています。
このような生物や物質は、現生の生物からも、化石からも、もちろんたどることはできません。ただ、各種の合成実験で、その可能性が指摘されているものです。現実には見ることも実証することもできない、最初の生命、すべての生命の起源の歴史ですが、科学者たちは思いをめぐらせています。単なる空想ではなく、ある程度根拠のある想像をしています。それはもはや、想像ではなく、推定といったほうがいいのかもしれません。
・科学が好き・
コモノートのシリーズは、今回で終わります。
このような最新の科学の成果を
紹介しているといつも思うことがあります。
見えるはずのないようなものにも
科学は、その追及の手を伸ばします。
科学は、つくづく便利なものだと思います。
もちろん、科学は万能ではありませんし、
分からないことだって一杯あります。
しかし、いろいろ智恵を絞って
少しでも多くのことを知り、
考え抜くことで解決策を見出すことが、
科学の営みでもあります。
私は、そんな科学が好きです。
・地震・
2008年6月14日(土曜日)午前8時43分頃、
岩手県内陸南部でマグニチュード7.2の地震がありました。
私はそころ研究室にいましたが、
その日に行われる実習で頭がいっぱいでした。
気象庁は、
「平成20年(2008年)岩手・宮城内陸地震」と
命名しました。
実は、9月に岩手県に行こうと思っていたのですが、
今回の地震で中止にしました。
被災された方々に、心からお見舞い申し上げます。
そして一日も早い復興を祈っています。
2008年6月12日木曜日
2_67 不確実性:コモノート3
コモノートは、遺伝子などの分子レベルの解析から考え出されたものです。解析のもっともらしさは、どれくらいのものでしょうか。それについて考えてみました。
コモノートは、化石からも、現生の生物からも見つけられていません。しかし、その存在を仮定して、研究が進められています。研究の方法は、次のような考えによるものです。
ある祖先から進化した直系だと考えられるいくつかの子孫の共通点を調べて、それらの共通点が祖先に由来するものとして、今は亡き祖先の特徴を調べるという方法です。これは一般的ないい方をしましたが、注意すべきことがあります。
まず、生活環境の類似性は、進化の仕組みの収斂によって、まったく違った種からも生まれますから、他の証拠がないとあまり説得力がありません。まあ、傍証にはなるでしょうが。
また、直系の子孫かどうかをどうして知るかという問題です。祖先も子孫も現在生きている生物であれば、調べることは可能です。あるいは、祖先が絶滅していても、化石などである程度推定をすることができます。しかし、コモノートのように生物の起源に関わるようなものは、実物がないし、古すぎて直系かどうか分かりません。
現在とられている方法は、分子レベルの解析による系統解析と呼ばれる数学的手法によって、直系の子孫かどうかを確認するものです。もちろん数学的手法ですから、本当の直系を証拠付けるものではありません。統計的に可能性を論じるものである点に注意が必要です。
前回紹介したように、多くの生物が共通にもつタンパク質のアミノ酸配列や遺伝子の塩基配列(例えば16S rRNAと呼ばれるもの)などを比較することによって、その関連を調べることができます。これを分子系統学と呼んでいます。その結果、すべての生物は、ひとつの系統に収斂することがわかりました。このような一つの根っこから出発する系統樹を、有根系統樹と呼びます。逆のいい方とすると、有根系統樹になるということは、すべての生物に共通する祖先がいたということになります。そのような祖先に対して、コモノートという名称を持つ概念が出てきたのです。
分子系統学とは、分子配列の共通性や差異から、系統の近縁関係を探るものです。もし、遺伝的に関連がなければ、どんなに形や生活様式が似ていても、系統が離れていることで判定できます。もし、コモノートのように一つの系統から生命が誕生がしたのではなく、いくつもの系統から同時並行的に進化してきたとしたら、根っこのない、あるいは複数の根っこのある系統樹になるはずです。
以前、メモの欄で書いたことなのですが、生命誕生の条件が整った時を考えましょう。もし、いくつものタイプの生物が生まれ、それらが細胞内共生や、お互いのいい機能を持つタンパク質やより効率的な遺伝子などの取り込み合いなどで、生物同士でつぎつぎと試行錯誤のように組み合わせが起こったらどうなるでしょうか。あるいはいろいろな時期に遺伝子レベルの混合が何度も起こったとしたら、系統解析で正確にたどることができるでしょうか。このようなことが起こったと想定したら、分子系統学が成立するでしょうか。統計的には有根系統樹になってしまうけれども、実は、別々の祖先から進化してきたことがあるかもしれません。
今のところ、コモノートへのアプローチは、分子系統学に基づき、近縁関係を調べ、両者の生活環境の共通性から、どのような生物であったかを調べようとしています。上で述べたうにそこには、いくつかの危ういものがありそうです。系統解析は、あくまでも可能性が高いのであって、本当かどうかはわからないという不安があることに注意しておく必要があるのではないでしょうか。もしかすると、このようなことは私の杞憂にすぎず、分子系統学では、解決済みのことなのかもしれませんが。
・イベント・
北海道は夏らしい、そして爽やかな日々が続いています。
YOSAKOIも盛況のうち終わりました。
私は、テレビでの観賞でしたが、楽しみました。
他の大学では、学園祭のシーズンとなっています。
我が大学は秋なのですが、
北海道では、春に行われる大学も多数あります。
近所の大学の学園祭へは、家族で参加することが恒例となっています。
北の町では、いろいろとイベントがありますが、
私の周りでは淡々とした日々が続いています。
大学の前期の講義も半分以上終わりました。
いい季節の祭りやイベントは心地よいものです。
・結果の扱い・
統計処理は、複雑になるとコンピュータ上で
解析されることが多くなります。
もちろんその解析用のプログラムは十分吟味されて、ミスはないでしょう。
しかし、入力するデータ、あるいはそのプログラム使う上での前提、
さらに結果への但し書きや、結果の吟味は慎重に行う必要があります。
もしそれらに問題が内在されていても、
研究者は同士では、そのような問題点は了承済みのことでしょう。
ですから、問題点は承知の上で
議論されていることも多々あるはずです。
もしそのような前置き抜きに、結論だけが示されていたとすると、
内実を知らない人は、結果だけを鵜呑みにするかもしれません。
それが、混乱を引き起こすことがあるかもしれません。
実害が出ないと問題が表面化することがないですが、
誤った考えや誤解がいつの間にかできていたら困ったことになります。
結果を出す側も、読み取る側も慎重に必要がありますね。
コモノートは、化石からも、現生の生物からも見つけられていません。しかし、その存在を仮定して、研究が進められています。研究の方法は、次のような考えによるものです。
ある祖先から進化した直系だと考えられるいくつかの子孫の共通点を調べて、それらの共通点が祖先に由来するものとして、今は亡き祖先の特徴を調べるという方法です。これは一般的ないい方をしましたが、注意すべきことがあります。
まず、生活環境の類似性は、進化の仕組みの収斂によって、まったく違った種からも生まれますから、他の証拠がないとあまり説得力がありません。まあ、傍証にはなるでしょうが。
また、直系の子孫かどうかをどうして知るかという問題です。祖先も子孫も現在生きている生物であれば、調べることは可能です。あるいは、祖先が絶滅していても、化石などである程度推定をすることができます。しかし、コモノートのように生物の起源に関わるようなものは、実物がないし、古すぎて直系かどうか分かりません。
現在とられている方法は、分子レベルの解析による系統解析と呼ばれる数学的手法によって、直系の子孫かどうかを確認するものです。もちろん数学的手法ですから、本当の直系を証拠付けるものではありません。統計的に可能性を論じるものである点に注意が必要です。
前回紹介したように、多くの生物が共通にもつタンパク質のアミノ酸配列や遺伝子の塩基配列(例えば16S rRNAと呼ばれるもの)などを比較することによって、その関連を調べることができます。これを分子系統学と呼んでいます。その結果、すべての生物は、ひとつの系統に収斂することがわかりました。このような一つの根っこから出発する系統樹を、有根系統樹と呼びます。逆のいい方とすると、有根系統樹になるということは、すべての生物に共通する祖先がいたということになります。そのような祖先に対して、コモノートという名称を持つ概念が出てきたのです。
分子系統学とは、分子配列の共通性や差異から、系統の近縁関係を探るものです。もし、遺伝的に関連がなければ、どんなに形や生活様式が似ていても、系統が離れていることで判定できます。もし、コモノートのように一つの系統から生命が誕生がしたのではなく、いくつもの系統から同時並行的に進化してきたとしたら、根っこのない、あるいは複数の根っこのある系統樹になるはずです。
以前、メモの欄で書いたことなのですが、生命誕生の条件が整った時を考えましょう。もし、いくつものタイプの生物が生まれ、それらが細胞内共生や、お互いのいい機能を持つタンパク質やより効率的な遺伝子などの取り込み合いなどで、生物同士でつぎつぎと試行錯誤のように組み合わせが起こったらどうなるでしょうか。あるいはいろいろな時期に遺伝子レベルの混合が何度も起こったとしたら、系統解析で正確にたどることができるでしょうか。このようなことが起こったと想定したら、分子系統学が成立するでしょうか。統計的には有根系統樹になってしまうけれども、実は、別々の祖先から進化してきたことがあるかもしれません。
今のところ、コモノートへのアプローチは、分子系統学に基づき、近縁関係を調べ、両者の生活環境の共通性から、どのような生物であったかを調べようとしています。上で述べたうにそこには、いくつかの危ういものがありそうです。系統解析は、あくまでも可能性が高いのであって、本当かどうかはわからないという不安があることに注意しておく必要があるのではないでしょうか。もしかすると、このようなことは私の杞憂にすぎず、分子系統学では、解決済みのことなのかもしれませんが。
・イベント・
北海道は夏らしい、そして爽やかな日々が続いています。
YOSAKOIも盛況のうち終わりました。
私は、テレビでの観賞でしたが、楽しみました。
他の大学では、学園祭のシーズンとなっています。
我が大学は秋なのですが、
北海道では、春に行われる大学も多数あります。
近所の大学の学園祭へは、家族で参加することが恒例となっています。
北の町では、いろいろとイベントがありますが、
私の周りでは淡々とした日々が続いています。
大学の前期の講義も半分以上終わりました。
いい季節の祭りやイベントは心地よいものです。
・結果の扱い・
統計処理は、複雑になるとコンピュータ上で
解析されることが多くなります。
もちろんその解析用のプログラムは十分吟味されて、ミスはないでしょう。
しかし、入力するデータ、あるいはそのプログラム使う上での前提、
さらに結果への但し書きや、結果の吟味は慎重に行う必要があります。
もしそれらに問題が内在されていても、
研究者は同士では、そのような問題点は了承済みのことでしょう。
ですから、問題点は承知の上で
議論されていることも多々あるはずです。
もしそのような前置き抜きに、結論だけが示されていたとすると、
内実を知らない人は、結果だけを鵜呑みにするかもしれません。
それが、混乱を引き起こすことがあるかもしれません。
実害が出ないと問題が表面化することがないですが、
誤った考えや誤解がいつの間にかできていたら困ったことになります。
結果を出す側も、読み取る側も慎重に必要がありますね。
2008年6月5日木曜日
2_66 成果:コモノート2
今回は、鈴木理さんらのコモノートに関する研究の成果をみていきます。さて、彼らの研究によって、コモノートの何がわかってきたのでしょうか。
コモノートとは、現在はもういない、すべての生物の祖先にあたる架空の生物だと、前回説明しました。今回はもう少しコモノートを詳しく見ていきながら、鈴木理(まさし)さんらの成果を紹介しましょう。
コモノートとは、環状のDNAを持つ仕組みを持っている生物だということも前回言いました。そもそもコモノートとは、古細菌が、真正細菌(バクテリア)と同じような環状のDNAを持っていることがわかったことから生まれた考え方です。両者が同じ仕組みをもつということは、共通の祖先が環状DNAを持っていたと考えられます。それをコモノートと呼ぼうとして、東京薬科大学の山岸明彦さんによって定義されました。
コモノートは、概念であって実在するわけではありません。ですから、真正細菌と古細菌の共通性を調べることで、コモノートの実態に迫ろうというのが現在の方法です。古細菌は、近年研究が進められている生物で、情報はあまり豊富ではありません。ですから、古細菌を詳しく調べることが、生命起源の重要な研究となります。
進化を分子レベルで調べる時、すべての生物が共通にもつRNA(16S rRNAと呼ばれるものなど)を用いられることが、よくあります。そのRNAを分析して、その違いの程度を調べることによって、生物ごとの違いを比べることができます。それを利用して系統樹が描かれています。
そのような系統樹によると、真核生物(哺乳類はここに属します)と真正細菌の間の、真核生物の枝側に古細菌は位置します。さらに詳しく見ると、古細菌と真正細菌より根本に近い(より初期の生物)ところにあります。
古細菌と真正細菌の大きな枝はコモノートから直接分かれた枝(系統)だといえます。つまり両者のもととなった共通の祖先コモノートは、両者の中で、根本に近い種類の生物を調べて、共通する性質を持っていたことになります。
その調べ方は、どのような環境で、それらの生物はより多く繁殖していくかということで調べます。その結果、好熱性、それも超好熱性の環境で育つことが明らかになってきました。このことから、コモノートは、超好熱性であると推定されています。
さて、鈴木理さんらの成果です。彼らは、真正細菌として大腸菌を、古細菌として沖縄海溝の熱水噴出孔に生息していた超好熱性の古細菌(Pyrococcus、パイロコッカス)を用いました。超好熱性古細菌の遺伝子(ゲノム)を調べ、その中に、特定の転写制御に関係のあるタンパク質(饗宴・飢餓制御タンパク質)を持っていることを見つけました。そのタンパク質の立体構造や、代謝制御の機構を解析した結果、大腸菌と共通点があることが判明しました。
この機能は、古細菌と真正細菌の両者が持っているので、両者の共通の祖先、つまりコモノートも持っていたとなります。コモノ-トがもつ機能、つまり代謝系の転写を制御する機能は、地球上のすべての生物が持つ原型となると考えられます。これは、生命起源に大きな手がかりとなります。これが、鈴木理さんらが出された成果です。
・若葉薫る・
いよいよ6月となりました。
若葉薫る季節です。
北海道では、日の出が早く、日の入りが遅くなりました。
夏至まで、まだ2週間ほどありますが、
天気がいいと、夜の8時近くまで明るさが残っています。
朝夕に冷え込むことがありますが、
快晴の昼間は暖かくなりました。
次男は半袖のTシャツで
ほとんど一日過ごしています。
肌寒い日があるのでヤッケを着るようにいうのですが、
すぐに脱いでしまいます。
でも、風邪を引かないところをみると、大丈夫なようです。
・YOSAKOI・
初夏の北海道は祭りの季節です。
5月下旬に行われたライラック祭りは終わりましたが、
4日から8日までYOSAKOIソーラン祭りが開催されます。
全国、いや全世界からチームが集まり、踊りを披露します。
我が家では、子供たちの小学校の運動会が週末にあります。
ですから、我が家では、YOSAKOIより運動会が優先します。
子供たちがYOSAKOIを踊るようですから、そちらは生で楽しみ、
本場の方はテレビでの観賞です。
天気が良くなることは祈るしかないですね。
コモノートとは、現在はもういない、すべての生物の祖先にあたる架空の生物だと、前回説明しました。今回はもう少しコモノートを詳しく見ていきながら、鈴木理(まさし)さんらの成果を紹介しましょう。
コモノートとは、環状のDNAを持つ仕組みを持っている生物だということも前回言いました。そもそもコモノートとは、古細菌が、真正細菌(バクテリア)と同じような環状のDNAを持っていることがわかったことから生まれた考え方です。両者が同じ仕組みをもつということは、共通の祖先が環状DNAを持っていたと考えられます。それをコモノートと呼ぼうとして、東京薬科大学の山岸明彦さんによって定義されました。
コモノートは、概念であって実在するわけではありません。ですから、真正細菌と古細菌の共通性を調べることで、コモノートの実態に迫ろうというのが現在の方法です。古細菌は、近年研究が進められている生物で、情報はあまり豊富ではありません。ですから、古細菌を詳しく調べることが、生命起源の重要な研究となります。
進化を分子レベルで調べる時、すべての生物が共通にもつRNA(16S rRNAと呼ばれるものなど)を用いられることが、よくあります。そのRNAを分析して、その違いの程度を調べることによって、生物ごとの違いを比べることができます。それを利用して系統樹が描かれています。
そのような系統樹によると、真核生物(哺乳類はここに属します)と真正細菌の間の、真核生物の枝側に古細菌は位置します。さらに詳しく見ると、古細菌と真正細菌より根本に近い(より初期の生物)ところにあります。
古細菌と真正細菌の大きな枝はコモノートから直接分かれた枝(系統)だといえます。つまり両者のもととなった共通の祖先コモノートは、両者の中で、根本に近い種類の生物を調べて、共通する性質を持っていたことになります。
その調べ方は、どのような環境で、それらの生物はより多く繁殖していくかということで調べます。その結果、好熱性、それも超好熱性の環境で育つことが明らかになってきました。このことから、コモノートは、超好熱性であると推定されています。
さて、鈴木理さんらの成果です。彼らは、真正細菌として大腸菌を、古細菌として沖縄海溝の熱水噴出孔に生息していた超好熱性の古細菌(Pyrococcus、パイロコッカス)を用いました。超好熱性古細菌の遺伝子(ゲノム)を調べ、その中に、特定の転写制御に関係のあるタンパク質(饗宴・飢餓制御タンパク質)を持っていることを見つけました。そのタンパク質の立体構造や、代謝制御の機構を解析した結果、大腸菌と共通点があることが判明しました。
この機能は、古細菌と真正細菌の両者が持っているので、両者の共通の祖先、つまりコモノートも持っていたとなります。コモノ-トがもつ機能、つまり代謝系の転写を制御する機能は、地球上のすべての生物が持つ原型となると考えられます。これは、生命起源に大きな手がかりとなります。これが、鈴木理さんらが出された成果です。
・若葉薫る・
いよいよ6月となりました。
若葉薫る季節です。
北海道では、日の出が早く、日の入りが遅くなりました。
夏至まで、まだ2週間ほどありますが、
天気がいいと、夜の8時近くまで明るさが残っています。
朝夕に冷え込むことがありますが、
快晴の昼間は暖かくなりました。
次男は半袖のTシャツで
ほとんど一日過ごしています。
肌寒い日があるのでヤッケを着るようにいうのですが、
すぐに脱いでしまいます。
でも、風邪を引かないところをみると、大丈夫なようです。
・YOSAKOI・
初夏の北海道は祭りの季節です。
5月下旬に行われたライラック祭りは終わりましたが、
4日から8日までYOSAKOIソーラン祭りが開催されます。
全国、いや全世界からチームが集まり、踊りを披露します。
我が家では、子供たちの小学校の運動会が週末にあります。
ですから、我が家では、YOSAKOIより運動会が優先します。
子供たちがYOSAKOIを踊るようですから、そちらは生で楽しみ、
本場の方はテレビでの観賞です。
天気が良くなることは祈るしかないですね。
登録:
投稿 (Atom)