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光の届かない深海で「暗黒酸素」が生成されていた...光合成だけでない「地球の酸素供給源」とそれを脅かす採掘の脅威 ＜深海の海底で多種類の金属を含んだ「黒いじゃがいものような岩石塊」が、海水を電気分解して酸素を生成している可能性があることを英米の国際研究チームが示した＞ 地球が約46億年前に誕生した時、地球の大気中には酸素がほとんど含まれていませんでした。太陽光を利用して光合成を行うラン藻（シアノバクテリア）が約27億年前に海中に誕生し、二酸化炭素と水から有機物と酸素を生成するようになると、大気中の二酸化炭素は減少し、酸素が増えはじめます。 その後、生物は陸上に進出し、多様な植物が光合成を行うようになりますが、現在でも地球の酸素の3分の２は海中の植物プランクトンや海藻によって作られています。 とはいっても、海の中で光合成ができる場所は、太陽光が十分に届く海面から70～80メートルまでに限られ

H3ロケット3号機打ち上げ成功、「だいち4号」にかかる防災への期待...「攻めの姿勢」で世界に示した技術力の優位性 ＜なぜH3ロケットプロジェクトチームはすでに打ち上げに成功している2号機に手を加えたのか。また、軌道投入に成功した「だいち4号」に今後期待される役割、同じ軌道上にある2号と同時に運用することで可能になることとは？＞ 日本の防災や災害状況の把握に重要な役割を果たす地球観測衛星「ALOS-４（だいち4号）」を搭載した新世代の国産大型ロケット「H3」3号機（H3F3、運用1号機）が、1日12時6分42秒（日本時間）に種子島宇宙センター（鹿児島県）から打ち上げられました。16分34秒後には「だいち4号」の分離に成功、現地のプレスセンターではライブ中継を見守っていたJAXA職員らが拍手で称えました。 H3は、JAXA（国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構）と三菱重工業が「H2A」の後継

＜数の感覚は様々な動物に備わっているが、数を声で表現しているところが観察されたのはヒト以外でカラスが初めて。この事実を、独テュービンゲン大の研究者たちはどう突き止めたのか＞ 鳥類の中でも、とりわけ知能が高いとされるカラス。皆さんも、カラスがクルミを車道に置いて、自動車に轢かせることで硬い殻を割って中身を食べたり、巣を壊したヒトを敵として記憶し、家から出てくる度に攻撃したりする様子を見聞きしたことがあるでしょう。 ドイツのテュービンゲン大の研究チームは今回、カラスの賢さを新たな視点から示すことに成功しました。カラスはカラス語で「いち、に、さん、し」と声を出しながら、４まで数を数えられるというのです。研究成果は、科学総合学術誌「サイエンス」に5月23日付で掲載されました。 これまでの研究により、数の感覚を持っている動物はたくさんいることが分かっています。けれど今回の研究では、カラスは数を理解し

地震直後に大規模な火災が発生した輪島市の朝市通り周辺（1月5日）　James Matsumoto / SOPA Images/Sipa USA via Reuters Connect ＜過去11年間の能登半島の地震活動データを精査したMITの研究者らが、大雪や大雨が地震発生のトリガーになっていることを示唆。論文執筆者の1人であるウィリアム・B・フランク博士は「大雪による降水現象は能登の群発地震の発生タイミングとよく相関していた」と語る＞ 本年1月1日16時10分ごろに発生し最大震度7を記録した能登半島地震の被害は、死者245人（消防庁災害対策本部発表、5月14日現在）、総額1.1～2.6兆円（内閣府閣僚会議資料より）にも及びました。4カ月以上経った現在も復興復旧活動は続いており、地震を機とする若者層の県外流出なども問題となっています。 この地震の原因は、3月11日に行われた政府の地震調査委

他のオスと戦うか「間男」になるか...ヤリイカのオスの繁殖戦術は「誕生日」で決まる　東大グループが解明 ＜ヤリイカのオスは体の大きい集団と小さい集団に分かれ、それぞれ異なるアプローチで繁殖を試みる。その運命を左右してしまうという誕生日はどのように確認できるのか。東京大学大気海洋研究所・岩田容子准教授らのチームの研究を概観する＞ 動物の繁殖戦術は多種多彩です。とりわけオスは、メスを巡って戦うために体を大きくして立派な角を持ったり、メスに選ばれるために美しい声や羽を持ったりと、繁殖で有利になるように同じ動物種で同じ方向に進化する様が頻繁に観察されます。 一方、同じ動物種の同性内で複数の繁殖戦術（代替繁殖戦術）が見られる場合もあります。たとえば、ヤリイカではオスが体の大きい集団と小さい集団に分かれ、大きいオスたちは正攻法で他のオスと戦ってメスを勝ち得て繁殖するのに対して、小さいオスはカップルの隙

治療用ヘッドセットも実用化間近...「40ヘルツの光や音」がアルツハイマー病の進行を遅らせる可能性と、そのメカニズム ＜人類はアルツハイマー病を克服できるようになる？　米MITの蔡立慧博士を中心とする研究チームが、アルツハイマー病の病態モデルのマウスを使った実験で、40ヘルツの光や音によって脳内にアミロイドβがたまりにくくなるメカニズムを解明したと発表＞ アルツハイマー病は認知症の原因となる代表的な疾患です。アメリカの健康指標評価機構（Institute for Health Metrics and Evaluation）の研究では、世界の患者数は2019年時点で約5700万人と概算されており、50年には約1億5300万人になると予測されています。 認知機能障害になる原因は未だに完全には解明されていませんが、「アミロイド仮説」が有力視されています。これは、発症の約20年前から脳の細胞外に異

＜ヒトの大便や唾液の微生物叢のデータからウイルスとウイロイドの中間的存在が見つかった。米スタンフォード大イワン・ゼルデフ氏らの研究チームは、この成果をなぜ有名学術誌ではなくプレプリントサーバーに投稿したのか＞ 「ウイルスは生物か非生物か」というテーマは、今でもたびたび論争となります。これは、ウイルスは生物と同じく「核酸（遺伝情報）」と　「タンパク質でできた外界との仕切り（ウイルスでは'殻'）」を持ちますが、生物の最小単位である細胞よりもはるかに小さく、生物のような「自力で増殖する能力（自己複製能）」を持たないことに起因します。文部科学省によると、理科の教科書ではウイルスを「生物と非生物の中間的な存在」と説明しているそうです。 ところが1971年、ジャガイモに生育不良を起こす病原体として「核酸はあるがウイルスよりも小さく、自己複製能を持たず、外界との仕切りがない存在」であるウイロイドが発見さ

秋篠宮家の長男・悠仁さま（2022年8月7日、赤坂御用地）　Imperial Household Agency of Japan/Handout via REUTERS ＜手厚い議論が展開され、「高校生が初めて書いた論文にしては立派すぎる」感のある悠仁さまの論文。その内容と価値を紹介するとともに、普通の高校生が学術論文を書くことは可能か、発表する機会を得られるかについて考える＞ 「トンボ好き」で知られる秋篠宮家の長男・悠仁さまは11月22日、自身初となる学術論文を発表しました。タイトルは「赤坂御用地のトンボ相―多様な環境と人の手による維持管理―」で、国立科学博物館が発行する研究報告誌「国立科学博物館研究報告A類（動物学）」に掲載されました。 この「トンボ論文」の著者は3名です。悠仁さまがファースト・オーサー（筆頭筆者）で、元農研機構（農業・食品産業技術総合研究機構）の研究員で宮内庁職員の飯

認知症患者は2050年までに1億3900万人に達する見込み（写真はイメージです）　Kateryna Kon-Shutterstock ＜アイルランドUCCの研究チームによるアルツハイマー病患者の糞便を健康なラットに移植するという実験で、「アルツハイマー病が糞便を介して他の個体に伝染する」可能性が示された。この研究は、新しい治療法の開発にどのような知見を与えるのか＞ 日本における65歳以上の高齢者の割合は、9月15日時点の推計で3623万人です。総人口に占める割合は29.1％で、過去最高となりました。 超高齢社会と切り離すことのできない問題が認知症です。2022年の国民生活基礎調査（厚生労働省）によると、介護保険制度で要介護者と認定された原因は「認知症」が16.6％と最も多くなっています。25年には高齢者の5人に1人、約700万人が認知症になるという予想もあります。 とりわけ、アルツハイマー

量子テクノロジーの進展で期待が高まる量子エンジン（写真はイメージです）　Nataliya Pylayeva-Shutterstock ＜量子エンジンはどのような原理で動くのか。これまでに話題となった「熱を使わないエンジン」の開発史とともに紹介する＞ 沖縄科学技術大学院大（OIST）とドイツの複数の大学による国際研究チームは、世界で初めて「量子力学の原理を用いたエンジン」の設計・製作に成功しました。 現在使われている熱機関（heat engine）は、熱をエネルギー源としています。熱源や燃料を装置外から取り込むものは外燃機関、装置内で生成した熱エネルギーを利用するものは内燃機関と呼ばれます。 18世紀半ばから19世紀に起こった産業革命では、石炭を利用した外燃機関である蒸気機関の開発で動力源が刷新され、社会構造が変わりました。その後、外燃機関は小型軽量化が難しいことから、自動車や飛行機などの輸

これまでのコロナワクチンの多くはスパイクタンパク質を標的としてきた（写真はイメージです）　Corona Borealis Studio-Shutterstock ＜英ケンブリッジ大と同大から生まれたバイオテクノロジー企業のDIOSynVax社が、あらゆるタイプの新型コロナ変異株に対して免疫を獲得できる可能性があるワクチンを開発した。その研究概要、現行ワクチンとの違いを紹介する＞ 新型コロナウイルス(SARS-CoV-2)感染症が第5類に移行してから、まもなく5カ月になります。 政府や自治体は個人に対して緊急事態制限や入院措置などの行動制限ができなくなり、マスクの着用も個人の判断にゆだねられるようになりました。飲食店への営業自粛要請や第三者認証制度はなくなり、スポーツ観戦や音楽ライブでは収容率100％での開催と声出し応援が解禁されるなど、生活や娯楽は新型コロナ前の状況に戻ってきたと言えるでし

＜海洋生物では早くから報告されてきたマイクロプラスチックの健康への悪影響だが、哺乳類の健康への影響、とくに神経症状を調査した研究はほとんどなかった。様々な濃度のマイクロプラスチック入りの水を高齢マウスと若いマウスのグループに飲ませた結果...＞ 20世紀以降、人工物で分解されにくいプラスチックは、生活の中にどんどん増えています。経済協力開発機構（OECD）によると、2019年には世界で約4億6000万トンのプラスチックが消費され、プラスチックごみが約3億5300万トン発生しました。プラスチックごみは2000年の約1億5600万トンから倍以上に増加しています。 プラスチックごみで、とくに問題視されているのが「マイクロプラスチック」です。ペットボトルやビニール袋などは、自然環境中で紫外線などに晒されて劣化すると破砕・細分化され、概ね直径5ミリ以下の微小な粒子となるとマイクロプラスチックと呼ばれ

＜韓国の研究チームが「常温常圧での超伝導に成功した」と発表し、世界をざわつかせているが、科学界は当初懐疑的な反応を示した。背景には、この分野で過去に取り沙汰されてきた数々のスキャンダルがある。これまでの経緯と超伝導に関する論文捏造について概観する＞ 今年の夏は記録的な猛暑が続き、熱中症予防のために夜になってもクーラーが手放せない状況です。けれど、8月に多くの大手電力会社が値下げするものの電気料金は記録的な高値を維持しており、私たちは否が応でも「エネルギー問題」を考えざるを得なくなっています。 日本はエネルギー消費大国ですが、エネルギー自給率は先進国中で最低レベルの1割程度なので、電気を作り出す燃料（エネルギー資源）の海外事情にもろに影響を受けてしまいます。 最近の電気代の値上がりは、天然ガスや石炭といった化石燃料価格の高騰によります。①ロシアのウクライナ侵攻に伴うロシア産エネルギー資源の禁

太古の地球を知るうえで月は不可欠な天体（写真はイメージです）　Lukasz Pawel Szczepanski-shutterstock ＜米サザンメソジスト大などから成る研究チームが月の裏側に発見した巨大な物体は、これまで知られてきた月の常識を覆す存在に。周囲より10℃以上も温度が高いこの物体は、どんな原理で発熱しているのか？　カギを握る、石材としても身近な「ある岩石」とは？＞ 月は人類が到達したことがある唯一の地球外天体です。起源には諸説ありますが、現在は約45億年前、地球に火星クラスの大きな天体が衝突して飛び散った破片が集まって月が誕生したという「ジャイアント・インパクト説」が有力視されています。 月は人類の地球外進出への足がかりになるとして、最近はアポロ計画以来となる「月に人類を降り立たせる」ためのアルテミス計画が急ピッチで進んでおり、日本も参加しています。 一方、月は太古の地球を

プラスチックごみの排出量や輸出量が目標12「つくる責任つかう責任」の低評価につながっている（写真はイメージです）　patchii-shutterstock ＜最高ランク「達成済み」は2項目のみ。前回から評価を落とした項目、「深刻な課題がある」と判断された5項目とは？　22年以降、順位だけでなくスコアも後退していることの意味についても読み解く＞ 2030年までの15年間に国際社会が行うべきアクションの指標「SDGs（持続可能な開発目標）」で、各国の進捗状況を示す「SDGs達成度ランキング」の2023年版が21日に発表されました。日本は達成スコア79.41で166カ国中21位と、昨年の19位（79.58）よりも順位もスコアも後退しました。 今年のランキングトップはフィンランド（スコア86.76、昨年も1位）で、スウェーデン（同85.98、昨年は3位）、デンマーク（同85.68、昨年は2位）と続

テロメアの長さが細胞の分裂回数を制限していると考えられる（写真はイメージです）　nobeastsofierce-shutterstock ＜米ジョンズ・ホプキンス大医学部の研究者たちが長いテロメアを持つ人たちの健康状態を調査したところ、毛髪などの若々しさが保たれていた反面、一般の高齢者に比べてがんになりやすいことが分かった。その理由をテロメアの発見史とともに解説する＞ 細胞核を持たない一部の生物（細菌や古細菌などの原核生物）以外の動物や植物は、真核生物と呼ばれます。染色体の両端に「老化のカウント装置」と考えられている「テロメア」と呼ばれる部分を持っています。 テロメアは、特徴的な繰り返し配列を持つDNAとタンパク質でできています。細胞が分裂するときは染色体の遺伝情報がコピーされますが、テロメアは重要な遺伝情報を確実にコピーできるようにする保護キャップの役割をしています。 また、細胞には分裂

渡来人由来のゲノム成分の比率が最も高かったのは、最初に上陸したと考えられる九州北部ではなく……（写真はイメージです）　FrankRamspott-iStock ＜東京大学大学院理学系研究科の渡部裕介特任助教と大橋順教授の研究により、縄文人と渡来人の混血度合いには地域差があることが分かった。最も縄文人由来のゲノム成分の比率が高かった地域は？　渡来人と比べてどんな特徴がある？＞ 「自分はどこから来たのか」について、興味を持つ人は少なくないでしょう。最近の一般向け遺伝子検査では、疾病リスクや体質だけでなく、祖先の特徴や民族学的なルーツを知ることができると謳っているものもあります。 2022年ノーベル生理学・医学賞は、約4万年前に絶滅したネアンデルタール人の骨片のDNAを解析して現生人類の起源に迫った、独マックスプランク進化人類学研究所のスバンテ・ペーボ教授が受賞しました。古人類学にDNA解析を用

一部の内部構造が左右非対称なのは「臓器を効率よく収めるため」という説も（写真はイメージです）　magicmine-iStock ＜2つの新技術「超解像顕微鏡」「光ピンセット」を駆使した理研グループの研究によって、哺乳類の発生初期に体の左右の違いを決めるシグナルが「機械的な力」に制御されていることが分かった＞ 多くの生物は、表向きは左右対称に見えても、心臓は左、肝臓は右に位置するなど内部構造は左右非対称になっています。 生命は、1つの細胞である受精卵から始まり、細胞分裂で上下、前後、左右方向に成長して、組織や器官（臓器）が作られます。頭と尾の方向、背と腹の方向の区別に比べて、生物がどのように体の左右を区別して特定の臓器を形成するかは、これまではよく分かっていませんでした。 理化学研究所（理研）の濱田博司チームリーダー、加藤孝信研究員らの研究グループは、哺乳類の発生初期に体の左右の違いを決定す

太陽フレアは黒点の周りで起きる爆発でサイズは1万～10万キロ、水爆に換算して10万～1億個分のエネルギーとされている（写真はイメージです）　Pitris-iStock ＜大規模な太陽フレア被害について、未だにリスクとして十分に認知されていないのが実情。地球にはどんな悪影響があるのか。生活に支障をきたすのか。これまでの観測史と、検討されている対策を紹介する＞ 日本の気象観測や天気予報に大きな役割を果たしている気象衛星「ひまわり」。1977年7月に打ち上げられた「ひまわり（1号）」以後、2022年12月13日午後2時から運用開始される最新の「ひまわり9号」までは、地球の天気を監視してきました。 政府は、太陽の表面で起きる爆発現象「太陽フレア」を日本独自で観測して「宇宙天気予報」に役立てるために、28年度にも打ち上げる「ひまわり9号」の後継気象衛星に観測センサーを搭載する方針を固めました。 大規

腸内環境を正す治療法として期待されつつ、他人の糞便を体内に入れることから心理的な障壁も報告される糞便微生物移植（FMT）　Global News-YouTube ＜健康な人の便を移植することで腸内環境の正常化が期待できる一方、思わぬ副作用を引き起こす可能性もある。肥満傾向がある提供者の便を移植したところ、太り始めたという例も＞ オーストラリアの医薬品・医療機器の管轄機関にあたる保健省薬品・医薬品行政局（Therapeutic Goods Administration: TGA）が糞便(ふんべん)微生物移植（Fecal Microbiota Transplantation; FMT）を承認したと、イギリスのガーディアン紙が報じました。 FMTは腸内細菌叢移植とも呼ばれており、健康な人の便に含まれている腸内細菌を患者の腸内に移植することによって腸内環境の正常化を目指す治療法です。安倍晋三元首相

CRISPR-Cas9の登場で、ゲノム編集は世界中の研究室で簡便に行えるようになった（写真はイメージです）　LuckyStep48-iStock ＜ゲノム編集は、狙った遺伝子を容易かつ正確に改変できる技術として、すでに農作物の品種改良などに応用されている。医療分野では、体内に潜伏するウイルスや病変への効果が期待される＞ 米のがん治療ベンチャー企業やカリフォルニア大ロサンゼルス校などから構成される研究チームは10日、「がん細胞だけを攻撃する免疫細胞」を各個人に合わせて作成することに成功したと、マサチューセッツ州ボストンで開催された癌免疫療法学会で発表しました。この成果は総合科学誌「Nature」にも掲載されました。 用いられたのは「CRISPR-Cas9（クリスパーキャスナイン）」と呼ばれるゲノム編集技術で、身体を異物から守る免疫応答システムの司令塔の役割を果たす細胞集団「T細胞」をオーダー

超伝導の特徴は「マイスナー効果」が起こること。超伝導体の上に磁石を乗せると空中に浮かぶ「磁気浮上」が観察される（写真はイメージです）　ktsimage-iStock ＜生活に直結する実用的な科学技術で、日本人研究者の貢献も目立つ超伝導研究。発見されてからの100年の歴史と応用例について概観する＞ 成蹊大、東大などの研究グループは、世界最高の超伝導臨界電流密度（Jc）を持つ材料を作成したと発表しました。マイナス269℃で、1平方センチメートル当たり1億5千万アンペアを達成。総合科学誌Nature系の専門誌「NPG Asia Materials」に掲載されました。 超伝導（「超電導」とも記述）は、研究の発展の節目ごとに何度もノーベル賞を受賞しており、日本人研究者の貢献も顕著な分野です。医療用のMRI（磁気共鳴画像診断）などで、すでに私たちの生活にも導入されている、実用的な科学技術でもあります。

シジミはアサリと並んで日本人にとって馴染み深い貝にもかかわらず、古くから信じられてきた効能は科学的に確証を得られていない（写真はイメージです）　Shinji Ichikawa-iStock ＜身近な不思議で、実は科学的に未解明というものは少なくない。島根大の研究チームは今回、シジミをお湯で茹でるときに白濁する原因を突き止めた＞ 毎年10月はノーベル賞の発表があって、世間の科学への関心が高まる時期です。受賞ニュースで最先端の人類の叡智が詰まったテーマを知って、心躍らせた人も多いでしょう。 いっぽう、21世紀になっても、身近な「なぜ？」が意外にも科学的には解き明かされていない場合があります。たとえ「ノーベル賞級」の研究でなくても、生活で誰もが体験したことのある事象だったり、地域と結びついていたりすれば、長く語り継がれる成果となります。 島根大学生物資源科学部生命科学科の研究チームは、貝類でスー