2006.04.14

自然界最強の接着力をもつ細菌を発見!-市販品など比べものになりません

Yahoo!NEWSより「自然界最強の接着剤あった 細菌で、市販品の倍以上」(共同通信)

水道管の内側など水が多い場所にくっついて生息する細菌の一種が、市販の「強力」接着剤の2倍以上の接着力を発揮できることを、米インディアナ大などのチームが13日までに実験で確かめた。
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これは、川の中や水道管の中などに存在する「カウロバクター・クレセンタス」と呼ばれる細菌です。栄養分が貧困でも存在できる細菌なので、どのような環境でもわずかには存在します。

この細菌は、尾のように伸びた付着器官の先端を使い、水道管内部や川の中の岩など、水が豊富な場所の平面にくっつきます。

この細菌1個を、ガラスピペットの表面から引き離すために必要とされる力を測定すると、平均1マイクロニュートンだったとのこと。1平方ミリメートルあたりでは約70ニュートンの力に相当します。

現代の商用の超強力接着剤といわれるものの接着力が1平方ミリメートルあたり18-20ニュートンであることを考えるとすさまじい接着力といわざるをえません。

さらに、この細菌は人間に対して害を与える毒素を一切作り出さないという利点を持ちます。この細菌が接着力のもととしている多糖類が大量に作り出せれば、それを外科手術用の強力な生分解性接着剤として利用できる可能性があると研究者たちは考えています。

ただ問題は、製造する際に「機械にくっつかせず製造できるかどうかだ」ということだそうです(笑)

接着の仕組みは完全には解明されていません。

自然界最強の記録だという。
自然界最強の接着力は細菌でしたか。

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2億年前からメスだけで繁殖したと考えられてきたカイミジンコのオスを発見!

Yahoo!NEWSより「世界の研究者探したオス発見=カイミジンコ「メスだけ」覆す-琵琶湖博物館など」(時事通信)

メスだけで2億年間生息してきたと考えられてきた微小生物カイミジンコのオスを鹿児島県の屋久島で発見したと、滋賀県立琵琶湖博物館などの研究グループが13日、発表した。
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カイミジンコは水草の多い浅い池や水田に生息する甲殻類で、体の大部分が2枚貝の貝殻に似た殻に覆われています。しかし、その最大の謎は、メスしかいないという点です。

ダーウィニュラ科のカイミジンコの約2億年前以降の化石は、すべてメスと幼体で、約30の現存種でもメスしか確認されていません。したがって、約2億年前の中生代三畳紀にオスが消滅し、メスだけで繁殖を繰り返してきた世界最古の無性生殖生物であるとするのが定説となっていました。

しかし、メスからメスが生まれる無性生殖生物は理論上、長期間生存できないという点は解明されておらず大きな謎とされてきました。

滋賀県立琵琶湖博物館のロビン・ジェームス・スミス学芸技師と金沢大大学院の神谷隆宏教授ら3人は、2003-05年にかけて、鹿児島県・屋久島の海岸近くの泉で約400個体のダーウィニュラ科のカイミジンコを採取。そのほとんどはメスでしたが雄を3匹発見。体長0.395ミリで、雌の0.45ミリより一回り小さいということです。雄は雌の幼体と形や大きさが似ており、生殖器は殻に覆われて外からは分からなかったようです。

この成果は学術雑誌「英国学士院紀要」電子ジャーナル版に掲載された。
やはりオスがいました。外見は幼生とそっくりなためこれまでは幼生だとされてきたのかもしれません。とにかくこれでオスの威厳は守られました(笑)

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2006.03.28

頭をふくらませて身を守るオタマジャクシ

YomiuriONLINEより「頭は2倍、動き少なく…これがオタマジャクシ式防御法

小さな生き物が外敵から身を守るには、隠れる、逃げる、毒を持つなどさまざまな方法があるが、北海道などに生息するエゾアカガエルのオタマジャクシは、頭の部分を約2倍の体積に膨らませ、捕食者のエゾサンショウウオに丸のみされないよう防御していることが、北海道大学の西村欣也助教授(行動生態学)らの研究でわかった。
0603281エゾアカガエルは北海道などの森林や草原に分布しているカエルです。かつては、ヨーロッパアカガエルの同一亜種とされ、その後、チョウセンヤマアカガエルと同一種であるとされましたが、現在では独立種であるとわかっています。

このエゾアカガエルとエゾサンショウウオは、ともに雪解けのころ水たまりなどに卵を産みます。そのため、オタマジャクシはサンショウウオの幼生と一緒に暮らさねばなりません。

研究チームがこのような状況を実験的に再現したところ、オタマジャクシは動きを減らして目立たないようにするだけでなく、3−7日の間に、表面の皮膚を膨らませて頭胴部の体積を約2倍にすることが確認できたとのこと。

また、サンショウウオを取り除くと、頭胴部の大きさは元に戻りました。孵化の時期がずれ、オタマジャクシがサンショウウオに比べ十分に大きいときは、一緒にしても頭胴部はあまり大きくならなかったとのことです。

逆に、捕食者のエゾサンショウウオの幼生はオタマジャクシを捕まえやすいよう、あごを大きく発達させます。さらに、オタマジャクシもサンショウウオも捕食するオオルリボシヤンマのヤゴを一緒にすると、今度はともにヤゴから逃げるため尾びれが大きくなり、頭胴部やあごはあまり大きくならなかったようです。

西村さんは「何が刺激になって頭胴部の大きさなどを変化させているのか、そのメカニズムを明らかにしていきたい」と話している。
環境に応じて体を変化させる仕組みにはまだまだ未解明な部分が多いようです。

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2006.03.25

世界最高齢のカメは250歳だった?−ご冥福をお祈りいたします

Yahoo!NEWSより「インドの動物園、推定年齢250歳のゾウガメが他界」(ロイター)

インドのコルカタ動物園では23日、推定年齢250歳のアルダブラゾウガメが肝不全のため死亡した。
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世界最高齢のカメは、昨年175歳の誕生日を迎えたオーストラリアの動物園で飼育されているガラパゴスゾウガメだと思っていましたが、探せばいるもんです(笑)

関係者によると、ベンガル語で「唯一無二の」を意味する「アドワイチャ」と名付けられたこの亀はもともと、18世紀中頃に英領インドの基礎を築いた英軍人ロバート・クライブのペットとして飼われていたものだということです。

その後、約130年前にコルコタ動物園にやってきました。

正確な飼育記録は、150年分ほどしか残っていないようですが、様々な事実をつなぎ合わせると、アドワイチャの年齢は250歳以上だと関係者は主張しています。

アルダブラゾウガメは西インド洋セーシェル諸島のアルダブラ島原産で、平均体重は120kg。ガラパゴスゾウガメの次に大きなリクガメで、長生きすることで知られています。

西ベンガル州のバーマン森林相は「この亀が150歳以上だったことを証明する書類はあるが、信頼できる筋からの証言などを集めた結果では、250歳を超えていたと考えられる」と語った。
探せば万年生きているカメもいるんじゃないですか(笑)

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2006.03.17

超音波でコミュニケーションをとるカエルが見つかる!

YomiuriONLINEより「カエルも超音波で会話…中国の生息種、米教授ら発見

コウモリやイルカだけでなく、カエルにも、人間には聞こえない超音波を使って会話する仲間がいることが、米イリノイ大学のアルバート・フェン教授らの研究でわかった。
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コウモリ、クジラ、イルカは超音波を利用してコミュニケーションをとります。齧歯類も超音波で母親を呼ぶことが知られています。しかし、ほ乳類以外の動物が超音波を利用してコミュニケーションをとっていることは知られていませんでした。

このカエルは「カクレミミハヤセガエル」というカエルです。学名をアモロプス・トルモタスといい、中国の有名な景勝地・黄山の急流に住んでいます。

ニューヨークのコーネル大学の生物学者、クレイグ・アドラー氏が、中国で両生類の調査をしている際に、このカエルの鼓膜が外部に出ていないのに気がつき、聴覚神経学者のフェン教授に報告。フェン教授らの研究の結果、超音波を利用していることが明らかになりました。

急流に住むこのカエルは、水の音などに邪魔されずに会話をするために、超音波を利用しているようです。

フェン教授らが鳴き声の超音波部分だけを録音して8匹の雄のカエルに聞かせたところ、5匹が鳴き声をあげるなどの反応を見せたということです。そのうち1匹は、音のない状態では3分間に6回しか鳴かなかったのが、超音波を聞かせると鳴く回数が18回に増えました。

このカエルの鼓膜が外部にでていないのは、超音波を探知するためのようです。超音波を探知するには薄い鼓膜が必要ですが、耳がくぼんでいると鼓膜と耳を結ぶ管が短くなり超音波を感知しやすくなると研究チームは考えています。

両生類でこうした能力が明らかになったのは初めて。16日付の英科学誌ネイチャーに発表する。
さすが中国。しゃべって雲に乗る猿だけじゃなかったんですね(笑)

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ホタルの黄緑色の光の謎を解明!−効率的なエネルギー伝達につながるか

Asahi.comより「ホタルの光、なぜ黄緑色? 京大助教授らが解明

「ホタルの光」が黄緑色に光る秘密は、発光に関係する酵素ルシフェラーゼの立体構造にあることが、わかった。理化学研究所播磨研究所の加藤博章チームリーダーや京都大の中津亨・助教授らの研究チームが解明し、16日付の英科学誌ネイチャーに発表する。
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エネルギーを光に変換する場合、熱としてロスが生じやすく、白熱電球は1割、蛍光灯では2割、発光ダイオードで3割の発光効率しかありません。しかし、ホタルの発光効率は9割と極めて高く、「この世に存在する、もっとも効率の高いエネルギー変換装置」ともいわれています。

ゲンジボタルでは、発光基質と呼ばれるタンパク質「ルシフェリン」とATPに、発光酵素の「ルシフェラーゼ」が作用して光ることは分かっていましたが、詳しい仕組みは未解明でした。ルシフェラーゼの種類により発光色が黄緑から赤に変わる現象があることも知られています。

研究チームは「ルシフェラーゼ」の立体構造を大型放射光装置「スプリング8」で解析。

その結果、ルシフェラーゼのアミノ酸のうち、288番目のイソロイシンが発光物質側の活性部位を挟み込み、発熱ロスの原因となる分子振動を抑え、黄緑に光らせることが判明しました。また、赤色に発光するように変異した酵素では、黄緑色に発光するホタル本来の酵素に比べ、挟み込みがゆるいことも確認されました。これは、発光前に振動によってエネルギーが失われてしまうためと考えられます。

中津助教授は「ホタルの光は精巧な分子装置で制御されていた。新しい発光システムの開発などにつながる可能性がある」と話している。
効率的なエネルギー利用システム開発につながるかもしれません。でも、昔みたいにホタルの飛び交う川が家の近所で見られるようになるともっと嬉しいのですが。

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2006.03.14

害虫も死んだふりをする−これがけっこう有効です(笑)

YomiuriONLINEより「これも生き残るため…穀類の害虫の死んだふり

穀類の害虫のコクヌストモドキでは、天敵のクモに対して、死んだふりをすることで生き残る可能性を高めていることを、岡山大学の宮竹貴久助教授(進化生態学)が実験で確かめた。24日から新潟市で始まる日本生態学会で発表する。
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動物が、敵などの危険に遭遇した時の行動パターンの一つに「死んだふり」があります。ニワトリやヘビ、カエルなど多くの生物に見られる行動です。これは動かない対象を、視覚情報で認識出来ないような目をもつ敵の脅威にさらされた時に、「死にまね行動」をとることで、敵に認識されなかったものだと考えられますが、本当にこれが生存競争に役立っているのかは分かっていませんでした。

宮竹助教授は、コクヌストモドキの遺伝的な選抜を10世代繰り返して、死んだふりを頻繁にする系統と、ほとんどしない系統を作ることに成功。それを天敵のクモと15分間一緒にして、どちらの系統が生き残る可能性が高いか比べたとのことです。

その結果、各14回の実験で、死んだふりをする系統は13匹が生き残ったのに対し、しない系統5匹しか生き残ることができませんでした。死んだふりをしない系統は、普段から活発に動き回る傾向があり、運動量は死んだふりをする系統の約2倍あったそうです。

宮竹助教授は「活動性を支配する物質があって、それが死んだふりも制御している可能性がある」と話している。
熊に出会ったときに死んだふりをしても無駄だといわれてますが(笑)

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2006.02.17

小さな魚を逃がすのはよくない結果をうむかもしれません

YomiuriONLINEより「大物ばかり捕っちゃダメ…魚群の生命力低下

魚群から大きい個体ばかりを漁獲していると、魚群の小型化や生命力の低下を招き、水産資源の崩壊につながる恐れがあると、米・ニューヨーク州立大ストーニーブルック校と東京農業大生物産業学部(北海道網走市)の共同研究チームが実験で突き止めた。
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かつて地球上に豊富に見られた魚の漁獲量は年々減少しています。これは魚の乱獲によるものだと考えるのが普通です。しかし、乱獲した魚を守るために漁獲量を制限した地域でも、乱獲された魚のうちある種のものは以前の個体数に戻ることはありません。これを説明するかもしれない研究結果が発表されました。

研究チームは、2002年から、トウゴロウイワシの仲間である「アトランティックシルバーサイド」を使い、大きい方から90%の個体を取り除いた群と、小さい方から90%を除いた群、規則性なく90%を除いた群の計3群に分けて、6世代にわたって実験室で飼育しました。

その結果、小型魚ばかりの群は、稚魚の体長や餌に反応する時間、生存日数など、ほとんどのデータでほかの群よりも劣っていることがわかったとのことです。

漁を行うときは、大きな魚を手元に残して、小さな魚を逃がすのが普通です。これは将来の漁獲資源を守るための行動ともいえますが、この研究では、その行動により魚類の集団の遺伝子が偏り、最終的な繁殖力をも低下させてしまうといえそうです。

研究に参加した東京農業大の千葉晋講師は「自然界への影響が証明されれば、大型魚を残すための規制や、優れた魚の遺伝子を残す『ジーンバンク』の設置を考える必要がある」と話している。
小さな魚をリリースすることが逆に悪い結果を生んでいるのでしょうか。

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2006.02.03

妻の妊娠中は夫も太る?−これは進化の名残かもしれません

Yahoo!NEWSより「赤ちゃん待ってパパも太る 2種のサルで米チーム確認」(共同通信)

つがいの雌が妊娠中には雄も体重が増える現象を、米ウィスコンシン大の研究チームが2種のサルで確認し、英科学誌バイオロジーレターズに1日、発表した。
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チームが研究対象に選んだのは、リスほどの大きさの小型サル、コモンマーモセットとワタボウシタマリンです。これらの種は一夫一婦婚で父親が母親と同等かそれ以上に子育てをすることで知られています。

研究チームは、29匹の雄のマーモセットと29匹の雄のタマリンの体重を追跡調査しました。このうち14匹のマーモセットと11匹のタマリンは、つがいの雌が妊娠中でした。通常、タマリンは5ヶ月、マーモセットは6ヶ月の妊娠期間をもちます。つがいが妊娠していた雄の個体はこの妊娠期間に体重が平均で約10%増えました。一方、つがいが妊娠していなかった雄の体重に変化は見られなかったとのことです。

この体重増加は食べる量が増えたためなのか、またホルモンの影響なのかなど理由は分かっていません。

研究チームによると、父親サルは、誕生直後から赤ちゃんを何匹も背負って動かなければならないため、厳しい労働に備えたエネルギー貯蔵ではと推論しています。

ヒトでも妻が妊娠すると夫がつわりになったりすることがあるといわれています。一説には10人に1人は夫もつわりを経験するとか。これらの症状は心因性だと考えられていました。しかし、このサルでの研究結果が多くの種で見られるのであれば、研究チームが言うように進化の過程で必要だったことの名残だったのかもしれません。

人間の男性でも妻の妊娠中に体重が増えたり、つわりのような症状を経験したりする例が知られており、その原因解明につながる可能性もある。
僕は妻が出産で実家に帰ると、遊びすぎて体重が増えました(笑)

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2006.01.31

優性遺伝子はなぜ発現するのか?

Yahoo!NEWSより「劣性遺伝子押さえ込む メンデルの法則仕組み解明」(共同通信)

遺伝に関する「メンデルの法則」で、植物が“両親”からそれぞれ受け継いだ性質のうち優勢な一方だけ表れる「優性の法則」の原因の1つを、奈良先端科学技術大学院大の高山誠司教授(細胞間情報学)と東北大などのグループが見つけた。
有性生殖をする動植物は、色や形など様々な性質を生み出す遺伝子を父親と母親由来の一つずつ持ちます。19世紀半ばにエンドウマメを使った実験で修道士メンデルは表れる性質と、隠れていて子孫に伝わる性質があることを発見しました。表れる性質を「優性」、隠れているのを「劣性」と呼びますが、性質そのものに優劣はありません。これを「メンデルの優性の法則」と呼びます。

この優性の法則に関しては、遺伝病など遺伝子の働きに異常がある場合に優性・劣性の違いが生じる経過は判明していたが、二つとも正常な遺伝子の場合に、片方だけが表れる仕組みはよくわかっていませんでした。

高山教授らは、アブラナ科のカブラで、自分の花粉がめしべについても受精しないようにする「自家不和合性」の遺伝子を研究。劣性の遺伝子で、遺伝子の発現を制御する部分に炭化水素の一種が取り付いて「メチル化」と呼ばれる化学変化が起き、遺伝子の発現を押さえ込んでいることを発見しました。

「メチル化」のおきた遺伝子は性質を発現するタンパク質に変換することができず、劣性が表れなくなったとみられます。

遺伝子内部の配列自体は変化していないことから、研究グループは、交配後に起きる劣性遺伝子の化学反応により優性の性質が発現していると結論付けました。

高山教授は「今回の仕組みが、優性の法則でどれだけ一般的かを調べたい」と話している。
この仕組みが一般的なものであれば、品種改良などが行いやすくなるのではないでしょうか。

<参考>「メンデルの法則に修正の余地が?

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