2014-07-29
【ソマチッドは生命の起源か？】科学を身近に☆NewStream
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| 【イルミナティ白書】より |
旬の話題から自然の摂理が学べる！科学を身近に☆NewStreamです。
今週の科学ニュースを紹介します。
皆さん、ソマチッドという有機体をご存知でしょうか？
ソマチッドは約４０億年前に誕生したとされる超微小生命体です。
その後に誕生する生命体の祖型・材料となり、人間の身体の中だけでなく、動物・植物・バクテリア等あらゆる地球生命体の体内に共生し、１万ｍの上空、１万ｍの深海、地中奥深くにも存在しています。
1000℃の高温、－30℃の低温、無酸素、塩酸の中、硫酸の中、超高圧下、５万レム（ ５００Ｓｖ ）の環境下でも死ぬことのないため不死の生命体とも云われており、５億年前の化石の中からも元気に甦ります。
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【雌雄分化の推進が「癌」を生み出した？】科学を身近に☆NewStream
多細胞生物としては最も原始的な「ヒドラ」
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ところでみなさん、日本人の死因の３割を占める癌。その起源は一体どこにあると思いますか？
ドイツ・キール大学の研究に依れば、癌の起源は太古の昔、原始的な多細胞生物が登場したのと同時であることが分かったようです。
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【光合成は量子コンピューティング】科学を身近に☆NewStream
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光合成が非常に効率が優れているのは、エネルギーが同時に複数の場所に存在し、常に最短のルートを見つけ出しているという「量子効果」が作用しているからだということを示す研究が発表されたそうです。
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【指紋で犯行時刻が解る】科学を身近に☆NewStream
刑事ドラマで指紋を採取する場面を多く見かけますが、このほど「誰の指紋か」だけでなく「何時つけられた指紋か」までを特定することができるとの記事がありました。
指紋とは、紋様の物理的形だけと思っていましたが、「指紋痕跡には、皮膚の脂肪分やタンパク質などが残っており、このタンパク質を構成するアミノ酸のひとつであるトリプトファンが、365nmの紫外線を当てると、青白く浮かび上がって見える。そして時間が経つと、徐々にトリプトファンが酸化を受け、別の波長の光を吸収して蛍光を発するようになる。」事により指紋により犯行時刻が推察できるとの事です。
蛍光を発する現象は放射性物質が有名ですが、どちらもエネルギー（電磁波）を放出して統合から分散へと向かう過程ですね。生物は無機物（水と二酸化炭素）＋光で高分子の有機物を作り、生命活動の中止と同時に有機物を無機物と光に分解するように見えます。
ところでトリプトファンはセロトニンやメラトニンと言った物質の材料である。
又トリプトファンは吸収した紫外線によって、その構成元素の内殻の電子が原子外に弾き飛ばし、そのようにしてできた空の軌道に外側の殻から電子が遷移し、余分なエネルギーを蛍光として放出するのである。
アミノ酸一つとっても非常に興味深い物ですね。
http://blog.livedoor.jp/route408/
犯罪の捜査において、指紋は最も重要な証拠となりえます。指紋は一生にわたって変わりませんし、その紋様を詳しく分析すれば、ほぼ間違いなしに個人の特定が可能です。筆者など、小さい頃に利き手の人差し指をケガして変な指紋になっており、鑑定するまでもなく一発でバレてしまうので、悪いことはできそうにありません。
指紋（筆者のではありません）
指紋が犯罪捜査に用いられるようになったのは、19世紀末ごろのことだそうです。ヘンリー・フォールズという人が、来日して大森貝塚の土器を調べていた際、数千年前の指紋が変わらずに残っていたことに感動し、研究を始めたのがきっかけといわれます。その他、指紋の犯罪捜査への応用には、いろいろな裏話があるようです（「指紋を発見した男―ヘンリー・フォールズと犯罪科学捜査の夜明け」コリン・ビーヴァン著）。（ところで、日本人は江戸時代から拇印を利用して個人の同一性確認を行なっていました）
このように、犯罪捜査に非常に役立つ指紋ですが、技術が登場、Angewandte Chemie誌に掲載されました。 指紋には、皮膚の脂肪分やタンパク質などが含まれています。このタンパク質を構成するアミノ酸のひとつであるトリプトファンは、特定の波長の紫外線を吸収し、蛍光を発する性質があります。このため、指紋に365nmの紫外線を当てると、青白く浮かび上がって見えます。
トリプトファン
しかし指紋がつけられて時間が経つと、徐々にトリプトファンのインドール環が酸化を受け、別の波長の光を吸収して蛍光を発するようになります。これを測定すれば、酸化されたトリプトファンの量を割り出せます。これで指紋がつけられた時刻を割り出せそうですが、くっついたタンパク質の量にも左右されるため、今まであまりうまく行っていませんでした。 今回著者は、元のトリプトファンと、酸化生成物の「比率」を測定することを考えました。これなら、指紋としてくっついたタンパク質が多かろうと少なかろうと、ほぼ同様の数値が出るはずです。この発想は成功し、約1.9日の誤差で、指紋がつけられた日時を推定できたということです。ただし、3週間以上経過した指紋については正確な数値が出にくく、日時の推定は難しいとのことです。 この方法によれば、犯人がいつごろ指紋を残したのかわかりますし、多数ある指紋の中から犯行時刻ごろにつけられた指紋だけを絞り込むことも可能になりそうです。まだ改良の余地はありそうですが、いずれ研究が進めば犯罪捜査の現場で強力な手法となることでしょう。 推理小説などにも、いずれこうした手法が取り入れられるのかもしれません。指にあらかじめ還元剤を塗っておいて、犯行推定時刻をずらすことで捜査を撹乱する――などというトリックも考えられそうですが、どんなものでしょうか。
【世界最大級の「植物工場」、宮城に新設】科学を身近に☆NewStream
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宮城県で、世界最大級のLED照明を使った屋内レタス農場がオープンしました。クリーンルームの無農薬栽培で、既存の農法と比べて面積効率は100倍、成長速度は2.5倍、水の使用は1％なのだそうです。
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【O-157は先進国でしか流行っていなかった！】科学を身近に☆NewStream
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今週の科学ニュースを紹介します。
O-157 (写真はこちらからお借りしました。）
1996年に日本全国で話題となったO-157を覚えていますか？
当時、学校給食にて発生したことや連日に及ぶ食中毒発生によって全国で話題となり、約1.5万人の感染者がでました。これは、WHO(世界保健機関)でも「桁違いの記録的な患者数」という事態に驚きを示しました。
2006年にはアメリカでホウレン草による食中毒が発生し、全米の20州以上で約150名がO-157に感染し、発症しています。
なぜここまで流行ったのでしょうか？そもそもO-157とは大腸菌の1つであり、O抗原が157番なのでこう呼ばれています。一般には、腸管出血性大腸菌O157:H7（Escherichia coli O157:H7）と言います。ベロ毒素と呼ばれる強い毒素をつくる病原性大腸菌で、100個程度の少量の菌で発症し、感染症・食中毒を起こします。(Wikipedia ・ 病原性大腸菌O157とは参照)
ほかにもカナダ・ドイツ・イギリス・オーストラリアなどでも発生したそうです。なぜ、このような先進国でしか発生しなかったのでしょうか？その原因を日本の事例から追究してみましょう。
以下、今さら聞けない勉強室ねもはも版より抜粋、引用（一部中略）します。
■なぜ学校給食で
1996年の食中毒事故で大規模なものはいずれも学校給食が原因でした。学校給食の調理が不衛生であったり、原因菌の多い食材を使っているわけではありませんが、学校給食のしくみそのものが食中毒を大規模化させました。岡山県邑久町の場合、学校給食センターで一括してつくっていたこと、大阪府堺市の場合、各学校に調理場がありましたが、献立や食材購入は市全体で行っていました。これらはコストを下げるために行われていることです。
食中毒事故は大規模化すると、地域の医療体制が追いつかず、被害を拡大させたり、死者を出すことにつながります。
この病原性大腸菌O-157による食中毒事故を受けて、文部省（当時）は、学校給食食品衛生マニュアルを作成します。それに対応するため、生野菜に過剰な次亜塩素酸ナトリウム消毒を行ったり、生野菜を出さず、また、ジャムを煮返したり、中心温度を高くするため加熱しすぎの料理を出すなど混乱を招きました。しかし、本質的な問題である大規模、低コスト体制には手を付けられず、潜在的なリスクは高いままです。
そして、現在でも、多くの学校給食現場では過剰な殺菌や生野菜を出さないなどの現場対応で食中毒を防ぐことを最優先にした給食づくりが行われています。
(中略)
■腸内細菌と無菌思想
病原性大腸菌と一般の大腸菌に大きなふるまいの差はありません。人間の腸の中ではさまざまな腸内細菌が細菌群となっており腸内細菌叢と呼ばれます。便（うんち）の固形分半分から3分の1がこの腸内細菌やその生成物です。菌には酸素が好きな好気性菌と酸素が嫌いな嫌気性菌があり、腸内での主流は嫌気性菌です。大腸菌は好気性菌です。
腸内細菌叢は、300種類ともいわれる多様な菌で構成され、腸内でバランスをとっています。
腸内細菌叢のバランスがよければ、病原性大腸菌が入っても、ただちにその菌ばかりが繁殖することは難しいようです。
ところが、たとえば抗生物質などの抗菌剤を飲むと、一時的に腸内細菌叢が壊れてしまいます。一時的であれ腸内を「除菌」してしまうからです。そんなところに感染力の強い、繁殖力の高い菌が入ったらどうなるでしょう。一気に増殖し、発症するかもしれません。
病原性大腸菌O-157をきっかけに「常識」となった過剰な除菌・無菌思想は、腸内細菌叢や身体の表面にいる皮膚常在細菌などと共生して健康を保っている人間の生命のあり方そのものと矛盾しているのです。
■食のあり方から考える
1996年の病原性大腸菌O-157の流行原因は分かっていません。しかし、おおもとが家畜である牛由来であることはわかっています。合成抗菌剤などを多用し、過密に育て、餌も本来の粗飼料（牧草など）だけでなく、穀物や動物性のものを与える育て方の中に問題があるのではないでしょうか。
家畜の餌のほとんどは輸入です。また、日本人の食料の過半数が輸入品です。堺市の原因食材として最初に上げられ、その後、違うとされたカイワレ大根も、その種子がアメリカ産だったために疑われました。世界各地からの輸入食料に頼ることもひとつの問題です。そこにきて過剰な除菌・無菌思想が加わり、1996年の流行を引き起こしたのではないか、そんな風に思えてなりません。
もちろん、原因は明らかにならないままです。
しかし、その後、家庭では生野菜が食べられており、レバ刺や、魚の刺身も元のさやに戻りました。あのパニックはなんだったのでしょう。その後に起こった様々な食品事件のたびに、ひとつひとつ食材が一時的に食べられなくなり、いずれまた元に戻っています。ただ、そのたびごとに、除菌・無菌思想だけが強力になっています。
(写真はこちらからお借りしました。)
いかがでしたでしょうか。
先進国の過度な除菌や清潔志向が、食中毒やアレルギー体質の発生を招いてしまっているのだと思います。しかし、衛生管理の行き届いた先進国では、バイ菌は悪いもので抗菌処理しなければ商品を買ってもらえない、という事態になってしまっています。全ての菌を処理することで身を守るよう思い込んでしまわずに、まずは食物繊維の豊富な食物で腸内環境を整えてみてはいかが？
※参考投稿
