【進化】眼の化石に新たな見方 | Nature | Nature Portfolio
節足動物に光を遮蔽するメラニン色素があったことを示す最も古い記録が、5400万年前のガガンボの眼の化石から得られた。この発見について報告する論文が、今週掲載される。この眼の化石のさらなる分析では、ガガンボの眼の構造が化石生成過程でどのように変化したのかも明らかになった。この新たな知見で、他の化石化した節足動物（三葉虫など）の眼の構造に関するこれまでの解釈を見直す必要が生じる可能性がある。 昆虫や甲殻類などの節足動物に見られる複眼は、動物界で最も一般的な視覚器だ。複眼の進化の歴史は、少なくとも5億2000万年前にさかのぼり、初期の複眼の例を研究することで、節足動物の眼の視覚能力に関する手掛かりが得られる可能性がある。 今回、Johan Lindgrenたちのグループは、デンマークで見つかった5400万年前のガガンボの眼の化石の組成と微小解剖を研究し、現生種のガガンボの眼と比較して、化石生成過
中国では送電網による供給電力より太陽光発電が安くなっている | Nature Energy | Nature Portfolio
中国の都市では、産業用および商用の太陽エネルギーシステムが供給する電力が、送電網による供給電力よりも安くなったことを明らかにした論文が、今週掲載される。この知見は、近い将来に中国において、産業用および商用の太陽エネルギーシステムの売電を大きく促進する可能性がある経済的な動機を提示している。 太陽光発電の価格が送電網による供給電力の価格よりも高いと、太陽エネルギーシステムを購入する経済的動機が低下する可能性がある。多くの先進国は、太陽エネルギーシステムに補助金を支給して、高いコストを埋め合わせている。中国などの発展途上国では、多額の補助金が支給されないかもしれないが、人件費やシステムのハードウエアコストが低いため、送電網による供給電力と同等の価格が実現される可能性がある。 今回J Yanたちは、中国の都市における太陽エネルギーシステムの総額と発電電力量を見積もり、都市レベルの送電網による供給
Nature ハイライト：足の胼胝が歩行に役立つ理由 | Nature | Nature Portfolio
生体力学：足の胼胝が歩行に役立つ理由 2019年7月11日 Nature 571, 7764 普段靴を履いている人の足（左）と裸足で歩いている人の足（右）。 | 拡大する Credit: Daniel Lieberman 工業化社会では大半の人々が靴を履いているが、普段靴を履かずに歩いている人は、足裏が肥厚して硬化し、厚い胼胝（たこ）ができる。靴を履くと触覚刺激に対する感度が低下するため、胼胝でも同じことが起きると一般に考えられている。今回D Liebermanたちは、ケニアと米国ボストンで、常に靴を履いている人々と靴を履いていない人々を調べ、胼胝が触覚感度を犠牲にして保護機能を得ているわけではないことを明らかにしている。胼胝のある足が圧力を感じる程度は胼胝のない足と同等で、胼胝のある足が歩行時に地面に当たる際の衝撃は靴を履いている足の場合と同等だが、靴は負荷の割合を低下させるのと引き替え
「私」とNature — 柳沢 正史氏：“ねむけ”の謎を解明したい | Nature 著者インタビュー | Nature | Nature Portfolio
筑波大学大学院時代に見つけた血管収縮物質が世界の研究者の注目を集め、米国テキサス大学にスカウトされて1991年に渡米。後を追って留学してきた後輩の櫻井武（現・筑波大学 国際統合睡眠医科学研究機構；IIIS）とともにオレキシンを発見する。この脳内の神経伝達物質が睡眠と覚醒に関係していることから、本格的に睡眠学の研究を開始。現在IIISを主宰して、「ねむけとは何か」の解明を目指している。 エンドセリンを発見 ―― 医学部に進まれたきっかけは何ですか。 柳沢氏： 臨床医で電気生理学の研究をしていた父のアドバイスで、1970年代の終わり頃、これからは生物学、特に分子生物学が面白くなること、また医学部に行けば人間の生物学について広く深く学べる機会が与えられることを知りました。それが動機かもしれません。 ―― 筑波大学ですね。 柳沢氏： はい。筑波大学医学部に入り、最終的には臨床医にはならずに基礎研究
ネアンデルタール人消滅の謎を解くヒントは脳にある | Scientific Reports | Nature Portfolio
ネアンデルタール人の脳の構造は、その社会的能力と認知能力に影響を及ぼし、ホモ・サピエンスに取って代わられる原因の1つとなった可能性のあることを明らかにした論文が、今週掲載される。 今回、慶應義塾大学理工学部機械工学科の荻原直道（おぎはら・なおみち）、名古屋大学大学院情報学研究科の田邊宏樹（たなべ・ひろき）たちの研究グループは、ネアンデルタール人の頭蓋化石4つと初期ホモ・サピエンスの頭蓋化石4つの仮想鋳型を用いて、脳のサイズを再現した上で、1185人の被験者の脳のMRIデータを用いて、平均的なヒトの脳のモデルを作成した。次に、研究グループは、このコンピューターモデルを変形させて、頭蓋内鋳型の形状と一致させ、初期ホモ・サピエンスとネアンデルタール人の脳の外観と両者間の個別脳領域の差異を推測した。 その結果、初期ホモ・サピエンスの脳はネアンデルタール人の脳より大きくはなかったが、小脳が大きいなど
【人工知能】全くのゼロから独学で囲碁を習得する「アルファ碁ゼロ」 | Nature | Nature Portfolio
コンピュータープログラム「アルファ碁」の新バージョンである「アルファ碁ゼロ」は、人間による入力をせず、全くの独学で、古典的な戦略ゲームである囲碁を白紙の状態から急速に習得できることが分かった。その上アルファ碁ゼロは、旧バージョンのアルファ碁（2016年3月に囲碁チャンピオンのイ・セドルを破った）との対局で100戦100勝の成績を挙げた。この新しいコンピュータープログラムについて報告する論文が、今週掲載される。 人工知能の大きな課題の1つは、白紙の状態から難度の高い概念を学習し、超人的な習熟を達成するアルゴリズムを開発することだ。旧バージョンのアルファ碁は、人間の囲碁チャンピオンを負かすため、囲碁の専門家による数百万の指し手を用いた教師付き学習と自己対局（この場合はアルファ碁同士の対局）による強化学習を併用して「訓練」された。アルファ碁の「訓練」は数か月間行われ、複数のコンピューターとニュー
抗体はドーパミンを介して作られる | Nature ダイジェスト | Nature Portfolio
T細胞は、B細胞が抗体産生細胞へと分化するのを助ける。これにはドーパミンを使った細胞間のシグナル伝達が必要とされることが報告された。神経伝達物質であるドーパミンは、意外なことに免疫でも役割を持つことが分かった。 Credit: JUAN GAERTNER/SCIENCE PHOTO LIBRARY/Science Photo Library/Getty 動物が感染から身を守るためには、免疫系のB細胞による抗体の産生が不可欠である。この過程には、T細胞と呼ばれる免疫細胞とB細胞との間の密接な情報伝達と協力が関与している。Ilenia Papaらはこのステップを調べ、神経細胞におけるシグナル伝達で働くある分子が、抗体生成の基礎となる免疫細胞間の相互作用でも役割を果たしていることを発見した。この研究成果はNature 2017年7月20日号318ページで報告された1。 免疫系が効率的に感染と戦う
世界の人口を減らす猛暑のリスク | Nature Climate Change | Nature Portfolio
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フィリピンの小島嶼の住民は集団移転せずに海水準上昇に適応しようと努力している | Nature Climate Change | Nature Portfolio
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【化石】恐竜の系統樹を大きく揺さぶる新しい仮説 | Nature | Nature Portfolio
恐竜の進化的関係の推移に関する新しい仮説を紹介する論文が、今週掲載される。この仮説は、1世紀以上続いた定説に疑問を投げ掛けており、恐竜を2つの新しい主要分類群に分けるという大胆な提案をしている。その正当性が確認されると、現在の恐竜の系統樹を書き替える必要が生じる可能性がある。 これまでの約130年間、恐竜は、鳥式骨盤を特徴とする鳥盤目と爬虫類に似た骨盤を持つ竜盤目という2つの主要分類群（クレード）に分類されてきた。鳥盤目には鳥脚亜目（イグアノドンなど）と装甲恐竜（トリケラトプス、ステゴサウルスなど）が含まれ、竜盤目には肉食の獣脚亜目（ティラノサウルス・レックスなど）と巨大な竜脚亜目（ディプロドクスなど）が含まれている。 今回、Matthew Baronの研究チームは、さまざまな初期恐竜（74分類群）を調べて、457種類の特徴を分析し、解剖学的類似性と解剖学的差異を検証した。その結果、Bar
小泉 愛氏、天野 薫氏、川人 光男氏：恐怖記憶を消去するニューロフィードバック技術を開発 | 著者インタビュー | Nature Human Behaviour | Nature Portfolio
恐怖記憶を消去するニューロフィードバック技術を開発 小泉 愛、天野 薫、川人 光男 2017年1月号掲載 人間の脳が恐怖体験を記憶しやすいのは、危ないものに二度と近づかないようにする防御反応として意味があるからだといわれる。しかし、それがトラウマ（心的外傷）となって日常生活に支障をきたすこともあるのでやっかいだ。このほど、最新の情報学的技術を脳科学に応用して、恐怖記憶を消去する新しい技術が考案され、新創刊のNature Human Behaviour に報告された。従来の恐怖記憶の緩和治療に伴いがちなストレスを大きく低減できる、画期的な方法として期待されている。 ―― 恐怖記憶を消去する方法を開発されたそうですね。 小泉氏： 恐怖記憶を緩和する治療法として、従来よく用いられてきたのは、曝露（ばくろ）療法です。例えば、交通事故後、自動車に恐怖を覚えて道を歩けなくなったような場合に、安全な環境
【化石】恐竜の系統樹を大きく揺さぶる新しい仮説 | Nature | Nature Portfolio
恐竜の進化的関係の推移に関する新しい仮説を紹介する論文が、今週掲載される。この仮説は、1世紀以上続いた定説に疑問を投げ掛けており、恐竜を2つの新しい主要分類群に分けるという大胆な提案をしている。その正当性が確認されると、現在の恐竜の系統樹を書き替える必要が生じる可能性がある。 これまでの約130年間、恐竜は、鳥式骨盤を特徴とする鳥盤目と爬虫類に似た骨盤を持つ竜盤目という2つの主要分類群（クレード）に分類されてきた。鳥盤目には鳥脚亜目（イグアノドンなど）と装甲恐竜（トリケラトプス、ステゴサウルスなど）が含まれ、竜盤目には肉食の獣脚亜目（ティラノサウルス・レックスなど）と巨大な竜脚亜目（ディプロドクスなど）が含まれている。 今回、Matthew Baronの研究チームは、さまざまな初期恐竜（74分類群）を調べて、457種類の特徴を分析し、解剖学的類似性と解剖学的差異を検証した。その結果、Bar
サルの「石器」が投げかける疑問 | Nature ダイジェスト | Nature Portfolio
ブラジルに生息するオマキザルの一種には石を打ち割る習性があり、その結果生じる石の破片は、旧石器時代の人類が作った剥片石器によく似ていることが報告された。これは、考古学における石器の解釈にまさに一石を投じる発見かもしれない。 石を打ち割って得られた剥片を、さらに別の石に打ちつけて石英の粉末を得るヒゲオマキザル。 Credit: M.Haslam 2016年1月、オックスフォード大学（英国）の考古学者Tomos Proffittは、同僚のMichael Haslamが持ち帰った珪岩（主に石英からなる岩石）の加工片を調べていた。そのいくつかは、アフリカ東部で発見された、300万～200万年前に人類が作製したとされる縁の鋭い石器「剥片石器」によく似ていた。 ところがHaslamによると、それらの加工片はこの2年ほどの間にブラジルのヒゲオマキザル（別名クロスジオマキザル；Sapajus libidi
Nature ハイライト：気候に駆動された人類の移動 | Nature | Nature Portfolio
人類移動：気候に駆動された人類の移動 2016年10月6日 Nature 538, 7623 今回の数値モデルによるシミュレーションで得られた、今から8万年前の人口密度分布。 | 拡大する Credit: Tobias Friedrich ホモ・サピエンス（Homo sapiens）が、アフリカで進化を遂げた後に、アフリカを出て他の地域へと分散した時期は議論の種となってきた。今回、A TimmermannおよびT Friedrichは、過去12万5000年にわたる気候および海水準の大規模な変化の影響を加味して、初期人類の分散をモデル化した。その結果、アラビア半島およびレバント地方を経由する分散が、1回の事象ではなく、10万6000～2万9000年前に4回の波に分かれて起きていたことが示唆された。今回の結果は考古学的データとも符合しており、軌道変化の時間スケールでの全球的な気候変動が人口の移
ご近所にあった超新星 | Nature ダイジェスト | Nature Portfolio
深海底の堆積物に含まれる超新星由来の放射性同位体の測定と、それらの同位体がどのように地球に到達したかのモデル化から、生物の進化に影響する可能性があるほど地球の近くで、多数の超新星爆発が起こっていたことが分かった。 図1：超新星爆発のシミュレーション 太陽系近傍の複数の超新星爆発によって銀河系内に生じた、220万年前の鉄60同位体の密度分布の高分解能数値シミュレーション結果2。Breitschwerdtらが行ったもので、緑色の濃淡が密度を示している（★は地球の位置）。爆発によってできた泡状構造は局所泡（右手前）とループ第一泡（左）と呼ばれ、高温で低密度のガスでできた大きな空洞状領域で、吹き寄せられた破片でできた殻で取り囲まれている。太陽系は約1000万～500万年前から局所泡を通過している。Breitschwerdtらによる超新星から放出された鉄60の軌跡のシミュレーションは、Wallner
「私」とNature — 柳沢 正史氏：“ねむけ”の謎を解明したい | Nature 著者インタビュー | Nature | Nature Portfolio
筑波大学大学院時代に見つけた血管収縮物質が世界の研究者の注目を集め、米国テキサス大学にスカウトされて1991年に渡米。後を追って留学してきた後輩の櫻井武（現・筑波大学 国際統合睡眠医科学研究機構；IIIS）とともにオレキシンを発見する。この脳内の神経伝達物質が睡眠と覚醒に関係していることから、本格的に睡眠学の研究を開始。現在IIISを主宰して、「ねむけとは何か」の解明を目指している。 エンドセリンを発見 ―― 医学部に進まれたきっかけは何ですか。 柳沢氏： 臨床医で電気生理学の研究をしていた父のアドバイスで、1970年代の終わり頃、これからは生物学、特に分子生物学が面白くなること、また医学部に行けば人間の生物学について広く深く学べる機会が与えられることを知りました。それが動機かもしれません。 ―― 筑波大学ですね。 柳沢氏： はい。筑波大学医学部に入り、最終的には臨床医にはならずに基礎研究
菅野 了次氏、加藤 祐樹氏：次世代電池を牽引する、全固体電池開発 | 著者インタビュー | Nature Energy | Nature Portfolio
現在主流のリチウムイオン電池の電解質は可燃性の有機溶媒であり、漏出や過熱などの安定性に課題を抱えている。電解質を固体材料に置き換える全固体電池は、これらの課題を解決し得るとして期待が高まっているが、その実現には、有機電解質以上のイオン伝導体が必要。菅野教授らの研究グループは2011年に発見した有機溶媒系に匹敵する超イオン伝導体Li10GeP2S12を足掛かりに、新にLi9.54Si1.74P1.44S11.7Cl0.3など二つの有望物質を発見。これを使った全固体電池はリチウムイオン電池を上回る次世代電池になりうることを確認した。 ―― 今回、念願の材料を手にしたということですね。 菅野氏： 我々は試行錯誤を繰り返しながら物質探索を続け、2011年には、イオン伝導率が有機電解質に匹敵するセラミックス材料Li10GeP2S12（LGPS＝リチウム・ゲルマニウム・リン・硫黄）を開発しました1。た
たるんだ肌を若返らせる薄膜 | Nature ダイジェスト | Nature Portfolio
Credit: Cultura RM Exclusive/Liam Norris/Getty 材料科学者と化粧品会社の共同研究により、たるんだ肌に若々しい弾力をもたらす透明なシリコン系薄膜が世界で初めて開発された。この研究を率いたマサチューセッツ工科大学（米国 ケンブリッジ）の生物工学者Robert Langerによると、この薄膜は2種類のゲルを顔などの体表に塗布することによって形成され、ひとたび固まれば16時間以上も皮膚に密着できるという。この研究成果は2016年5月9日、Nature Materialsのオンライン版に掲載された。 Langerらが「第二の皮膚」と呼ぶこの薄膜を塗布すると、目の下のたるみ（目袋）やしわが目立ちにくくなるだけでなく、皮膚の弾性が回復し、つまんでできたしわも元に戻りやすくなるという1。さらにこの薄膜には、乾燥した皮膚から水分が失われるのを防ぐ防壁としての機能
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【気候変動】気候変動のスピードに動物の適応がついていけない | Nature Communications | Nature Portfolio
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