2018年11月|科学っぽかったりサブカルだったり科学っぽい話だけどサブカルかもしれない話。ヴォイニッチの科学書の要旨、人工衛星の話題、菌の話題、科学の関連する鉄道の話題を紹介してます。北京を本拠地とする検索エンジン会社の捜狗(ソゴウ)と、中国の新華社通信が共同で、見た目が人間そっくりのバーチャルキャスターを公開しました。本物のキャスターの映像とその映像に対応する文字データについて機械学習技術を用いて、本物の人間のような外観と声を再現できます。新華社公式Webサイトやさまざまなソーシャル・メディアのプラットフォームで24時間働けます。この記事は科学のポッドキャスト「ヴォイニッチの科学書」です。ヴォイニッチの科学書は毎週ホットな科学の話題をわかりやすいまとめて配信しています。インターネットラジオ局くりらじから配信登録できます。有料版はオーディオブックジェーピーで配信中です。定期購読はこちらからお申し込みいただけます。有料版にはより長時間の音声配信並びに、詳しい配付資料を提供しています。米スティーブンス工科大学の研究者らは、シアノバクテリア(藍藻)とグラフェンナノ電極を普通のキノコの笠に3Dプリンターで印刷したキノコ発電システムを開発しました。シアノバクテリアは、バイオインクとして、マッシュルームの笠に3Dプリンターで印刷され、マッシュルームはバクテリアに必要な栄養分と水分を供給し、バクテリアは、光合成でエネルギーを作ります。ここにグラフェンの電線を印刷し、光合成で発する電子を捕捉することによって、1個の発電マッシュルームから65ナノアンペアの電力を得ることに成功しました。この記事は科学のポッドキャスト「ヴォイニッチの科学書」です。ヴォイニッチの科学書は毎週ホットな科学の話題をわかりやすいまとめて配信しています。インターネットラジオ局くりらじから配信登録できます。有料版はオーディオブックジェーピーで配信中です。定期購読はこちらからお申し込みいただけます。有料版にはより長時間の音声配信並びに、詳しい配付資料を提供しています。産学連携の超小型衛星ビジネス大阪府の産学が10センチ角の超小型人工衛星を打ち上げる「ドリームサテライトプロジェクト」を進めています。(JAXA)のロケットに相乗りして打ち上げ、軌道に乗せる計画です。大阪府東大阪市の中小企業などが開発した人工衛星「まいど1号」のノウハウを活用し、コストを大幅に抑え、宇宙空間での製品試験の受託サービス参入を目指します。打ち上げと宇宙実験を含めた受託価格は2千万円程度からを想定しています。従来の人工衛星は200億~300億円程度かかります。内閣府は17年にまとめた「宇宙産業ビジョン2030」で、日本の宇宙産業の市場規模を現在の1兆2000億円から、30年代の早期に2倍にする目標を掲げています。この記事は科学のポッドキャスト「ヴォイニッチの科学書」です。ヴォイニッチの科学書は毎週ホットな科学の話題をわかりやすいまとめて配信しています。インターネットラジオ局くりらじから配信登録できます。有料版はオーディオブックジェーピーで配信中です。定期購読はこちらからお申し込みいただけます。有料版にはより長時間の音声配信並びに、詳しい配付資料を提供しています。遺伝情報のかたまりであるゲノムの中でセントロメアを含む領域が、細胞核の中でどのように立体的に配置されていることによって働いているのかを大阪大学の研究者らが世界で初めて明らかにしました。セントロメア領域とヘテロクロマチン領域は、ゲノム解析などで、情報を一列に並べた状態では遠く離れた場所にあっても、細胞核の中では、たくみにゲノムが折りたたまれて、近接して配置され、立体的に結合していることを発見しました。DNAを直線的に伸ばすと2m程度の長さですが、身体を作るための設計図は、DNAに書き込まれ、細胞核に収納されています。DNAのひもは、ぐちゃぐちゃにてきとーに丸められているのではなく、何らかの規則に従って折りたたまれているものと思われていましたが、詳しいことはわかっていませんでした。今回研究された、セントロメアという領域は、細胞分裂に重要な働きを担う重要な機能領域で、ゲノムのあちこちにあります。ヘテロクロマチンもゲノム中のあちこちにありますが、遺伝子としての機能ができなくなっている領域のことです。今回の実験でわかったのは、DNAを1本のひもとしてみると不規則に、ばらばらに存在している、セントロメアとクロマチンが、実は規則正しく立体的に折りたたまれたDNAの中では、隣り合って存在していて、セントロメアが仕事することによって、DNAの活動が抑えられ、それがヘテロクロマチンであることがわかりました。がんやダウン症を始め、細胞分裂時の染色体の伝達異常が原因となる疾患は多く知られています。その原因の解明には、セントロメアがどのように機能形成されていくのかを理解することが極めて重要です。将来的には、セントロメアを標的とした薬剤開発にもつながると期待されます。↑ドバイは都市を印刷で作る少子高齢化で悩んでいる日本はもちろんですが、発展を続けるドバイでも建設業界は人手不足に悩まされています。ドバイはUAEアラブ首長国連邦の首都で、高さ829メートルの世界で最も高いビル、ブルジュ・ハリファ(次写真)は有名です。らの高層建築に従事する人の多くは移民や他の国からの出稼ぎですので、仕事が終わればいなくなってしまうため、建設に携わる作業員の安定的な確保が問題となっています。そこで、最新の技術である3Dプリントを用いてこれらの問題を解決しようと、「ドバイ3Dプリント戦略」を政府主導でドバイ未来財団が打ち出しました。この戦略は2030年までに3Dプリントを用いてこの国の人手不足を解決するだけでなく、ドバイを世界の3Dプリントの中心に成長させるという意欲的なものです。この戦略では、2025年には新たに建設される建物の25%が3Dプリントの技術を使ったものにすることを目指し、それによって建設コストの90%削減、工事に必要となる期間を80%短縮することを掲げています。3Dプリンターで連続して家を印刷することによって、建設コストは劇的に低減され、平屋であれば1軒100万円を切ることも可能なお、UAEでは現在、2%の建物で3Dプリンターが利用されています。建物を印刷で作る取り組みは日本以外の先進国各国で進んでおり、特にロシア、ドイツ、オランダ、米国、中国ではすでに人が居住可能な住宅が印刷で作られています。米国にはすでに3Dプリント建設専門の建設会社が誕生していますし、中国では4階建てのアパートを印刷した部材を組み上げることで建設に成功しています。ヨーロッパでは橋を印刷で建設してすでに人や自転車が通行しています。日本では建築基準法やJIS規格などの整備が時代の流れについていけていないため、印刷で作った家は、特区以外の一般地域では人は住むことはできません。米国で公開された、印刷で作られた居住可能な住宅。デザイン上の制約はほぼ解消されました。印刷独特の積層模様もライトアップすることにより逆にデザインの一部として生かされています。光合成って何?光合成は光のエネルギーを使って、植物が二酸化炭素を取り込み、有機化合物を生成する過程のことです。酸素を作る過程と誤解しがちですが、植物にとって酸素は、光合成の過程でできたゴミです。大気中に放出して捨てるのです。人間も含め、植物以外の地球上の生物全ては、植物の食べ残しのゴミをありがたく頂いて生きているのです。化学的には6個の二酸化炭素分子と、12個の水分子から1個のグルコースを作って、6個の酸素がゴミとして排出されます。私たちが口にする食べ物はすべて、究極的には光合成がもとになっていると言っても良いですし、地球大気の酸素のほとんどすべては植物の光合成によって作られたと考えられています。光合成は非常に効率がよく、すばらしい化学反応なので、多くの科学者は光合成を試験管内で再現して、有機化学物質のクリーンでローコストな製造方法に応用しようと研究を続けていますが、現時点で植物同等の反応には成功はした人はいません。光合成に関する科学者の最大の疑問点があります。それは、原料が水だということです。水は私たちの身の回りの至る所に存在する、非常に安定な化学物質です。何をしても分解することのない水を、どうしていとも簡単に植物は分解して酸素原子を取り出し、グルコースの原料にできるのか、それを解決しなければ人工光合成は実現しそうにありません。この10年で大きな進歩がありました。葉緑体の中で水を分解する工場ともいえる、PS2というタンパク質でできた装置(次図)の構造が明らかになりつつあるのです。5種類あるPS2のコア部分の構造のうち、3種類までが明らかになり、残り2種類を明らかにすれば、パラパラ漫画のように水の分解メカニズムが明らかになります。宇宙ステーション補給機「こうのとり」はJAXAの宇宙補給機です。製造は三菱重工業を中心に、三菱電機、IHIエアロスペースなどによって行われます。こうのとりの仕事は国際宇宙ステーション(ISS)で使う実験装置や宇宙飛行士の食糧、身の回りの品の輸送です。最新は9月28日に国際宇宙ステーションに到着した7号機です。7号機には、これまでで最も重い約6.2トンの貨物が搭載されました。その内容は、日本製リチウムイオン電池を使用したISS新型バッテリ、アメリカやヨーロッパの大型実験ラックなどで、これらは大きすぎて、こうのとり以外の補給機には搭載ができません。生鮮食品も、鮮度を維持したままISSへ送り届けることができました。今後は宇宙空間でも国産の新鮮な野菜や果物が食べられるようになりそうです。こうのとりは、ロールケーキのような円筒形で、長さが9.6メートル、直径は4.4メートルです。ロケットで打ち上げたのちにISSに接近し、ISSのロボットアームでつかんで結合する仕組みです。荷物を運んだあとは、使い終わった実験器具やISSでの生活で出たゴミなどを最大6トンまで積み込んで放出され、大気圏に突入して燃え尽きます。こうのとりの運用は2019年度までの予定で、その先は設計を大幅に変更した新型機HTV-Xが運用される予定で、現在、開発計画が進んでいます。↑アスピリンの抗がん作用バファリンAの主成分でおなじみのアスピリンですが、良く知られている鎮痛解熱の他にもたくさんの作用があることが最近わかってきました。アスピリンは20世紀の研究においてプロスタグランジンが体内で作り出されることを妨害することがその中心的作用であることがわかっていました。米国を中心に病気に関わらずアスピリンを常用している人は多く、年間1200億錠ものアスピリンが消費されています。それによって、潜在的に心臓発作なども防がれているものと推定されています。最近の研究でアスピリンに新たな作用があることが発見されました。それはがん細胞の転移を抑制する作用です。この作用は以前から知られていた抗炎症作用とは全く異なるメカニズムのようなので驚きです。がん細胞の転移について簡単に説明すると、主要組織から血管中に入り込んだがん細胞は特殊なワザを使って血小板ちゃんをたぶらかし、血小板ちゃんに取り囲まれるようにして白血球の目をごまかして体内を移動します。その後、適当な臓器に入り込むと、腫瘍組織の旺盛な増殖力を賄うために、新たな血管を腫瘍細胞の中に引き寄せます。これを血管新生作用といいます。アスピリンのがん転移抑制を確認するためにマウスにアスピリンとがん細胞を血管内投与したところ、血小板ちゃんはがん細胞を保護しなくなり、血管新生も起きなくなるダブルの効果が確認されました。アスピリンは血液細胞に対し、遺伝子レベルで作用しているようなので、アスピリンの投与で活性が変化する遺伝子を血液細胞で網羅的に調べたところ、60種類もので因子に影響を与えていることがわかりました。具体的な作用メカニズムはまだわかっていませんが、アスピリンは複数の遺伝子に総合的に働きかけ、血小板の性質を、がん細胞に騙されない性質に変えているらしいことがわかりました。がん細胞にだまされる血小板ちゃんこの記事は科学のポッドキャスト「ヴォイニッチの科学書」です。ヴォイニッチの科学書は毎週ホットな科学の話題をわかりやすいまとめて配信しています。インターネットラジオ局くりらじから配信登録できます。有料版はオーディオブックジェーピーで配信中です。定期購読はこちらからお申し込みいただけます。有料版にはより長時間の音声配信並びに、詳しい配付資料を提供しています。日本のJAXAは国際宇宙ステーションから物資を地球に持ち帰る、新たに開発した小型カプセルが太平洋の南鳥島近海に着水し、JAXAによる回収が成功したと発表しました。カプセルは、国際宇宙ステーションから科学実験の成果などを地球に持ち帰るために、タイガー魔法瓶の協力で開発され、大きさは直径84センチ、高さ66センチの円錐形、最大で20キロの荷物を積むことができます。今回回収したカプセルの中には宇宙実験で結晶にしたタンパク質などが収められています。カプセルは日本の無人宇宙貨物船、こうのとり7号機の装備として打ち上げられ、国際宇宙ステーションで物資が積み込まれました。こうのとりの運用は、国際宇宙ステーションに食料品などの物資を送り届けたあとは、ゴミや実験が終わって不要になった実験装置などを積み込み、大気圏に突入して燃え尽きます。今回は、こうのとりが国際宇宙ステーションから分離したのち、大気圏突入前にこのカプセルを切り離し、こうのとり本体は燃え尽きましたが、カプセルはガスを噴射してブレーキをかけながら姿勢を制御し、最後にパラシュートを開いて太平洋に着水させる方法で回収を行いました。宇宙空間から大気圏に突入する際には2000度の高温にさらされますが、問題は起きませんでした。国際宇宙ステーションから物資を地上に持ち帰るには、これまで米国やロシアの宇宙船しか方法がありませんでしたが、JAXAのカプセルによるお持ち帰りは、新たな簡便な方法として活用が進みそうです。今回の技術は日本独自の技術で、これまで、外国に依存していた国際宇宙ステーションでの実験結果の回収を、日本独自に行うことができるようになることは、科学研究において非常に大きなメリットです。JAXAは日本の技術で宇宙飛行士を地球に帰還させる技術の確立につながるとのコメントを出しています。劇症型溶血性レンサ球菌は粘膜などでよくみられる細菌です。普通は免疫系で処分されるので感染しても発病はしません。ところが、一部の人では発病の上、劇症化し、手足の壊死や多臓器不全を起こし死に至ります。発症した場合は、3割が死に至ることから、「人食いバクテリア」とも呼ばれて恐れられています。私たちの身体には病原菌を排除する免疫系があるのに、この菌はどうして、私たちの体内で増殖できるのでしょうか?大阪大学の研究によると、免疫系はレンサ球菌が生産するモノグルコシルジアシルグリセロールという分子を発見すると免疫反応を活性化して、菌を排除していることがわかりました。ように使って免疫の攻撃を回避することで劇症化していることが明らかになりました。この発見を応用し、レンサ球菌がジグルコシルジアシルグリセロールを合成する経路を阻害することができれば、人食いバクテリアの治療薬になる可能性があります。病原体を直接殺すのではなく、免疫系を回避させないことで免疫感受性を付与して病原体を排除する、新たな作用機序に基づく感染症治療薬は今後益々必要とされており、実用化に向けた研究が期待されます。※ミノフスキー粒子は、アニメ『機動戦士ガンダム』劇中で登場した仮想物質で、通信障害を生じ、レーダーを機能させなくする物質として設定されました。この記事は科学のポッドキャスト「ヴォイニッチの科学書」です。ヴォイニッチの科学書は毎週ホットな科学の話題をわかりやすいまとめて配信しています。インターネットラジオ局くりらじから配信登録できます。有料版はオーディオブックジェーピーで配信中です。定期購読はこちらからお申し込みいただけます。有料版にはより長時間の音声配信並びに、詳しい配付資料を提供しています。水滴が落下するときの、ポチャンという音の発生メカニズムが解明された水面に水滴が落下するとき、ポチャンと音がします。あの独特な音がどのようなメカニズムで発生するのか、実はわかっていませんでした。イギリスケンブリッジ大学の研究者らが、この水音の謎に取り組みました。音が発生するのは一瞬の出来事ですので、水面を観察していてもなかなか音が出る仕組みはわかりませんでした。そこで研究者らは1秒間に3万コマの撮影ができるハイスピードカメラで音が出る未渦の表面がどのようになっているのかを撮影しました。録音装置も水面の上と水中に1台ずつ設置して録音を行い、カメラの画像と録音した音源の時刻を正確に一致させて解析を行いました。上から降ってきた水滴が下にある水の表面に衝突するとその衝撃で水の表面にへこみができます。このへこみはきれいな半球状をしています。驚いたことに、この時点で録音装置には、音は録音されていませんでした。あの音は水と水が衝突して音ではなかったのです。次の瞬間、水面にできた半球状のへこみは、さらに水中に向かって、空気でできた水滴のように垂れ下がりました。音はまだ聞こえません。次の瞬間、水中に垂れ下がった空気のしずくが、半球状のへこみから切り離され、水の中に浮かぶ空気の泡になりました。この瞬間に、ぽちゃん、と音がすることがわかりました。水面に水滴が落下した勢いで、水中に空気の泡ができるのですが、この泡ができた瞬間に、水面が振動し音が発生していたのです。ハイスピードカメラの実現によって、たとえば風船が割れる瞬間など、これまで見るこいとができなかった一瞬の出来事が写真撮影可能になりました。共同研究を行い、スズメの一種であるキンカチョウの脳の内部で、歌の模倣に必要な神経回路を発見しました。キンカチョウなどの鳥は、親がさえずる歌を正確に模倣し、その歌を子孫へ伝えることで、世代を超えた文化として歌の伝承を行っています。模倣に当たって、外界の音を全て模倣していては、適切に自分の親の歌声を伝承することはできません。この研究で、親鳥から直接歌いかけられたときにだけ、幼いキンカチョウの脳の深部にある中脳の水道周囲灰白質と呼ばれる部位に存在する神経細胞が強く活動することが発見されました。それによって、歌う行動を司る感覚運動野へ神経伝達物質のドーパミン(次図)を放出することが分かりました。このことを確認するために、幼いキンカチョウの脳内で、ドーパミンの信号伝達を遮断する実験を行ったところ、聞いた歌を模倣しなくなりました。逆に、ドーパミンを過剰に放出させると、通常は真似しないスピーカーから流れた歌でも模倣が見られました。ドーパミンは、模倣に関係する脳部位に歌の記憶を形成することで、模倣行動を発動するのだと考えられます。この記事は科学のポッドキャスト「ヴォイニッチの科学書」です。ヴォイニッチの科学書は毎週ホットな科学の話題をわかりやすいまとめて配信しています。インターネットラジオ局くりらじから配信登録できます。有料版はオーディオブックジェーピーで配信中です。定期購読はこちらからお申し込みいただけます。有料版にはより長時間の音声配信並びに、詳しい配付資料を提供しています。期待すると痛みが軽減するかもなんらかの期待感によって、痛みの感じ方が弱める脳回路があることが理化学研究所の研究で分かりました。医薬品の世界ではプラセボ効果というものが知られています。患者さんに、薬ではなく、小麦粉などの実際には治療効果のないものを投与してもなんらかの治療効果が得られる現象のことです。今回は、実験用ラットにプラセボ効果を再現し、その時の脳の活動を解析する実験をしました。ラットの足の裏に一定以上の強さの刺激を与えると、足を引っ込める動作を示します。足の裏を踏まれると逃げようとするラットに鎮痛薬を与える方法で慣れさせると、やがてプラセボ効果が現れます。鎮痛薬を飲んでいないのに、あたかも鎮痛薬を飲んだかのように、踏まれても痛く感じなくなるということです。これは痛みを抑制する神経系が活性化されたことを示しています。使用して、踏まれても痛みを感じないラットの、脳の活動領域を比較しました。その結果、踏まれても平気なラットでは前頭前皮質内側部という脳の部分で、神経活動が上昇していました。この領域でプラセボに対する期待感が生み出され、それによって踏まれても痛くなくなっているようです。↑ウィルスって何?ウィルスとは遺伝子としてDNAまたはRNAを持ち、その遺伝子の周囲をタンパク質の殻で覆った粒子です。それ自体単独で増殖することはできないので、細胞とは舞った異なるものです。子孫を自力で残すことができないので、生物の定義には当てはまらず、かといって、単なる物質とも異なるため、生物と非生物の中間的存在として扱われます。細胞に感染する性質があり、感染した先の細胞の機能を使って複製を作成し、増殖します。どのような生物に感染するかによって、動物ウィルス、植物ウィルス、細菌ウィルに分類できます。ウィルスの大きさは20ナノメートルから300ナノメートルで、人間の細胞から比べると見えないほど小さく、かなり小さな大腸菌よりもさらに小さな粒子です。ウィルスの見た目はいろいろで、正20面体をしたアデノウィルスのように、いかにもな粒子の形をしたものから、螺旋形をしたたばこモザイクウィルスのように生物のような見た目のものまで様々です。ウィルスの殻にはスパイクという突起があり、これをつかって自身が感染するにふさわしい細胞を認識し、細胞表面への結合を行います。細胞に付着したウィルスは自身の殻を細胞膜と一体化して、殻の中のDNAまたはRNAを細胞内に放出します。ウィルスのRNAは細胞の逆転写酵素によってDNAが作られ、ウィルスDNAは感染した細胞のDNAに組み込まれます。感染された細胞はウィルスの部品をDNAからせっせと作成し、細胞膜表面に運び出します。運び出されたウィルスの部品は、もとのウィルスの形に再構成されて、細胞から分離していき、それらは次の細胞へ向かいます。多くの場合、ウィルスの増殖に使われた細胞は、こき使われた挙句に死んでしまいます。ウィルスは細菌とは全く違うので、ウィルスが原因の病気に抗生物質は効きません。風邪などがそうで、風邪をひいて抗生物質を飲んでも何の効果もないばかりか、抗生物質の効かない耐性菌を作り出してしまい、逆に非常に危険です。iPS細胞から育てた神経細胞をパーキンソン病患者の脳に移植し、治療を開始したことを発表しました。iPS細胞から作り出した臓器細胞の患者への移植は、2014年に理化学研究所で実施された網膜細胞に続くものです。患者は50代のパーキンソン病を発症している男性で、備蓄されていた他の人のiPS細胞を神経細胞に変化させ、240万個の神経細胞を患者の頭の左側の骨に穴をあけて特殊な注射器で移植を行いました。今後半年間様子を観察し、問題が無ければ右側の脳にも同様の細胞移植を行う予定です。今回の臨床試験計画では合計で7人のパーキンソン病患者で臨床試験を行う計画です。パーキンソン病は神経伝達物質であるドーパミンが不足することが原因で手足が震えるなどする神経の病気で、国内患者数は16万人と見積もられています。脳内ドーパミンを増やす薬も開発されていますが、効果は十分ではありません。一方で、iPS細胞による治療は、移植した細胞ががん細胞に変化する可能性があり、今後慎重に観察が続けられます。治療に成功すれば、画期的な治療方法として、大日本住友製薬により保険適用を目指した手続きが進められます。今後世界的な高齢化に伴い、中枢神経系の病気の治療はますます重要になっています。脳は医薬品を送り届けることが難しい臓器のため、中枢神経系の疾患にはいずれの病気も良い薬がありません。アルツハイマー病のように原因がいまだ不明のため、効果的な薬を作ることができない疾患もあります。将来的にはアルツハイマー病についても、神経細胞移植の治療効果が期待されます。生産など今後も多くの計画があります。セノリティクスでピンピンコロリを目指す1990年代、がん細胞についての基礎的研究が行われる中で、年老いた細胞はがん細胞に変化することはなくなるという発見がありました。老化した細胞は、臓器細胞としての機能は正常ですが、細胞分裂しません。その結果、細胞の無秩序な増殖を特徴とするがんの進行は遅れます。米国カリフォルニア州バック老化研究所は、がん細胞と老化細胞の関係を研究し、セノリティクスという、老化細胞除去薬(老化細胞死誘導剤)を開発しました。セノリティクスは老化細胞にアポトーシス(細胞の自殺)を誘導して除去し、動物実験では若々しさを回復させることに成功しています。人間に対する作用は2018年に臨床試験が開始された段階で、効果があるかどうかはわかっていません。老化の研究が進んだ結果、細胞が老化細胞になることによって、加齢に伴ういろいろな変化が起きるというシンプルなメカニズムが明確になったため、それに対処する医薬品の研究が可能になったのです。種の保存の観点からすれば、あるいは利己的な遺伝子にとっては、子供を持ったあとの親の身体はゴミ同然なので、生殖年齢上限である50歳前後を過ぎて老齢期に入ると、それまでは機能していた老化した細胞を除去するメカニズムが失われ、老化細胞が蓄積していきます。セノリティクスは、そうした老化細胞を除去することで、組織をより若々しい状態に戻すことを期待している医薬品です。セノリティクスが人間でも作用を発揮すれば、高齢者の病気を一つずつ治療するのではなく、老化による疾患を総合的に治療することができ、健康に長生きして、介護の負担や拡大し続ける医療費問題を解決できるかもしれません。セノリティクスが人間の最長寿命を延ばすかどうかはまだ不明です。人間の最長寿命は一般に115歳といわれています。老化細胞の問題を解消すれば、150年まで伸ばすことができるといっている科学者もいます。生物の寿命を延ばす研究を俯瞰すると、c.エレガンスという線虫で10倍、ショウジョウバエで2倍、マウスでは2~3割程度の寿命延長に成功しています。マウスと人間は近いので、人間でも1割以上は最長寿命を延ばすことが可能と考えられます。一方で、マウスでのセノリティクスの研究では、マウスの最長寿命の明らかな延長はなく、平均寿命と健康寿命が延長されています。マウスみんなが健康に長生きして死ぬべき年齢でコロッと死ぬ、ということです。これは現代の高齢化社会の多くの問題を解決することにつながるのではないでしょうか。この記事は科学のポッドキャスト「ヴォイニッチの科学書」です。ヴォイニッチの科学書は毎週ホットな科学の話題をわかりやすいまとめて配信しています。インターネットラジオ局くりらじから配信登録できます。有料版はオーディオブックジェーピーで配信中です。定期購読はこちらからお申し込みいただけます。有料版にはより長時間の音声配信並びに、詳しい配付資料を提供しています。子供を育てるとき、親は家庭の経済状況によって、男の子と女の子、どちらか片方の性別の子供を優遇する傾向にあるという仮説があります。これを提唱者の二人の名前をとって、トリヴァース・ウィラード仮説といいます。この仮説を証明することは進化生物学上の大きな課題でした。男女の双子でもない限り、男子と女子、どちらを優遇しているかを正確に判定することは難しいと考えられてきましたが、あらゆる情報がネット上に蓄積される現代において、面白いアイディアが考案され、トリヴァース・ウィラード仮説が正しいらしいことが確認されました。そのアイディアとは、男子用と女子用、どちらのリュックサックの売り上げが大きいかをビッグデータで調べる、というものです。ニューヨーク市立大学クイーンズ校の研究者らは中国ネット通販のビッグデータを解析し、ピンクと青のリュックサックの売り上げを、通販会社会員の個人データと結びつけて、約5000個の販売について調べました。その結果、裕福な世帯が青のリュックに費やした金額はピンクに費やした金額を上回ることがわかりました。裕福な家庭は男子により高級なリュックサックを与えている、ということです。このことの説明はこうです。優遇された男子は配偶者獲得競争において、優遇されていない男子に勝つことができ、一方、女子の場合は生殖パートナーを惹きつけるのが男子よりも一般に容易なので、貧しい親は女子に投資するようになります。理由は、貧しい中でわずかなお金を男子に投資しても、恵まれた家庭の男子に勝てる可能性は低いから、投資が無駄になる確率が高いのです。人は見た目が10テラバイト人間が年を取ることは生物である以上避けられないことです。お気に入りのアイドルも、ファンと一緒に年齢を重ね、おニャン子クラブも気が付けば50代です。自分が年を取るのは仕方ないとしても、自分がファンだったアイドルはあの頃のままでいてほしい、そう思うファンの気持ちが科学の技術で実現しそうです。その技術とはコンピューター・ジェネレーテッド・イマジェリー、略してCGIです。スキャニング技術でアイドルを3Dデジタルで複製保存するCGIはアイドルを年齢や死から解放します。CGIは、アイドルの姿をあらゆる方向から撮影してデータ化します。現在はまだ、スキャンしたデータからオリジナルと区別のつかない完全なアイドルを再現することはできませんが、将来、そのような技術が完成したときのために、顔を考えうるあらゆる角度からスキャンし、毛穴の1個までデジタルデータにします。あらゆるシチュエーションを易に再現できるようにします。髪型のバリエーション、服装、アクセサリーなどもスキャンしておけば再現性は完璧になります。このような人間のデジタル保存を代行する会社の一つ、米国デジタル・ドメイン社は、費用さえ支払えば誰でも自分をデジタル保存してもらうことができます。費用は数億円といわれており、一人の人が10テラバイトのデータになります。そのような高額にもかかわらず、俳優やセレブの女性など、これまで50人程度のデータが作成されています。星同士もぶつかるオペラ、グリゼルダで有名なバロック作曲家のジョヴァンニ・バッティスタ・ボノンチーニが生まれた1670年7月、何人かの星を見ることが好きだった人々が、はくちょう座の頭のあたりに突然、北斗七星の星々と同じくらい明るい星が現れたことに驚きました。この星は、しばらくの間、明るくなったり、暗くなったりを繰り返していましたが、やがて見えなくなりました。21世紀の現在、1670年に星が現れた場所には、砂時計のような形をした、左右には塵とガスでできたリング状の雲と、その中心のこぎつね座CK星があります。実は、この輝きこそ、星同士の衝突の瞬間だったのです。イギリス、サウスウェールズ大学の観測チームは、アルマ望遠鏡を用いて、砂時計の形に広がった塵を通過して届く星の光の成分を観測しました。その結果、このチリにはリチウムが含まれていた他、珍しい種類の炭素、窒素、酸素の同位体が含まれていました。この結果があれば、専門家であれば、このチリの元になった星は、褐色矮星とその10倍の重さだった白色矮星であることがわかります。褐色矮星は、質量が軽すぎるために核融合反応でエネルギーを生み出して恒星として輝くことはできなかった星で、白色矮星は、太陽のような比較的軽い星の最期の姿です。地球歴1670年7月、褐色矮星は白色矮星に向かって落ちていきながら、無念にも強い潮汐力で引き裂かれていきました。2つの星が衝突し爆発した際に、様々な分子や同位体元素がぶちまけられました。こぎつね座CK星は、たぶん、星同士の衝突が確信できる唯一の天体です。砂時計のチリの部分にはホルムアルデヒドやメタノールなどの有機分子が豊富に含まれていますが、こうした物質は星の中では形成されませんので、褐色矮星、または白色矮星のどちらかには大量に有機物、つまり、大量の生命が存在していたのかもしれません。↑がんばれボイジャー1977年8月に探査機、ボイジャー2号が打ち上げられました。今から41年も前のことです。観測を行ったのち、現在は、太陽系の外側がどのようになっているのかを調べるために、地球から約177億キロメートル離れたところを、恒星シリウス方向に飛行しています。2007年に、太陽起源の物質と、磁場に支配されている大きな泡のような構造、ヘリオスフィアの最も外側の領域、ヘリオシースに入り、さらに外側に向かって飛行しています。このたび、搭載されている装置が、太陽系の外からやってくる宇宙線の、5パーセントの増加を検出しました。宇宙線は、太陽系の外からやってくるエネルギー粒子です。その一部は太陽の圧力で、太陽系の中には入ってきません。その量が増加したということは、ボイジャー2号が太陽圏と恒星間空間の境界である、ヘリオポーズに近づいていることを示しています。太陽系の外に飛び出して、恒星間飛行へ旅立つとみられます。ボイジャー2号の速度は秒速15キロメートル、東京から大阪までたった27秒しかかからない速度です。約6万1000年後に太陽系を大きく包み込む、オールトの雲を通過し、約30万年後に恒星シリウスを通過します。ボイジャー2号との通信はまだ10年以上可能と思われますが、ボイジャー2号は太陽を目印にして、地球の方向にアンテナを向けていますので、もし太陽を見失えばそこで通信は途絶えてしまいます。ボイジャー2号から見た太陽は、広い宇宙の中の単なる明るい星としか見えていないはずです。私たちの体内のマイクロプラスチックマイクロプラスチックは自然界で1mm以下の大きさにまで分解されたプラスチックの破片のことで、それらを海の生物が取り込んでいることが問題になっています。マイクロプラスチックはすでに鳥、魚、クジラの体内から発見されており、今回、オーストリア、ウィーン医科大学の研究で、実験協力ボランティア8人から提出された糞便すべてからマイクロプラスチックが検出されました。人間からマイクロプラスチックが検出されたことに科学者らは大きな衝撃を受けていますが、マイクロプラスチックがどのような食品に含まれていたのか、私たちの健康にどのような影響を与えるのかについてはよくわかっていません。体内に入った後、血管やリンパ管に入り込むのか、臓器に蓄積するのか、そのようなことも謎です。今回の研究でマイクロプラスチックの起源として可能性があるのは、マイクロプラスチックを飲み込んだ魚などの海産物の他、プラスチックの包装材に入っている食品、ペットボトル入りの飲料、合成繊維の服からの舞い上がりなどが考えられます。糞便中のマイクロプラスチックの量は、同じ重さの海産物に含まれるとされるプラスチック量よりも多いため、すでに食物連鎖に入り込んで、生態濃縮されている可能性さえあります。いずれにしても、体内に取り込まれるルートがはっきりしなければ、対策も打ちにくいので、今後のさらなる大規模研究が待たれます。私たちに、素敵な天体写真を送り続けてくれている、ハッブル宇宙望遠鏡が、姿勢制御の故障のためセーフモードと呼ばれる待機状態へ入りました。NASAでは復旧作業が続けられています。NASAのハッブル宇宙望遠鏡は1990年に打ち上げられた宇宙望遠鏡です。これまで、多くの星雲や星団、隣のアンドロメダ銀河から宇宙で最も古い銀河まで、あらゆる天体の観測を28年も行ってきました。ハッブル宇宙望遠鏡が撮影した、これまで見たこともないような美しく、詳細な画像は多くの人々を虜にしています。姿勢制御に使われる装置はジャイロと呼ばれますが、ハッブル宇宙望遠鏡には、X軸、Y軸、Z軸の制御に、6個のジャイロが搭載されています。これらのうち2個は故障していますが、今回さらに1個が故障してしまいました。予備として設置されていた、別の1個も、今回の故障をきっかけに電源を入れたところ、壊れていたことがわかり、現在使用できるジャイロは2個だけとなってしまいました。NASAでは予備のジャイロを通常の状態に戻すための方法を検討中です。ジャイロが回復すれば、ハッブル宇宙望遠鏡は通常の観測を再開できますが、ジャイロが動かなければ、ジャイロ1個だけの観測体制に変更となります。この状態ではほぼ、一方向にしか向きを変えることができなくなりますので、観測でカバーできる宇宙の方向が限られてしまいます。ハッブル宇宙望遠鏡は、地球からとても遠いところに設置されているので、これまで、スペースシャトルを使って、何度か修理が行われています。最後に修理が行われたのは2009年ですが、もう修理の方法はありません。↑ネコ足で巨体を支えるのは難しい2億年ほど前の今の南アフリカにあたる場所に、見た目はブロントサウルスなどを含む典型的な首の長い竜脚類のように見え、体重がアフリカゾウ2頭分もある恐竜が生息していたことがわかりました。驚いたことにこの大きな草食動物は、ネコ足で四足歩行をしていました。南アフリカのウィットウォーターズランド大学と南アフリカのブルームフォンテーン国立博物館の研究者らがダムの建設現場から発掘したこのネコ足恐竜、レドゥマハディは、一般的な竜脚類が巨大化の過程で獲得した、ゾウのような体重を柱のように支える足ではなく、途中に関節を持つ足を持ち、俊敏な行動ができる構造を生物学的に試行錯誤ていたものと思われます。ゾウ足に比べて、前脚の可動性が高まった代わりに、体重を支えるには明らかに不利でした。今回の発見は、竜脚類が、柱のように太い足で四足歩行をする巨大な生きものに進化する初期段階に、竜脚類の進化における重要な出来事が、試行錯誤をともないつつ起きていたことを示しています。この記事は科学のポッドキャスト「ヴォイニッチの科学書」です。ヴォイニッチの科学書は毎週ホットな科学の話題をわかりやすいまとめて配信しています。インターネットラジオ局くりらじから配信登録できます。有料版はオーディオブックジェーピーで配信中です。定期購読はこちらからお申し込みいただけます。有料版にはより長時間の音声配信並びに、詳しい配付資料を提供しています。生物大量絶滅の時代がありました。ある時は、地球全体が凍り付いて陸上では何も生息できなくなり、またある時は、隕石が落ちてきて闇の時代が続き、植物が彼はてて食物連鎖が崩壊しました。いずれも、絶滅期が終わるたびに新たに作り出された地球環境に適応した動物種が繁栄し、地球の生命の多様性は回復してきました。地球上で誕生した生物の99.9%が絶滅したと概算する科学者もいます。驚いたことに、私たちはちょうど今、地球の第6回目の生物大量絶滅時代に生きています。今起きている生物大量絶滅における原因はおそらく私たち人間です。地球の歴史において初めて生物が原因となって生物の大量絶滅が起きるのです。人類が地球の生態系に影響を与え始めた痕跡が見られる13万年前から現在までに絶滅した哺乳類を回復するには500万年以上かかるという計算結果もあります。大量絶滅によって生物多様性が失われると、食物連鎖に影響を与え。増え続ける人類の食料を賄いきれなくなる可能性もありますし、地球の気候変動に与える影響も大きくなることが懸念されます。生物多様性が失われることに関する研究はたくさん行われていますが、失われた多様性をどのようにすれば回復できるかの研究は遅れているといわざるを得ません。地球を次の世代に引き継ぐために必要な重要課題だと思われます。九州がちぎれるかも2016年4月16日に発生した熊本地震は、熊本県・大分県を中心に甚大な被害をもたらしました。九州には、別府-島原地溝帯と呼ばれる、顕著な地殻の裂け目があります。別府-島原地溝帯があるため、九州全体が南北に引っ張られ、北側と南側が分裂を始めていますこのような、地面にできた巨大な境界線では地震活動が活発で、2016年熊本地震も、まさにこの地溝帯の中で発生しました。中心とした九州地下の三次元地震波速度を詳細に求めました。その結果、次の三つのことがわかりました。活動、の三つの要因が複雑に絡み合っている・2016年熊本地震の原因は、上部地殻の固い岩盤だったこと。不均質で不安定な構造をしており、さらにそこに膨大な量の海水の流入が関係しているためだったこと大きな地震が発生した地域の地下深くの構造をこのように明らかにすることによって、今後起こる超巨大地震の震源を事前に推定することができるかもしれません。↑クラシック音楽は進化で説明できる京都大学の研究チームは16世紀から19世紀における西洋音楽の様式の変化が、進化のプロセスで説明できることを発見しました。音楽という人間が作り出すものが、進化という生物学的により望ましい姿を求める自然現象と同じだということがありうるのでしょうか。・ある世代に分類され・その世代の中でも楽曲ごとに個性があり・それらの楽曲の個性のうちいくつかは新しい世代の特定の楽曲に特徴が引き継がれ・さらに特定の楽曲の特徴は世代を超えて引き継がれ・また、ある特徴はその時代だけに見られる音楽的特徴にとどまり・音楽の歴史を振り返ると、そのようなことが何度も繰り返されてきたことがわかりました。これは、生物学における進化となんら違いのないものでした。今回の解析手法は文化的現象の大量のデジタルデータを数学モデルで解析する手法であり、その他の文化的現象の進化を探り出すのにも使える可能性があります。この記事は科学のポッドキャスト「ヴォイニッチの科学書」です。ヴォイニッチの科学書は毎週ホットな科学の話題をわかりやすいまとめて配信しています。インターネットラジオ局くりらじから配信登録できます。有料版はオーディオブックジェーピーで配信中です。定期購読はこちらからお申し込みいただけます。有料版にはより長時間の音声配信並びに、詳しい配付資料を提供しています。赤ちゃんできちゃったー、皮膚細胞から九州大学では、皮膚細胞から生まれたマウスが健康に育っています。皮膚細胞から精子や卵子を作り出して、受精させることが可能になっている、ということです。このような研究は、不妊に悩むカップルの一部から、熱いまなざしで見守られています。した、卵子や精子の作製がヒト細胞でも可能になれば、不妊治療として、血液や皮膚の細胞に、その代わりをさせることができるようになります。同性愛カップルもいずれ、二人ともに遺伝的つながりのある赤ちゃんを、持てるようになるかもしれませんが、その時には、どっちの細胞から精子を作って、どっちの細胞から卵子を作るかでもめることになるかもしれません。いう実験は今まで成功したことが無かったのですが、九州大学が成功したポイントは、iPS細胞由来の卵細胞を育てる、環境の最適化にありました。突破口となったのは、他のマウス胎仔から採取した、卵巣の細胞を培養液に加えたことでした。これらの卵巣細胞はいろんなホルモンを卵細胞に与え、実際の卵巣に似た環境を作り出すことで卵細胞に自分たちがマウスの体内にいると勘違いさせたのです。実際に人間の医療に用いる場合には、胎児から卵巣細胞を取り出すことは倫理的に不可能ですので、今回の成功の中で卵巣細胞が何をしているのか、その役目を解明して、それを添加物等で人工的に肩代わりする、あるいは、その役目を付与した卵巣細胞をiPS細胞から作り出す必要があります。地球上で最も非対称な生物と異名をとるカレイは小骨が少なくおいしい魚ですが、生物としてみるとその成長過程はとても不思議です。生まれた時のカレイは普通の魚っぽい外見ですが、間もなく頭の骨と軟骨がねじれて位置を変え、片方の目が頭頂部を越えて、反対側の目のそばへ移動します。カレイは海底を素早く移動しますが、その移動方法はなんと、足を使って走っていた、ということが最近の研究でわかりました。カレイの平たい体の縁から伸びたたくさんの鰭条(きじょう、魚のヒレを支える線状の構造)は、ヤスデの脚のようです。カレイは鰭条のうち数本を束にして、波打たせるっように使って前に進んでいます(次写真)。この方法は、ヤスデの歩き方に非常に似ています。その様子はカンブリア紀の生物も思い出させます。この記事は科学のポッドキャスト「ヴォイニッチの科学書」です。ヴォイニッチの科学書は毎週ホットな科学の話題をわかりやすいまとめて配信しています。インターネットラジオ局くりらじから配信登録できます。有料版はオーディオブックジェーピーで配信中です。定期購読はこちらからお申し込みいただけます。有料版にはより長時間の音声配信並びに、詳しい配付資料を提供しています。↑テニスをする人は長生きだ健康のためにスポーツをしているのであれば、競技によってその効果が違うようです。スポーツには寿命を延ばす効果があります。デンマークの研究によると、座ってばかりいて運動不足になっている人よりも、スポーツを行っている人は平均余命が長く、特にテニスをしている人では10年近くも長いのだそうです。長寿の効果は水泳やランニングなど、一人でするスポーツよりも、テニスやサッカーなどの他の人と一緒に行うスポーツの方が高いようです。この研究では、デンマークのおよそ9000人の人を対象に、1991年から2017年まで追跡調査を行い、死亡率を集計しました。その結果、座っていることが多い人に比べ、平均余命の長さは、テニスで10年、バドミントンで6年、サッカーで5年、サイクリングで4年、水泳とジョギングと健康体操は3年、スポーツジムに通う人は1年半でした。今回の調査から気づくのは、ラケットを使う競技の長寿効果が高いことです。アメリカのメイヨークリニックは、テニスやバドミントンなどのラケットスポーツはインターバルトレーニング、つまり、不完全な回復を挟んで運動を繰り返すトレーニングに当てはまるからではないかと考察しています。母はネアンデルタール人、父はデニソワ人ネアンデルタール人は2万年から4万年前、最後に絶滅したヒト属です。ネアンデルタール人が絶滅するまでは、地球上には複数のヒト属がいました(現在はホモサピエンス一種しか見つかっていません)。それらが種を超えて子孫を残せたかどうかについて、科学者は非常に大きな関心を寄せています。デニソワ人は、2010年に、シベリアのアルタイ山脈のデニソワ洞窟で化石が発見された、ネアンデルタール人とほぼ同時期に地球にいたヒト属で、ネアンデルタール人と共通の祖先から枝分かれした種ですが、どのようなヒト属だったかまだほとんど何もわかっていません。デニソワ人は約39万年前に現れ、4万年前頃に絶滅しました。ドイツ、マックス・プランク進化人類学研究所が、約9万年前に13歳前後で死亡した少女の骨の化石DNAを分析したところ、母はネアンデルタール人、父はデニソワ人であることがわかりました。異なる種を両親に持つ子供、しかも第一世代の子供の存在が実際に確認されたのは、今回が初めてのことでした。ほとんどのヨーロッパ人とアジア人のDNAの約2パーセントはネアンデルタール人に由来するものですし、デニソワ人の痕跡も残っています。母がネアンデルタール人、父がデニソワ人である第一世代のこの少女が、人類の歴史にどのような影響を与えたのか、非常に興味深いです。ちなみに、ヒト属はこれまでかならず複数の種が地球上におり、ある種が絶滅してもその他の種がヒト属を維持しましたが、現在の地球には、ヒト属は私たちホモ・サピエンスしか残っていない可能性が非常に高く、私たちが絶滅してしまうと、地球からヒト属が消滅することになり、ある意味、私たち自身も絶滅危惧種です。»おびおのプロフィールAuthor:おびお会社員をしながら科学のコンテンツを作ってます。書籍とか、トークライブとか、セミナーとか、ネットラジオとか、Webコンテンツとか。シンプルテンプレート。