ニュースで各地の台風被害を耳にすると、自分たちの対策を見直すかもしれません。 近所で誰かの悲鳴が上がると、それを聞く私たちはとっさに身構えます。 こうした傾向は、人間だけでなく植物にもあるようです。 最近、スイスのヌーシャテル大学（University of Neuchatel）に所属するパトリック・グロフティザ氏ら研究チームは、メキシコの混作（2種類以上の作物を同じ畑で同時に栽培する）にて、トウモロコシの悲鳴をマメが聞いていることを報告しました。 マメ科植物は、トウモロコシが害虫に襲われる時に放出する揮発性物質を感知し、それに応じて、害虫から自分たちを守るアリやスズメバチを引き寄せていると判明したのです。 研究の詳細は、アメリカ生態学会の年次総会「2024 ESA Annual Meeting」にて発表され、今後論文にも掲載される予定です。 How the Three Sisters s

2024年、私たちは自然界の驚異的な一幕を目撃することになるでしょう。 アメリカ合衆国では今年、13年と17年のサイクルを持つ2種類の周期ゼミ( 学名：Magicicada spp .)が同時に羽化すると考えられています。 素数周期で大量発生するセミは「素数セミ」と呼ばれしばしば話題になりますが、2024年に予想される素数セミの出現数は羽化周期が重なるせいで「1兆匹」以上に達する可能性があるとのこと。 同じ現象が最後に起こったのは今から200年以上前の1803年でした。 以前の大量発生時の記録によれば、セミの抜け殻や死骸が雪のように地面に降り積もり「除雪」ならぬ「除セミ」しなければ人や馬車が移動できなかったとされています。 次にこの現象が起こるのは2245年と予想されており、今現在生きているひとにとって、おそらくこれが唯一の機会となるでしょう。 今回はそんな素数ゼミたちの不思議に焦点をあて

セロトニン不足はどのように意欲を低下させるのか？セロトニン不足はどのように意欲を低下させるのか？ / Credit: canvaセロトニンは私たちの「やる気」や「元気」と深く関わる物質です。 セロトニンレベルが低下すると、気分や意欲が落ち込むだけでなく、イラつきを引き起こしたり、行動にかかるコストに敏感になるなど、様々な面で悪影響を起こすことが報告されています。 他方で、セロトニンを増やす薬はうつ病に見られる不安や意欲低下の治療薬として用いられています。 しかし「セロトニンの低下がどのようなプロセスで意欲生成を阻害し、やる気の低下に繋がるのか」という詳しい仕組みは解明されていません。 また脳内に10種類を超えるとされるセロトニン受容体のうち、どれがこの仕組みに関係しているかも不明です。 現状の治療薬は即効性が低いという問題点があり、これらの仕組みの理解はその改善に役立つと期待されています。

地球上で最大級の単細胞生物、オオバロニア（Valonia ventricose ) 。 この緑藻は、表面から見るとただの光沢のある緑色の球体に過ぎませんが、その内部には驚くべき秘密が隠されています。 日本の近海にも存在する、この巨大な単細胞生物たちはどのような「中身」をしており、またどのように細胞分裂するのでしょうか？ 今回はまず気になる中身を紹介しつつ、増殖の仕組みについても解説したいと思います。 研究内容の詳細は『Protoplasma』にて掲載されました。

水は常温でも蒸発しますが、熱を加えることでどんどん蒸発量は増えます。 これは、熱エネルギーによって水分子の動きが活発になり、空気に飛び出しやすくなるためです。 このため、これまで水の蒸発速度は温度に依存するとされてきました。 しかし、マサチューセッツ工科大学のガン・チェン氏らは、熱だけでなく光もまた水の蒸発を促進させる要素であることを発見したのです。 研究グループによると、水温を変えなくても光をあてるだけで蒸発速度が上がったと言います。 一体光がどのように作用して水を蒸発させているのでしょうか？ この記事では水が光によって蒸発する実験の詳細と、その仕組みについて説明していきます。 この研究は米国科学アカデミー紀要に2023年10月30日付けで掲載されています。

イギリス料理をまずくした元凶は農業革命脱穀機、農業革命のときは大活躍した。 / credit:wikipediaイギリス料理をまずくした原因としては、農業の世界にも資本主義を取り入れた農業革命が訪れた点が挙げられます。 農業革命は産業革命とセットで起きた変化です。 産業革命により、都市では職人の代わりに工場で製品が大量生産されるようになりました。 これにより多くの労働者が必要となり、都市部の人口が増加します。都市人口の増加は、食料需要を高め、農村ではより効率的な農業生産が求められるようになります。 こうした流れの中で起きたのが農業革命です。 農業革命によって農村は食料の自給自足をやめ、必要な食料は輸入に頼り、商品として特化した農作物の生産を始めるようになります。 土地は農業経営者のものとなり、農村の共有地がなくなって立ち入りが違法とされ、木の実や鳥を捕まえることも窃盗罪に問われるようになっ

悪魔の名にふさわしい不思議な粒子です。 日本の京都大学などで行われた研究によって、超伝導体において「悪魔」の名を持つ粒子が発見されました。 この悪魔粒子は複数の電子によって構成されていながら電荷も質量ももたず、光と相互作用することもありません。 そのため1959年にデヴィッド・パインズによって金属中に存在すると予測されていたものの、実際に観測されたことはありませんでした。 しかし京都大学らの研究者たちが電子を使った新しい測定方法を実施したところ、超伝導体であるストロンチウム・ルテニウム酸化物（Sr2RuO4）の内部に、質量を持たない電子たちによって構成される奇妙な粒子を発見。 徹底的な分析の末に「悪魔粒子」であることが判明しました。 悪魔粒子の発見は超伝導性にどのような影響を与えるのでしょうか？ 研究内容の詳細は2023年8月9日に『Nature』にて掲載されました。

2つの物理法則が融合しました。 日本の静岡大学で行われた研究によって、ボールや惑星の運動など大きな世界の法則を記したニュートン力学を、光子や電子など小さな世界の法則を記した量子力学を使って説明することに成功しました。 通常、1つの物体は同時に1カ所にしか存在しえないとするニュートン力学と、1つの粒子が同時に複数カ所に存在しており、ある場所に存在する確率が「〇〇%」と記述する量子力学は相容れないものとされています。 研究者たちは2つの世界を記述する異なる法則をどのように融合したのでしょうか？ 研究内容の詳細は『PTEP』にて公開されています。

二重スリットは時間軸にあってもいいようです。 英国のインペリアル・カレッジ・ロンドン（ICL）で行われた研究によって、光の波としての性質を証明する二重スリット実験の干渉効果が、2つの物理的スリットではなく、同じ場所で2連続で開閉する時間的スリットでも観測できることが示されました。 通常の空間的二重スリット実験では、光子が空間的に離れた2つのスリットを通過すると、右側を通った光と左側を通った光が干渉し合って干渉縞を作ることが知られています。 今回の新たに行われた時間的二重スリット実験は時間的に先（過去）に通った光と、時間的に後（未来）に通った光が相互作用し干渉縞を作ることを示唆しています。 量子力学の不思議さを象徴する二重スリット実験の肝である「スリット」が空間的隔たりだけでなく時間的隔たりにおいても機能するという結果は非常に驚きです。 研究内容の詳細は2023年4月3日に『Nature P

動物と植物を分けるものはなんでしょう？ 植物とは「葉緑体によって光合成をする存在」と定義できますが、その起源は何十億年も前に、真核生物が光合成能力を持つシアノバクテリを取り込んだことに遡ります。 しかし、真核生物が葉緑体を獲得する「植物化」のプロセスがどのように起こったのかは不明でした。 神戸大学、福井工業大学、北海道大学らの研究チームは今回、他の藻類から葉緑体を盗んで我がものとする生物「ラパザ」の研究からその秘密の一端を解き明かしたそうです。 研究の詳細は、2023年3月16日付で科学雑誌『PNAS』に掲載されています。

NASAが小学生から教わりました。 カナダのセント・ブラザー・アンドレ小学校に通うギフテッド（高い知能を持つ子ども）が行った研究によって、宇宙飛行士たちが急なアナフィラキシーショックに対して備えている治療薬が、宇宙空間では毒性のある化合物に変化することが示されました。 小学生たちの発見は、治療薬に対して宇宙環境がどのように作用するかを理解するのに役立つだけでなく、宇宙飛行士たちや宇宙旅行者たちの安全と健康に直接的な恩恵をもたらすものになりました。 小学生の実験を手伝ったオタワ大学の研究者たちは「子供は自然な科学者です。大人は子供たちが科学に参加するのを容易にするだけでいい」と述べています。 研究はNASAとiEDUが推進する『Cubes in Space』プロジェクトの一環として行われました。 しかしなぜ地球で生産された医薬品が、宇宙環境で毒になってしてしまったのでしょうか？ Useles

水滴は水面でトランポリンができるようです。 チリのサンティアゴにあるチリ大学（University of Chile）で行われた研究によって、振動する水の波の上で水滴を90分間にわたり「1度も融合せずに」何千回も跳ねさせることに成功しました。 水面に落ちた水滴は通常、直ぐに水面に融合してしましますが、ソリトンと呼ばれる特殊な波形をした水の上では、同じ水滴を延々と「ジャグリング」させられたようです。 研究者たちは水滴が跳ねる原理を応用すれることで、比較的大きな粒子を他と混ざらないように保持するツールになると述べています。 しかし、いったいどんな不思議な仕組みが働いて、水面に落ちた水滴が何千回もポヨンポヨンと跳ね返ることになったのでしょうか？ 研究内容の詳細は2023年2月10日に『Physical Review Fluids』にて掲載されました。

新たに発見された新種の氷は「ガラス化した液体の水」である可能性！新たに発見された新種の氷は「ガラス化した液体の水」である可能性！ / Credit:ALEXANDER ROSU-FINSEN st al . Medium-density amorphous ice . Science (2023)小学校や中学校の教科書では温度が上がるにつれて物質が「固体➔液体➔気体」と3つの状態に変化していくと記されています。 これらの状態は、厳密には分子の並び方で分類されています。 たとえば液体は分子がランダムに配置されている状態を指し、固体とは分子が規則正しく配列している状態を指します。 分子が規則正しい空間配置を持つことを「結晶」と呼びます。 つまりランダムに漂っていた分子が結晶化すると固体になるのです。 たとえば通常の氷（固体の水）は分子が規則正しく配列した「結晶」の状態をとります。 しかし、世の

日常的に接する食材の中でも、鶏肉は食中毒リスクが高いことで知られます。 少しでも清潔にしておこうと、調理前の鶏肉を水洗いする人も多いのではないでしょうか？ しかしこの行動、実はNGです。 世界中の食品安全当局も、生の鶏肉は洗わないよう呼びかけていますが、いまだに水洗いをする人が後を絶たないという。 オーストラリア食品安全情報評議会（AFSIC）の調査では、同国の約半数の人が鶏肉を丸洗いしているというデータが出ています。 では、なぜ鶏肉は洗うべきでないのでしょう？ また、鶏肉を洗うことの危険性について、どのような研究報告がなされているのでしょうか。 No, you shouldn’t wash raw chicken before cooking it. So why do people still do it? https://theconversation.com/no-you-shou

「水切り」の物理学に新たな知識が加わりました。 英国のブリストル大学（University of Bristol）で行われた研究では、どう考えても「水切り」に向かないジャガイモみたいな石を跳ねさせるために必要な条件を、数学モデルを用いて発見することに成功したと報告しました。 これまでの研究によって、水面で石をより多くスキップさせるには、できるだけ平らな石を高速で回転させることが重要であることが示されてきました。 しかし今回の研究ではあえて、水切りに向かない石が最低限1回でも水面を跳ねるために必要な条件の探索が行われており、結果として重い石のほうが跳ね返り動作がより深く長い、ダイナミックなものになることが示されています。 しかし研究者たちはなぜ、あえて水切りの最低条件を調べようとしたのでしょうか？ どうやら動機には、より実利的なものが潜んでいたようです。 研究内容の詳細は2023年1月4日に

ニュージーランドの孤島に生息する「シュレーターペンギン（学名：Eudyptes sclateri）」は、最初に産んだ卵を捨てて、2個目の卵だけを大事に育てるという奇妙な習性を持っています。 これは、シュレーターペンギンを研究する専門家にとって、長年の大きな謎となっていました。 産卵は多大なエネルギーを消費するため、せっかく産んだ卵を捨てるのは、鳥類において異例の行動なのです。 しかしこのほど、ニュージーランド・オタゴ大学（University of Otago）の研究チームは、その最新調査から、シュレーターペンギンが1個目の卵を放棄する理由について、解答を提示しました。 その理由は、一夫一婦の両親が、2羽のヒナを同時には養えないことから来ているようです。 研究の詳細は、2022年10月12日付で科学雑誌『PLOS One』に掲載されました。 In ‘bizarre behavior,’ N

クモも夢の世界を楽しんでいるのかもしれません。 ドイツのコンスタンツ大学（University of Konstanz）で行われた研究によれば、睡眠中のハエトリグモが急速な視覚運動と体のけいれんをともなう、人間のレム睡眠に似た状態をとることを発見した、とのこと。 レム睡眠は人間では夢をみているときの睡眠として知られています。 もし人間と進化的に遠いクモにレム睡眠があり夢をみているならば、レム睡眠や夢がなぜ存在しているかや、どんな仕組みで発生しているのかを理解する助けになるでしょう。 また一部の研究者たちは、単純な夢を見る場合でさえ「自己」のようなものが必要であると考えられることから、クモにも最小限度の自己認識が存在する可能性があると述べています。 研究内容の詳細は2022年8月8日に『PNAS』にて公開されています。

注射器やピストンに閉じ込めた空気を押し潰していくと、はじめは簡単に圧縮できますが、押せば押すほどさらに力が必要になってきます。 しかし閉じ込めたのもが空気ではなく光子の場合は少し違うようです。 ドイツのボン大学（University of Bonn）で行われた研究によれば、小箱に光子を入れて力をかけて圧縮していくと、ある瞬間からほとんど抵抗がなくなっていく様子が実験的に確認された、とのこと。 しかし、いったいどうして光は途中から圧縮に必要な力が減るのでしょうか？ 研究内容の詳細は2022年3月24日に『Science』にて掲載されました。

波という現象は、激しく動いて移ろいゆくのが常識ですが、物理学には波が止まった状態を維持する不思議な現象が予言されています。 1973年に予言されたこの不思議な現象は「超放射相転移」と呼ばれていて、温度が下がったとき電磁波が止まった波として現れるといいます。 これは非常にマイナーな現象で、研究者も少ないため50年過ぎても現実で現象を観測した例は報告されていませんでした。 しかし今回、京都大学白眉センター 馬場基彰特定准教授らの国際共同研究グループは、エルビウムオルソフェライト（ ErFeO3）と呼ばれる磁性体（ 磁石）から超放射相転移を初めて確認したと報告しています。 研究の詳細は、2022年1月10日付で英国の学術誌『Communications Physics』にオンライン掲載されています。 磁石の中で自然と現れる「止まった波」 －超放射相転移が起こる磁石を発見－ https://www

恒星間航行をはじめて行う生物はクマムシになりそうです。 NASAが資金提供するカリフォルニア大学の宇宙計画「スターライトプロジェクト」によれば、手のひらサイズの薄い帆を持つ宇宙船を「光速の30%」まで加速させ、恒星間航行を行う計画があるとのこと。 また、宇宙船の搭乗員かつ被検体には、過酷な環境に耐えるクマムシが有力候補として挙がっているようです。 もし計画が実現すれば、恒星間航行（片道切符）を最初に行った生物としてクマムシが歴史に刻まれるでしょう。 研究の詳細は、今年1月付で科学雑誌『Acta Astronautica』にて公開されています。