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2024年(令和６年) 10月19日 -No.0/10-
さて、今回から第10版です。創刊から21年になりました。まだ続けられそうです。これから約2年半、よろしくお願いいたします。
宇宙の質量の85%を占めるダークマター。物質とほとんど相互作用しないニュートリノのようなものが想定されています。その中で超対称理論から導かれるとする光子、ウィークボゾン、ヒッグス粒子の超対称性粒子の総称ニュートラリーノを候補として挙げています。ニュートラリーノの世界（dark sector）なかで、電磁相互作用を担うダークフォトン。その証明はできなかったという報告がありました（Science誌、10月4日）。
内容の紹介は専門的なので、私の手に余ります。が、読んでいて思いついたことがあったので、その内容でお茶を濁します。
ダークマターは我々の銀河を包み込んでいます。ということは我々の周りにも感じられないけどダークマターがあるのではないか。重力以外に全く相互作用がないわけですから、重なっていても我々は影響を受けない。ニュートリノが宇宙から降り注いで、我々の体を貫通しても全く影響がないように。
そこで、ダークマターが物質の5倍あることから、宇宙は相互作用のない6つの世界の重ね合わせが可能なのではないかと思いついたわけです。どのような粒子体形になっているかは不明ですが、同じビッグバンから誕生したので、我々の物質宇宙と似たものを構築している。つまり、銀河や恒星系や惑星があって、生物も誕生しているかもしれません。
ビッグバン後、物質は6つの物理原理を持つ、互いに相互作用しない素粒子系に分岐し、それぞれが独自の物質宇宙を形成している。その一つが我々の宇宙で、もう一つがDark sectorかもしれません。Dark sectorの物質とは相互作用できないのですが、ビッグバン当時の超高エネルギー状態では、相互作用する、つまり見ることができる。観測結果からはDark sectorの物質は非常に重いものになりますが、観測しないならば我々の物質宇宙と同じ程度の質量です。
宇宙はほとんどが空っぽ。太陽系の隣の恒星まで4.3光年もあります。我々の体をつくる原子もすかすかです。重なり合うスペースはかなりあります。ただ、完全に重なっていないことは明白。地球が重なっていたら、重力が倍になりますね。太陽系が重なっていたら、ニュートンは重力の法則に気づけなかったと思います。
その世界はすぐそこにありますから、扉を開くことができたら全く違う宇宙に入り込むことができる。。。生身の人間は無理ですが、情報化された人間なら行けるかもしれません。
最近、はまった異世界アニメからのヒントでした。
2024年(令和６年) 10月26日 -No.1/10-
地球以外に生命が存在する惑星があるか。現在、発見されている太陽系外の候補についての記事（Science誌、6月21日）の紹介です。
トラピスト１（TRAPPIST-1）は太陽系から41光年の距離にある赤色矮星です。トラピスト1系には地球サイズの惑星が7つあることが知られています。そしてそのうち4つが居住可能域（habitable zone）にあると推定されています。
記事の冒頭はその惑星世界の紹介。赤い巨大な太陽が地平線にかかり、時々、炎を噴き上げている。時々、黒い影が太陽を横切る。この星には1日はなく、太陽はそこにとどまったまま。太陽に向いた面は灼熱の大地で、太陽の反対側は永久に凍っている。したがって、旅人は境界領域でしか滞在できない。強風が太陽めがけて常に吹いている。夜の側には月のような惑星が見え、隣の恒星が黄色く夜空に輝いている。
とはいうものの、観測できた惑星は内側から2個、トラピスト１bとcだけ。そこには大気や水の証拠はありませんでした。何しろ、２つの惑星はトラピスト１からの距離が近く、太陽と水星よりも近いところを公転しているから。しかし、残りの4つ、トラピスト１d~gには大気や水がある可能性があります。
太陽系外の惑星を探す試みは地球外生命体の探索に関連して、太陽と同じ恒星に向けられていました。しかし、太陽系を見てお分かりの通り、地球型惑星は太陽の前を横切ったとしても太陽の光をそれほど遮ることができず、発見は原理的に不可能。そこで目を付けたのが赤色矮星です。光が弱いので小さな惑星でも通過すれば光の減弱が検出可能。しかも太陽系に近い60の星系のうち、50が赤色矮星（M-dwarfs）です。
こうして6つの候補が見つかりました。うち、4つがトラピスト１d～g。あと2つは、水があると思われる地球型惑星LHS 1140bと水素の濃い大気に包まれた海王星型惑星K2-18bです。LHS 1140bの直径は地球の1.7倍の大きさで、49光年の距離にあります。K2-18bは124光年の距離にあり、地球の直径の2.6倍の大きさのガス型惑星。厚い水素の大気の下に海があると期待されています。
惑星上の大気や水の存在は蝕光測光（Eclipse photometry）で検出します（もう一つ、Transit spectroscopyが紹介されていましたが、省略）。惑星が恒星の後ろに隠れる直前、直後で惑星から放出される赤外線のスペクトルを測定します。分子に特有な吸収波長から水分子や二酸化炭素分子を検出します。赤外線に特化した宇宙望遠鏡ＪＷＳＴの得意領域です。ただ、恒星から放出される赤外線を除外する必要があるうえ、惑星の表面温度が低いと赤外線も微弱であり、恒星から遠い惑星の表面の分析には長時間の観測が必要になります。
かくして、トラピスト１の外側の惑星d～ｇの観測はＪＷＳＴを占有するため、なかなか進みません。しかし、やがては冒頭で紹介したような惑星の風景を裏付けるようなデータが得られるのではないか。また、先に述べた近隣の赤色矮星で惑星探しプロジェクトも検討されています。
2024年(令和６年) 11月2日 -No.2/10-
毎日、50個の隕石が地球に落下していることを知っていますか？ すでに５万個の隕石が収集されています。そして新しい年代測定法によって、70%の隕石の由来が推定できたようです（Science誌、10月18日）。
収集された隕石はその組成や外観から分類されていました。分類された隕石は同じ性質を持つため、同じ母星から誕生したのだろうと考えられました。例えば、月、火星、小惑星ベスタなどです。
残りの大部分は由来が不明でした。天体観測で推定された組成などからいくつかの小惑星群が候補に挙げられていました。小惑星群とは複数の同じ軌道をとる小惑星のことで、もともとは一つの大きな天体であったと考えられている小惑星のグループです。
ほとんどの石質隕石は鉄の含有量からHとL（HighとLow）に分けられます。H型の石質隕石の多くは表面の「宇宙焼け」具合（cosmic ray dating）から5~8百万年前に壊れた天体の破片だろうと推定されました。「宇宙焼け」とは、宇宙線によって変化した隕石表面の原子（アイソトープ比率）を測定することで、その表面がいつ暴露されたかを推定する方法です。この年代に合う小惑星群を探したところ、２つの天体候補がコロニス小惑星群（Kolonis family）の中に見つかりました。
一方、多くのL型の石質隕石は約4.7億年前から地球に降ってきていることが分かっています。この年代はアイソトープ年代法からも推定されています。そしてそのころに天体の崩壊がおきたと予想されます。さらに「宇宙焼け」から４千万年前にも衝突があり、２つの衝突が関与していると考えられました。これらの天体はマッサリア（Massaria）小惑星群の一つだろうと推定されています。そしてその軌道解析からマッサリア小惑星群自体が約4.7億年前に誕生したらしい。同じ軌道をもつ小惑星ダストバンドが発見され、４千万年前の衝突の残骸と考えられました。
最後に炭素質コンドライドです。この一部はヴェリタス（Veritas）小惑星群由来と目されています。ヴェリタス小惑星群の誕生は８百万年と新しい。そしてダストバンドを含んでいて、ダストバンドが地球を通過した時に隕石として落ちてきたと考えられます。
なんと、最近降ってきた多くの隕石の由来は小惑星の３回の衝突でした。
2024年(令和６年) 11月9日 -No.3/10-
すべての生物の体は細胞で構成され、細胞は細胞膜で包まれています。細胞膜は地球上に誕生した最初の生物が自身と環境とを分けるために必須とした装置です。生命維持に必要なすべてが細胞膜に包まれ、拡散しないように保持されています。地球上の最初の生命体は細胞１つからなっていましたが、細胞膜の起源については説明されていません。唯一、試験管内で細胞膜を作り出した実験により、その由来が推定されています。今回紹介するのはより原始的な細胞膜の由来についての試験管内での再構成実験です（Science new、10月30日）。
現在の生物の細胞膜は脂質二重膜です。18個の炭素鎖の脂肪酸を持つリン脂質が平面上に並んで膜を作り、疎水性の脂肪酸側が張り付いて、親水性のリン酸基側が両側にある、サンドイッチ構造です。問題はリン脂質を作るのに、酵素を使っても手間がかかること。生命誕生以前に存在したとは思えません。化学進化以前には脂肪酸の長さは炭素鎖8個までと考えられているそうです。その最長の長さを使って安定した脂質二重膜ができないかを調べました。
リン脂質はグリセリンの3つの腕に脂肪酸を2個、リン酸基を１つ結合しています。脂肪酸が2つあることは膜の安定性に重要です。そこで、研究者はグリセリン以外に脂肪酸を2個保持し、さらに親水性の基をもつ化合物を考えました。その結果、アミノ酸のシステインが化学合成的にも適していることが分かりました。アミノ酸なら生命起源以前にも存在していたと考えられます。
システインに炭素鎖8個の脂肪酸を2個、結合した脂質を合成し、脂質二重層を持つリポソームができるかを調べました。リポソームとは脂質二重層が球状をとったもので、中が空洞です。試作したいくつかの脂質がリポソームを作ることが分かりました。脂肪酸の炭素鎖が7個までだとリポソームを作ることができず、最低8個必要だと分かりました。さらにリポソームはガラス上で作ると効率が良く、おそらく脂質二重層がガラス上で膜状に集合し、それがはがれるとリポソーム構造になると推測されました。
ガラスは地球上に豊富にある二酸化ケイ素を主成分とする酵素です。ガラスの触媒作用も生命誕生前の環境では当然あり得たものです。今回試作されたリポソームが中にRNAや酵素など、生命活動に必要な構成要素を保持できるかはまだ不明です。しかし、原始的な（低分子量の）脂質で細胞膜用の構造物を作ることができることを証明した点で重要な知見を与えるとされました。
2024年(令和６年) 11月16日 -No.4/10-
過去の教科書で４大文明の一つとされたインダス文明。しかし、その文明を築いた民族は不明です。そこに古代人ゲノムのメスが入ろうとしています（Science誌、11月8日）。
モヘンジョダロやハラッパという都市遺跡を残したインダス文明は5000～3000年前にインダス川流域で繁栄しました。その民族はアーリア人として中央アジアから移住した遊牧系民族であると推定されました。そしてアーリア人はインド亜大陸の支配層を形成。その後のインド文明を牽引したというのが一昔前の説です。しかし、アーリア人の実体を示す直接証拠がありません。
インダス文明は1920年ごろに発見され、1950年代まで発掘が続けられました。あまりニュースになっていませんでしたが、人骨も300体あまり発見されていました。人骨はインドの研究機関に70年余り保管されていました。古い時代に発掘されたために保管状況もよくなく、また、インドの暑い気候も遺跡でのDNAの保存状態に悪影響を与えます。とはいうものの、古代ゲノムプロジェクトを発表した研究者は大きな成果を期待しています。シークエンス解析は2025年には終了し、その後、データ解析が行われます。
そもそも、アーリア人は人種差別や優生論に基づいて、ヨーロッパで発展した学説に基づいた仮説です。インド国内でも政治的に批判が強く、逆説的な学説も多くあります。科学はそうした価値観とは中立にデータを示しますので、結果には政治的なインパクトもあります。アーリア人の起源とされるヤムナ民族（6000~4000年前にウクライナ中心で栄えた）との関連が示されるか。それともメソポタミアの先進国の侵略か進出だったのか。全く別の出自なのか。
インドで行われた大規模な現代人ゲノム解析の結果（No. 105/9）から推測すると、6,000年前からイラン系の農民が移住し、4,000年前に遊牧民族の大規模な移住が推定されました。インダス文明はちょうどこの最中に発展したので、２つの分化の合流により発展したのではないか。この前は最初の移住者（アフリカから直接やってきた）がいたはずで、それがカーストの形成の基礎になったというのが自説です。
2024年(令和６年) 11月23日 -No.5/10-
2004年にインドネシアのフローレス島で小人の原人Homo floresiensis が見つかったことは驚きのニュースでした。大人の身長が１mたらず。脳容積が現代人の3分の1。しかも６万年前まで生きていた可能性があるという。その後、20年間に12体が発見されました。その祖先はどこから来たのか。新たな化石の発見です（Science new、8月6日）。
新たな化石はあごの一部と6個の歯で70万年前と推定されました。小さな歯なので、他の人類の子供かもしれません。しかし、歯化石を薄片にして調べた結果、大人の歯であることが分かり、大きさからHomo floresiensis と同定されました。すなわち、Homo floresiensis は70万年前から小さかったのです。このころ、東アジアにいたHomo属は直立原人Homo erectusです。インドネシアのジャワ島からも100万年まえの化石が発見されています。
他の化石の証拠からもHomo floresiensis の祖先はHomo erectusと推測されました。身長1.5mのHomo erectusはフローレス島に渡り、数十万年を過ごすうちに小島効果で体が小さくなったのです。フローレス島では小型化した象の化石も見つかっています。
もう一つの候補はホモハビリスか、猿人でした。体の大きさと脳容積からの推測です。ホモハビリスは200万年前にアフリカで繁栄した原人ですが、アフリカ大陸を出た記録（化石や石器）がありません。
次の謎はずっと生き延びてきたHomo floresiensis が滅びたのはなぜか。現生人類がインドネシア（当時はスンダ大陸）に渡ってきて、生存競争に負けたという説が有力です。
2024年(令和６年) 11月30日 -No.6/10-
ハキリアリは樹木の葉を巣に持ち込んで菌を栽培し、食料としています。人間の牧畜と似たこの生産活動にも始まりがあります。それは恐竜を絶滅させた天変地異のころでした（Science誌、10月4日）。
ハキリアリは247種が知られています。初めて発見されたのは150年前。それ以来、ハキリアリの系統樹は調べられています。ハキリアリの栽培している菌はハキリアリの種によっておおよそ決まっています。しかし、菌の方の系統樹は調べられていませんでした。
研究者は30年間のフィールドワークで集めた475種の菌のゲノム情報と276種の蟻のゲノム情報を使ってそれぞれの系統樹を作りました。菌のゲノム情報はどの遺伝子を基準にするか決まっていないこともあり、困難な作業でした。しかし、でき上った系統樹の根元は１つ。おそらく1種のハキリアリの祖先が菌の祖先を使って栽培を始めたことが分かりました。そしてその時期は遺伝子時計で測ると6600万年前。恐竜を絶滅させた隕石が飛来したことに一致したのです。
シナリオは以下の通りです。隕石のもたらした大被害で地球が寒冷化、植物が枯れ果てました。もともとある種の菌を食料としていた蟻が枯れた植物で大繁殖した菌をもとに数を増やし、その菌を積極的に増やす行動を獲得した。
その後、蟻はハキリアリとして進化、多種に分かれました。利用する菌の種類も増えました。そのため、菌の系統樹の根元は絡み合ったものになりました。しかし、2700万年前、ある種の南アメリカのハキリアリが葉を巣に持ち帰って菌を植え付ける行動を獲得しました。この蟻は生存に有利な形質を得て多様化し、さらに、それに合わせて菌も改良されて多様化しました。
もっともらしいストーリーですが、確証はあるのでしょうか。巨大隕石のもたらしたカタストロフで進化した生物の例は他にもあるそうです。また、ハキリアリの話は本来なら独立した２つの生物種の系統樹が符合したこと、これは偶然ではないと考えられる、ことで再現された進化のストーリーです。
2024年(令和６年) 12月7日 -No.7/10-
恐竜の研究というと骨の化石で骨格や大きさを分析するというイメージがありますが、今回注目されたのは糞の化石です。糞の化石から当時の食物連鎖の一部が解析され、恐竜が短期間で地球の覇者となったストーリーが組み立てられました（Science news、11月22日。Nature News、11月27日。オリジナル文献はNature誌、11月27日）。
恐竜の排せつ物の化石はブロマライト（bromalites）と呼ばれ、糞や嘔吐物、消化管が化石となったものです。通常は恐竜の化石と一緒に掘り出されますが、あまり注目されてきませんでした。研究者はポーランド盆地で発掘されたブロマライト532個を集め、これらを解析ました。ブロマライトは三畳紀後期からジュラ紀前期の短い期間（2.3~2.0億年前）に集中しており、当時の恐竜の進化の様子を解析できると考えたためです。もちろん、恐竜の落とし物だけでなく、当時は別の爬虫類も生息していた頃から、それら代表的な爬虫類の食生活を調べることになります。
ブロマライトは大きさや形で分類され、シンクロトロンマイクロトモグラフィ（synchrotron microtomography）で内部構造を調べ、化学分析により内部に含まれた物質の由来を解析しました。
例えば、魚の残滓でいっぱいの長いブロマライトはワニに似た爬虫類の糞であると推定しました。また、昆虫が丸のまま残っているブロマライトは昆虫食と考えられていた恐竜の類縁種、シレサウルスの糞と考えられました。２本足恐竜の祖先で体長５ｍの祖竜のものと推定されたブロマライトは砕かれた骨や歯の残骸が含まれていました。
食生活から推測すると、初期の恐竜は体が小さく、二足歩行で、雑食性。昆虫や魚を食べていました。その中から、草食動物の竜脚類（カミナリ竜）が進化、巨大化し、三畳紀の終わり（2.0億年前）には、他の爬虫類を凌ぐ大きさになりました。湿度が高くなったためにシダが大繁殖し、竜脚類が繁栄したのです。それを追うように肉食性の2足歩行の獣脚類が進化しました。
ストーリーはすでに化石の記録から推測されていますが、新たな解析から肉付けされた形です。わずか3,000万年で地上の覇者となった恐竜。ジュラ紀では多様な形態へと進化し、おなじみの仲間が出現しました。
2024年(令和６年) 12月14日 -No.8/10-
今年の紅葉は、暑さが10月まで続いたため、ここ京都では12月までずれ込みました。紅葉は朝の冷え込みがシグナルになって始まります。熊も寒くなると冬眠の準備を始めます。ところで、バクテリアはどうでしょうか。バクテリアの生涯はせいぜい数時間なので季節変動とは無関係に思えます。しかし、季節性の光周期を持つ可能性が示されました（Science new、9月5日）。
使われたのはシアノバクテリア。シアノバクテリアを摂氏30度で培養し、その間、昼夜のリズムを作ります。昼を次第に短くしていく群と、昼夜の比率を一定にした群の2つを比較しました。シアノバクテリアは氷で冷やすと生存率が低下します。それぞれの群の一部を30度のまま、一部を氷上で冷やし、生存率を比較しました。すると、昼夜の比率を保った群のバクテリアに比べて、昼を短くした群のバクテリアのほうが氷で冷やした時の生存率がアップしました。つまり、日が短くなる現象をバクテリアは冬が近づいたと理解し（反応し）、寒さ対策をしたのです。
具体的には、低温により低下する細胞膜の流動性を、脂質組成を変えることで落ちにくくしたのです。昼を短くした群では様々なタンパク質が誘導されましたが、不飽和脂肪酸をより多く作るように酵素反応が調整されていました。不飽和脂肪酸が多いと低温でも細胞膜の流動性が保たれます。シアノバクテリアの細胞膜では外からの栄養分の取り込みが行われ、また、光合成の最終段階も膜状で反応が起こります。膜の流動性が低くなると、これらの反応が阻害されるのです。これらの酵素の生産を遺伝子組換え技術を用いて低下させると昼夜リズムによる細胞膜の流動性の変化は見られませんでした。
ただし、変わるのは脂質組成だけではないようです。他にも数個の遺伝子発現が変化し、それは低温になることで酵素反応が遅くなり、昼が短くなるために光合成量が減ることに対する反応と推察されました。逆に、昼を長くするとどうなるのでしょう。太陽光（紫外線）による障害を防止、修復する遺伝子の発現が見られました。
研究者は同じ現象が他の微生物でも起きるのかを調べています。特に、季節性の赤潮などの異常発生の原因と関係するのではないかと仮説を持っています。地球上で最も早くから繁栄した原始的なシアノバクテリアですが、すでに季節の変化に対応した遺伝子調節を行っていました。もっとも、今回の実験は室内での試験です。天然の環境下ではもっと複雑な適応が見られるのでしょう。
2024年(令和６年) 12月21日 -No.9/10-
ビッグバン後６億年の形成途中の銀河の像をジェームズウェッブ宇宙望遠鏡がとらえました（ロイター通信、12月11日。原著はNature誌）。
蛍の舞（Firefly Sparkle）と名付けられたその形成途中の銀河は太陽質量の1000万倍で、そばに2つの矮小銀河（Firefly-Best FriendとFirefly-New Best Friend）を伴っています。蛍の舞銀河は天の川銀河の1万分の1の質量しかありませんが、当時（ビッグバン後6億年）の銀河の標準的なサイズと考えられます。蛍の舞銀河はFirefly-Best Friend銀河から6500光年、Firefly-New Best Friend銀河から42000光年の距離にあり、3つ合わせても現在の天の川銀河の中（直径10万光年）に収まります。このあと数十億年をかけて他の銀河と融合し、また、恒星を生み出して成長したことでしょう。
蛍の舞銀河は渦巻き状ではなく、8つの星の集団がアーチ状に連なった形をしています。その長さは1000光年。星の集団の色はそれぞれ違っていて、若い集団は青っぽく、古い集団は赤っぽく見える（もともとは近赤外線領域です）と考えられます。これほど遠い蛍の舞銀河を詳細に調べることができたのはたまたま強力な重力レンズを利用できたためです。そこ効果は16～26倍と推定されています。
おそらく、我々の天の川銀河も同じように形成されたと考えられます。このあとも形成途中の銀河が多く発見され、銀河の成長の様子も捉えられるでしょう。ただ、ビッグバン後1～4億年の形成最初期は宇宙の夜明け（cosmic dawn）前ですので、シュミレーションに頼るしかありません。
2025年(令和7年) 1月1日 -No.年賀2025/10-
その男、１５にして学に志し、２８にして収入を得、４４にして惑わず、５５にして天命を知る。６２にして耳に従い、６５にして心の欲する所に従いて矩を踰えず。
この男、昼は小鳥と群れて仕事をすることを楽しみ、朝夕は独り、虚実の狭間に遊ぶ。すでに頭に白髪が混じりて日も暮れつつ、興味は大河となって海へと注ぐ。より広く世界を知ろうと欲し、頭脳の内外にニューロンを伸ばして、小楼の一階を登った瞬間を喜ぶ。
「ねえ、今日のお昼は作ってくれる？」
「ああ、スパゲッティでいいか？」
かの男、鍋に沸かした湯に麵を入れ、蓋をして、閉鎖系でのエントロピーの変動を観察し、燃ゆる天然ガスが、微細な生物だった太古の昔を想像し、物品のロジスティクスの過程を思い浮かべて、かつての人生の断片を重ねる。
2025年(令和7年) 1月11日 -No.10/10-
子供のころ、夏には蝉取りをしたものですが、蝉の逃げ足の速さにチャレンジ精神を刺激されていました。飛び方はあまりスマートでないので、トンボよりも格下に思っていました。蝉のすばしこい飛び方は1億4500万年前に獲得されたようです（Science new、10月25日2024年）。
蝉の化石が見つかるのは2億4000万年前の三畳紀中期からです。その頃の蝉（巨大ゼミ）は森に棲んでいて体長15㎝に達しました。古代ゼミは1億5000万年を経た白亜紀の後期に絶滅しました。この間の翅の形状の変化が今回のテーマです。
研究者は古代ゼミ73種の化石を集め、翅の形状を解析しました。現代の空力学的観点から飛行速度、効率、すばしこさの3点で評価。白亜紀には速度で40％、エネルギー効率で26％の改善が見られました。翅の形状はより尖り、細長く変化したのです。
時系列に並べてみると変化が大きかったのは1億4500万年前です。このころから鳥の先祖が空に進出をはじめたと推測されていました。すなわち、翅の進化は捕食者である鳥から逃げるために進化が促進されたと考えられます。
情報の少ない中生代の世界。1つの種の進化の様子から他の種の進化の様子を重ね合わせて仮説を強化するのは重要な作業です。トンボも同じころに進化したはず、とニュースでは次の解析を期待していました。
2025年(令和7年) 1月18日 -No.11/10-
米国にトランプ大統領が誕生し、再び、トランプ旋風が巻き起こるのでしょうか。すくなくとも世界の転換期を迎えている感覚です。そんな中、Nature誌の世界の金融システムの変革を期待する論説を紹介します（Nature誌、1月2日）。
最新の統計がある2022年では世界のヘルスケア消費の総額は10兆ドルです。その43％が米国で消費され、下から75カ国の合計は4％に達しません。国連はSDGsを目標に掲げていますが、SDG3の「すべての人を健康にする」ためにはお金が必要です。
こうした不公平感は今に始まったことではありません。貧しい国に発展するためのお金を用立てること。これは国連の目標でもあります。そのために二次大戦後、２つの銀行が設立されました。一つは戦争からの復興を目的とした世界銀行。もう一つは国の経済を支えるIMF（国際通貨基金）。２つとも二次大戦後に超大国となった米国が最大のスポンサーでした。ただ、米国は金を出しましたが同時に口も出したので、米国の意向が反映された運用になりました。
そんな中、最近、急速に経済力をつけてきた中国が、まず、アジアインフラ投資銀行を設立。引き続き、BRICS５カ国が新開発銀行を設立してIMFより低金利で融資を始めました。米国とは異なった価値観で融資を行う世界銀行の誕生です。２つの勢力は調整機能を持たないため、お互いに批判しあう状況になりました。
そこで、国連は今年の6，7月にスペインのセリビアで世界の金融界の要人を集めて国際会議を開く予定です。これらの世界銀行をコントロールする手段を模索し、同時に新型コロナウイルスや自然災害で被害を受けた借金国の救済を図ろうとしています。基本的には、世界銀行は特定の国ではなく国連の管理下に置きたい意向で、それにより、民間や各国の金利の状況とは異なった運用をしたい、より低金利でより長期の貸付を可能にする。資金を経済の南北格差を縮小するために運用する。
それぞれの国がそれぞれの国の事情を主張することは間違いないと思いますが、SDGsを推進するために資金を供給する体制を整えてほしいものです。2025年は新たな国際金融設立の年となるといいですね。
2025年(令和7年) 1月25日 -No.12/10-
BMI（Body mass index）は妥当なのか。ずっとBMIが高めに推移してきたので、そう思っていました。しかし、昨年、体の具合がちょっと思わしくなくなったとき、かかりつけの医者に少し体重を落とすとよいですよ、と言われ、腑に落ちました。体重は遂に肥満領域（24以上）に入っていたのです。この年になると、体の不調は太ったせいなのか、老化のせいなのか、わからなくなります。両方の要素があるとは思いますが。
そんな時に肥満の定義はBMIでよいのか、というレポートが出ました（Nature news、1月14日）。BMIの計算式からすると、ボディビルダーは肥満になるのではないか。冗談で、BMIが高いのは脂肪ではなく、筋肉なのだと嘯いてきていました。それが科学論文になったのです。
58人が名を連ねるこの報告ではBMIが高くても健康に問題がないケースが多いとして肥満の定義を変えるべきだと主張しています。つまり、無症状肥満（preclinical obesity）。一方で、肥満病（clinical obesity）はBMIが低くても過剰な脂肪により、臓器や組織が損なわれているときに使う。世界では10億人が肥満だそうです。肥満が原因とされる糖尿病や脳血管系の病気では年に500万人が死亡しています。
とはいうものの、体脂肪の量を測定するのは大掛かりな装置が必要です。体をX線などでスキャンする必要があります。そういった理由で簡便に計算できるBMIといくつかの指標（ウエスト周りの寸法）を組み合わせて肥満を診断してきました。
というわけで、BMIを使うにしろ、もっと健康状態とリンクさせる必要があり、個人差も考慮して適切な治療ないしアドバイスをしなければならないというのがレポートの趣旨です。健康で生活に支障がないのに、BMIが高いために節制をしなければならないとか、あいつは意志が弱いなどのマイナス評価を受けるとかはこれからは無用であると。
本格的なやせ薬（食欲減退薬、Ozempic）が市販されそうな今、肥満の定義も見直す必要があるでしょう。必要もない人が高価なやせ薬を服用して却って健康を害するなどということがないように。
2025年(令和7年) 2月1日 -No.13/10-
ヒトの体には206個の骨があります。その骨の骨格ができたのは3億6千万年前とされてきました。骨の骨格はオステインと呼ばれます。骨は常に作られては壊されています。これをリモデリングと呼びます。オステインは骨を作る骨芽細胞、骨を壊す破骨細胞、それをコントロールする骨細胞、骨質の部分と動脈、神経からなる単位です。この構造が４億６千万年前にはできていたという報告がありました（Science news、1月10日）。
調べられたのは４億６千万年前の原始的な無顎類、アストラスピスです。アストラスピスの骨は軟骨の上に作られたほか、鱗の一部で見られました。
化石は３次元の走査電子顕微鏡で観察しました。まずはもっと新しい魚の化石を解析してデータを集め、ディープラーニングによりオステイン構造をコンピュータに記憶させました。そしていよいよアスロトラプシスです。幼魚と思われる化石の小さな鱗を観察しました。シンクロトロンで発生した強力なX線を使い、化石を解析しました。リモデリングしているかどうかはわかりませんでしたが、現代の生物が持つオステイン構造が見られました。
化石の中の細胞サイズの構造を観察することができることが驚きです。骨ですから化石になりやすいのは当然ですが、骨が化石に変わるときに微細な構造まで保存されるのですね。また、カンブリア時代にすでに骨の基本単位ができていたのです。
2025年(令和7年) 2月8日 -No.14/10-
Nature Medicineという専門誌が創刊30周年を迎えました。30年後の医療について予測した論説（Editorial）を紹介しましょう（Nature Medicine誌、1月22日）。
まずはこの30年間の進歩について。2003年にヒトゲノムプロジェクトよりヒトゲノム配列の概要が報告され、医療は分子生物学を応用して精度が格段に上がりました。ウイルスを試験管内で再構成することができ、抗ウイルス薬の開発が容易になりました。人間に備わった防衛システムである免疫系の制御が可能になり、CAR-T治療などの技術が実用化されました。mRNAワクチンはパンデミックの被害を最小限に抑えました。
一方で、ITの進歩により遠隔医療、ウエアラブル診断装置が実用化され、AIにより診断がアシストされます。AIはさらに創薬における標的分子の解明から分子設計、非臨床、臨床でのスクリーニングを大幅に改善しました。
一方でパンデミックは医療の経済格差を暴きました。特に、国家間の医療格差は国際問題になりました。抗生物質耐性菌の出現は加速し、今後の抗生物質の使い方に波紋を投げかけています。
30年後の医療では現在のreactiveな医療（治療中心）からproactiveな医療（予防中心）へと変化しているでしょう。バイオセンサーを着用するか体内に埋め込んで健康状態を常時モニターし、個人のゲノム情報や腸内細菌叢、リアルタイム測定のデータを総合して病気にならないように管理する医療です。現在の巨大病院は消え、人々は在宅で個人にあった医療（tailor-made medicine）が実現します。スマホが経済格差を越えて世界中に行き渡ったように、tailor-made medicineは遠隔診療とともに国境や言語の違いを超えて世界中の人々を健康にして医療格差を過去のものとするでしょう。
この30年間の進歩は1995年には予想もつかないことでした。それは医療以外の分野での技術革新が医療に応用されて不可能を可能にしてきた歴史だからです。Nature Medicineでは現在の延長で30年後の医療を予測していますが、残念ながら、この原則は変えられないでしょう。私流で追加するならば、再生医療による損傷した組織や臓器の回復が実現するでしょう。特に脳神経系の異常の治療は性格や知的能力についての理解も含まれ、人間存在の哲学に影響すると思います。
2025年(令和7年) 2月15日 -No.15/10-
世界の約半数の人が話す印欧語族の言語。英語、ロシア語、ギリシャ語、ベンガル語など、数十種類が属します。この言語がいつどこで生まれたのかは言語学者にとって大問題でした。その鍵の一つが意外な方面からもたらされました（Science news、2月5日）。2つのNature誌の報告です。
鍵はDNAの配列にありました。古代ゲノムの解析から、印欧語族の言語を使う民族はいずれも同じDNA配列を持っていたのです。その中で最も古いものは5300年前の現在のウクライナとロシアのステップに住んでいたヤムナ民族です。ヤムナ民族は牛や羊を牧畜し、車輪を持つ乗り物を開発しました。そして5000年前ごろからヨーロッパに向けて大移動を始めました。
一つめの報告では、印欧語族の言語の起源はそれよりも前に遡ります。考古学、言語学、ゲノム配列の総合的な解析から、6400年前に黒海の北岸に住んでいた民族であったと考えました。この人々はドニエプル川、ドン川、ボルガ川やコーカサス山脈の人々など様々な民族が入り混じっていたようです。これらの人々はCLV（Caucasus–Lower Volga cline）と呼ばれ、ヤムナ民族の源流と考えられています。
おそらく、6000年前にボルガ川に住んでいたサブグループは南下し、コーカサス山脈のグループと混血、アナトリア（トルコ）方面に移動しました。彼らは印欧語族の言語を持っていたのです。そして1000年後にヒッタイト人として最初に文字として印欧語族の言語を刻みました。
もう一つの報告ではヤムナ民族が印欧語族の言語を広めたと考えています。ヤムナ民族がヨーロッパ方面へ移動を開始した5000年前、気候変動か感染症の蔓延のためか、ヤムナ民族はほぼ滅亡します。大災害を逃れたのは移動したヤムナ人。おそらく2，３千人まで減ったヤムナ人はモンゴルからハンガリーまで移動しながら印欧語族の言語を広めました。
DNA配列のような生物学的な特徴は言語とは直接は結びつきません。もっとデータが欲しい所ですが、その中心地は、現在、戦火の下です。速く戦争が終結してほしい。言語学者も考古学者も願っています。
2025年(令和7年) 2月22日 -No.16/10-
超新星爆発の残骸から次の星が誕生し、惑星が誕生し、生命が誕生した。こうした歴史が語られていますが、超新星爆発の残骸は観察できませんでした。ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡（JWST）が初めてその像を捕らえることに成功しました（Science news、1月21日）。
太陽質量の1～10倍程度の恒星は水素を燃やして重い原子核、炭素やケイ素を作ります。その元素は恒星の外側に小さな粒子として溜まり、恒星風によって宇宙へと放出されます。しかし、このメカニズムで生産される星間ダストの量では、初期宇宙で見つかる量を賄うには数十億年もかかります。そこで、天文学者は超新星爆発で恒星が爆発するときに一気に重い原子核形成が進行し、大量の星間ダストを生み出すと考えてきました。
この仮説を証明するために、超新星爆発が観察されてきましたが、超新星爆発は短期間観察されるだけで、しかも放出された物質はすぐに冷えてしまうため、望遠鏡ではとらえるのが困難でした。
すでに2019年に高性能の赤外線望遠鏡を用いて、超新星爆発の予兆を示す天体を超新星爆発の候補としてとらえていました。2021年にJWSTが利用可能になると、この候補に加えて合計200ほどの超新星候補を加え、観察が始まりました。
ここで問題です。超新星候補とは何か。超新星爆発候補の星には大量の物質CCSN（Confined Circumstellar material of SuperNova）が観察されます。CCSNは元素特有の波長の赤外線スペクトルが観察されます。超新星爆発の進行とともに炭素から酸素、ネオン、ケイ素へと赤外線スペクトルが変わっていきます。この過程はおよそ100年かかるとされており、最後に強力な光とともにいわゆる超新星爆発が観察されます。超新星爆発前の超新星をinteracting supernova（間接的超新星？）と呼び、これが超新星候補です。はっきりわかっているように書きましたが、これはあくまで仮説です。
JSWTの観察により、アルミニウムやシリカ、炭素の赤外線スペクトルが見つかり、これらは星間ダストの元と考えられました。さらにそのスペクトル強度からその量が推測できます。2005ipと呼ばれる星では太陽質量の10％、2009hdでは50％のダストがあると見積もられました。2005ipでは過去の赤外線天体望遠鏡の観察では炭素のスペクトルが、そして15年を経てJWSTではケイ素のスペクトルが観察され、時間の経過とともにより重い原子核が作られているという仮説を補強できました。
20年前の技術では年に100個の超新星が見つかるだけでしたが、現在では1分間で100個の超新星が見つかるそうです。JWSTの観察で超新星爆発の経過や生み出されるダストの量と内容が明らかになってくるでしょう。
2025年(令和7年) 3月1日 -No.17/10-
いつ、どのようにして人間は話す能力を獲得したのか。この問いには未だに答えがありません。24年前にはFOXP2遺伝子が失語症の原因遺伝子として同定され、着目されました。失語症患者と同じ変異をマウスのFOXP2遺伝子に入れると、マウスは鳴き声が乱れました。しかし、会話能力を持っていなかったとされるネアンデルタール人やデニソワ人のFOXP2遺伝子は現代人の遺伝子と全く同じだったため、FOXP2遺伝子だけではないのでは、と考えられています。今回、新たな候補が見つかりました（Science news、2月18日）。
遺伝子の名前はNOVA1。デニソワ人と現代人のゲノムではいくつかの違いがありますが、そのうち、8つは脳の機能に関連しています。NOVA1はRNAに結合するタンパク質で、脳の発達や筋肉のコントロールに関与し、したがって、発声にも影響すると考えられました。現代人のNOVA1は他の哺乳類とは異なり、I197Vという変異を持ちます。たった一つのアミノ酸の違いです。
研究者はI197Vの機能を知るために、マウスのNOVA1と入れ替えました。ついでに蛍光タンパク質を融合させ、脳のどこで発現しているかもわかるようにしました。脳全体で発現が見られましたが、特に発声を司る領域で発現が強く観察されました。
見かけ上は普通のマウスと同じですが、暗いケージの中でメスと一緒にすると、鳴き声に変化が表れました。元のマウスよりトーンやピッチが複雑になり、音韻の塊、シラブルを発声できるようになったのです。また、赤ちゃんマウスを母親から話した時、母親を呼ぶ鳴き声に同じような変化が起こりました。
調べてみると発声に障害のある人のNOVA1遺伝子には小さな変化があることが分かりました。その発生率は65万人に6人でした。ほぼすべての人のNOVA1がI197VであることからI197V変異が起きたのは遺伝学的に30万年前の人類の祖先に遡ると計算されます。これはネアンデルタール人やデニソワ人と別れた後に人類に起こった変異と解釈されます。
FOXP2遺伝子の例もありますので、NOVA1がマスター遺伝子であるというにはまだ実験が必要でしょう。もしくはたくさんの遺伝子が協働して言語を操る能力を付加したと考えるほうが妥当かもしれません。
2025年(令和7年) 3月8日 -No.18/10-
黄昏のローマ帝国の崩壊の原因を作ったフン族。彼らは東から草原を渡ってやってきたため、数百年前に漢との戦いに敗れた匈奴ではないかという歴史上の仮説がありました。しかし、従来の歴史的な研究では確たる証拠は得らえませんでした。この領域に古代ゲノム解析が光を当てました（Science news、2月24日）。
匈奴は紀元前200年から西暦100年にかけ、秦、漢の時代に中国を圧迫した遊牧民族です。歴史上、最初の遊牧民族国家を宣言しました。しかし、漢との戦争に敗れて国家は崩壊し、匈奴は西へと追いやられました。
一方、フン族は西暦300年から500年にかけて東ヨーロッパに国家を樹立。西暦370年には西ローマ帝国と国境を接し、圧迫しました。445年に伝説の王、アッティラが即位するとパンノニア平原（オーストリア、ハンガリー）に拠点を置いてゲルマン民族を征服し、ライン川、ドナウ川からカスピ海に至る広大な領土を征服しました。しかし、西ローマ帝国への侵入に失敗後、アッティラ王は急死し、それ共にフン族の帝国は急速に瓦解しました。
両民族の活躍の場は距離にして5000km、時間にして3世紀の隔たりがあります。両者を結び付ける証拠を探すため、ハンガリーにあるフン族の墓から数百体分の古代ゲノムを調べました。匈奴の古代ゲノムについてはニュースには詳しく書いてありませんでしたが、墓を持つような高位の人物の古代ゲノムが参照されました。
遺伝学的な解析から両者に少ないが明らかに同一の遺伝子の配列が認められ、血縁関係があることが分かりました。ただし、すべてのフン族が匈奴の遺伝子を受け継いでいたわけではありませんでした。このことから推測されるのは、次のようなストーリーです。
漢に追われた匈奴の士族は集団ではなく、散り散りになって西へ逃げ、地元の遊牧民族に溶け込みました。彼らはかつての栄光の記憶を持っていたため、何らかの再起の機会を得て団結し、カスピ海のあたりから西へと侵略を進めました。このとき、純粋な匈奴の集団ではなく、遊牧民族の部族集団であったはずです。フン族として団結した民族は東ヨーロッパに進出し、ローマ帝国の崩壊に手を貸したのです。
アッティラもしくは彼の血族のゲノムが分かれば匈奴のエリートの末裔がフン族をまとめ上げた証拠が得られるかもしれません。残念ながら彼の墓の場所はまだわかっていません。
2025年(令和7年) 3月15日 -No.19/10-
太古の大気の組成はよくわかっていません。というのも直接的な証拠が残っていないためです。南極の氷のコアの中の空気を調べても遡れるのはせいぜい60万年前。地球史の0.01%にすぎません。でも、30億年前まで調べる方法がありました（Science誌、3月7日）。
岩石にはわずかな泡や液体が含まれていることがあり、それを取り出し、解析すればよいのです。ただ、細心の注意が必要です。石を押し潰すときに真空の容器に入れ、わずかに放出されるガスをダイレクトに質量分析計にかけます。
最初に成功したのは2010年。30億年前の石英脈やバライトから取り出したガスのうち、希ガス類のアイソトープ分析から同年代のものと推測されました。希ガス類はネオン、アルゴン、キセノンであり、化学反応をする性質がとても弱いので、ガスのまま残っています。
次に、グループが調べたのは20億年前に形成されたとされるインド中央部にあるダーラ隕石クレーター。隕石の落下の衝撃で水を含んだ瑪瑙が形成されました。そこから希ガス類を抽出しました。また、30億年前の斜長岩からも希ガス類を抽出することに成功しました。斜長岩はプレートの沈み込み帯のマグマが結晶化したものとされています。
こうした中で2016年には8億年前の岩塩から空気の成分を分析しました。そこに含まれていた酸素の濃度は11％。このグループの最新の結果では20億年前の岩塩には16％の酸素が含まれる空気が含まれていたそうです。今までの推測では8億年前までは大気中の酸素濃度は1％程度と低く考えらえているため、学界からは受け入れられていません。2024年に8億年前のデータの検証結果が報告され、6.6％と下方修正されました。それでも従来の説より高い水準です。
Boring billion と呼ばれる20～8億年前。プレートテクトニクスでも気候変動でも生物の進化も目新しいことはなかったとされます。石の中の空気の解析から新しいことが発見されるかもしれません。
2025年(令和7年) 3月22日 -No.20/10-
約600万年前、地中海が干上がりました。その時、生物は絶滅したと思われます。そして現在は豊かな海に戻っています。どう回復したのか。詳細な解析が報告されました（Science誌、９月27日2024年）。
地中海が大西洋と切り離されたのは600万年前。それから60万年をかけて地中海の水は蒸発しました。大量の石膏と岩塩が残され、その厚さは1kmに及びます（salt giant）。
生態系への影響を調べるために、地中海沿岸にある博物館で保存されている1200万年前から350万年前までの23000個の化石、4903種、1755属を調べました。この中から化石を絶滅した種と生き残った種、新たに入り込んだ種に分類しました。
地中海が孤立する前はサンゴ礁が広がり、熱帯魚が泳ぎ回っていました。海が干上がるにつれ、塩分濃度が高くなり、800種いた生物は次々と絶滅しました。残ったのは86種だけ。魚や海生哺乳類の仲間です。サンゴ礁は戻ってきませんでした。
地中海が完全に干上がってから（多少の池は残っていたようです）5万年後、ジブラルタル海峡はつながり、2700種の生物が入り込んできました。ほとんどが新参者です。再生哺乳類や魚、プランクトンが主な入居者でした。干上がる前は東地中海が豊かな海でした。逆に戻った後は西地中海のほうが、多様性が大きな生態系になっていて、現在では、17000種が棲んでいます。
メッシニアン塩分危機と呼ばれるこの大事件。海水中の塩分の6％が地中海の底に隔離されました。すなわち、世界の海の塩分が6％程度、低くなったわけです。生物への影響は世界全体では調べられていませんが、恐竜を絶滅させたChicxulub隕石以来、最大の影響があったと思われます。さらに、地中海底でみつかったようなsalt giantは10億年前から数えると130個見つかっています。
これからも同様な事件が起こり、生態系が大きな影響を受ける可能性があります。科学者は海が干上がる事件のリスク評価はもっとも最近に起こったメッシニアン塩分危機がモデルケースになると考えています。
2025年(令和7年) 3月29日 -No.21/10-
ヨーロッパで最初の都市はどこで作られたか。答えは東ヨーロッパ。現在のルーマニアからウクライナにかけて形成されたククテニ・トリピッリャ文化（Cucuteni-Trypillian culture）圏です。その都市は同時代のエジプトやメソポタミアの都市とは異なった構造でした（Nature News、１月７日）。
ククテニ・トリピッリャ文化は7000～5000年前に黒海の北西を中心に栄えた文化です。いくつかの都市の遺跡が知られており、最も大きな都市は3000軒の住宅が300ヘクタールもの広大な地域に広がっていました。注目すべきは家の大きさがほぼ同じで邸宅のようなものがなかったこと。稀に巨大な建築物の跡が見つかりましたが、そこは住宅ではなく、共同倉庫や宗教施設などの公共施設と考えられています。墓も巨大なものはなく、副葬品も質素でした。つまり、権力者が存在していなかったのです。
その代わりに都市の真ん中には広大な広場があり、おそらくは直接民主制の会議が行われていたと考えられています。権力者が存在しない平等主義の都市はどのように成立し、営まれていたのか。ここ２０年ほど、発掘作業が進んでいたのですが、現在のロシア・ウクライナ戦争で作業は停止しています。
一つの解釈は、都市は東の森林地帯から西のステップへと環境難民が通過する場所であり、したがって、さまざまなルーツの集団が一時的に避難していたという説です。逆の方向の移動もあったかもしれません。一時的な居住者で構成された都市ですので権力者が形成されず、政治は合議制にならざるを得なかった。
ククテニ・トリピッリャの都市は5000年前に急激に衰退しました。一方、黒海の北東部分ではヤムナ文化圏が形成され、インドヨーロッパ語族の起源の候補の１つです。隣接する２つの文明はククテニ・トリピッリャが先行していますが、衰退したのはほぼ同じ時期です。ヤムナ民族は東へ移動、ヨーロッパに入り、同時に南下してインド方面へと向かいました。
いずれも文字を持たないために歴史の詳細が分かりませんが、メソポタミアやエジプトと並ぶ古代文明の１つだったでしょう。
2025年(令和7年) 4月5日 -No.22/10-
海底の80%がいまだ人類が到達していない深海です。現在では見るだけの探索から、サンプリングができる潜水艇へと進歩しました。そして採取された生物のゲノム情報から多様なエコシステムが見えてきました（Science News、3月6日）。Cell誌に報告された３つの論文をまとめた記事です。
マリアナ海溝探索プロジェクトは中国が開発した有人潜水艇フェンデュオージェ（Fendouzhe）を使って行われました。フェンデュオージェは３人乗りで、２本のアームを持ち、海底からサンプルや生物を採取することができます。目的地は超深海。海面下6000～11000mです。2021年8月から11月にかけて数十回の潜水を行い、サンプルの分析結果がまとめられました。
まずは微生物。7000種以上の微生物が発見され、89%は新種でした。中にはゲノムサイズを小さくして効率的に成長できるもの、逆に大きなゲノムを持ち、あらゆる環境変化に対応できるよう（可能性として）進化したものが見つかりました。通常はエネルギー源にできない物質を利用する遺伝子を持つものもいました。
2つ目の報告ではエビに似た甲殻類（amphipods）の解析です。深海の厳しい水圧に耐えるために深海のバクテリアと共生していました。バクテリアはエビの腸に共生してtrimethylamine N-oxideを生産し、エビに提供していました。この物質は他の深海生物も持ち、水圧に耐えるために液体バランスを調整します。
最後に魚です。水深3000m以上の深さに棲む魚は同じ遺伝子変異を持ち、ストレスに素早く反応するために転写速度が速くなっています。11種の魚のゲノムが調べられました。ウナギですが、1億年前から棲息していたようです。ということは6600万年前の大絶滅を生き延びた。クサウオ科（snailfish）の魚は2000万年前に住み着いたようで、この頃の地殻変動から逃れてきたようです。
超深海は不毛の地ではなく、豊かな（？）生態系でした。厳しい環境下では生物は助け合って（共生関係）生きています。生物の起源のヒントや地上にはない常軌を逸した生物が発見されるかもしれません。
2025年(令和7年) 4月12日 -No.23/10-
外に突き出た耳は哺乳類に特徴的です。アニメでも動物的なキャラクターでは耳が種を示す特徴になっています。犬や猫は音のする方向へ耳を向けるし、ウサギはもっと顕著です。その外耳は進化的には魚の鰓（エラ）を起源としていました（Science News、1月9日）。2つの研究報告をまとめた記事を紹介します。
1つ目は外耳を構成する軟骨の解析です。
外耳には形を維持するために軟骨が入っています。外耳の軟骨は柔らかいのが特徴です。通常の軟骨は骨の関節で骨を保護するために形成されていて、ある程度硬く、関節にかかる力に負けません。このような軟骨は３種類に分類されます。硝子軟骨は骨端部分を覆う関節で最も一般的な軟骨で、膠原線維とプロテオグリカンを多く含みます。線維軟骨は脊椎など動きの少ない関節に存在し、骨と骨の間でクッションの役割をし、膠原線維を多く含む軟骨です。弾性軟骨は耳介、外耳道、耳管、喉頭蓋などを構成する軟骨です。弾性線維を多く含み、柔軟性に富んでいます。
今回の報告は、弾性軟骨のうち、頭部にある軟骨は異なった構造を持っているという発見です。通常の軟骨と思われていたマウスの耳介の軟骨を脂質を染める色素で処理すると、たくさんの脂質をもつ細胞が見つかりました。このような軟骨は鼻、喉頭（のど）、胸骨にも見つかりました。これらの軟骨は弾性軟骨よりも柔らかく、しかも脱脂すると通常の軟骨の硬さになりました。
本当に第４の軟骨と分類されるかは今後の精緻な解剖学的解析にゆだねられますが、少なくとも軟骨の新たな性質として加えられるはずです。
この報告とほぼ同時に、哺乳類の耳介の発生をコントロールする遺伝子群と魚の鰓の形成をコントロールする遺伝子群がよく似ているという報告がありました。個体発生は系統発生を繰り返すという生物学的な知見がありますが、哺乳類の個体発生の過程を調べると確かに鰓の原器に相当する部分から外耳が作られてきます。
もっと直接的な証拠を求めて、セブラフィシュを用い、外耳の軟骨形成に関与する人間の遺伝子のうち、鰓の軟骨形成に必要な遺伝子と交換しました。試した14個の遺伝子のうち、5つがゼブラフィッシュの鰓の軟骨で機能しました。逆に、ゼブラフィッシュの遺伝子をマウスの遺伝子と交換してもマウスの耳の軟骨が形成されました。
鰓を支える鰓弓から肩の骨が進化したように、魚と哺乳類の頭部は共通のパーツをうまく使い分けているようです。鳥や爬虫類には外耳がありません。哺乳類は両生類から進化するときに鰓をうまく軟骨に変化させ、集音機能の高い耳を作り出したようです。
2025年(令和7年) 4月19日 -No.24/10-
サハラ砂漠は7000年前にはサバンナ気候で、カバやワニ、象、キリンが闊歩していました。5000年にわたって人類が住み、狩猟採集を生業としていました。
その人々はどこから来たのか。サハラ砂漠の南側（サブサハラ）や中東方面、北アフリカから南下と、多くの種族がやってきたと考えられていました。今回、女性2名だけですが、古代ゲノムが解析されました（Science誌、４月４日）。
7000年前の女性のゲノム配列からはサブサハラや中東地域からの移民の証拠は見つかりませんでした。また、ネアンデルタール人のゲノムも含まれておらず、ヨーロッパ方面から南下したとも考えられませんでした。唯一の仮説はかなり初期の人類がサブサハラから中東へ向かう途中でサハラ砂漠地帯に住み着いたというものです。古代の集団はサハラに住み着いた集団以外はその後の人類の交雑の中で消えてしまった。まだ解析できたのは２体だけですので、ルーツを探る手掛かりはこれから出てくるものと思われます。
12000年前、アナトリアの住民は農業革命を始めました。技術は人々とともにヨーロッパへと広がり、新石器時代が始まりました。同じ方面にある北アフリカはどうだったのでしょうか。以外にも新石器時代は始まりませんでした（Science news、3月12日）。
古代ゲノムの解析からは新石器時代の農業技術が北アフリカへ伝わった時期は特定できませんでしたが、牛、羊、ヤギなどの家畜の飼育は6800年前から受け入れられました。人の交流はどうだったのでしょうか。北アフリカも気温が高く、DNAの保存が悪く、あまり3体分しか解析できませんでした。少ないながらもイベリア半島の古代ゲノムとの相関がみられ、中東やアナトリアからの移住はありませんでした。
なぜ、農業が定着しなかったのか。可能性としては北アフリカの気候にありそうです。干ばつが起きやすい北アフリカでは安定して耕地を維持することが難しかったのではないか。
最後にマルタ島に関する記事を紹介しましょう（Science News、4月9日）。マルタ島はイタリアのシチリア島の南に位置する小さな島です。7400年前、シチリア島から陶器、穀物、家畜が伝来しました。しかし、それよりも1000年前には狩猟採集民族が生活していたことが分かりました。当然、船で渡ってきたと思われます。
マルタ島への旅は一番近いシシリア島から100km以上あります。狩猟採集時代の人類はこの距離をどうやって制覇したのでしょう。少なくとも船の上で一泊する必要があります。古代人が作る船は木などの腐りやすいものでできているので、航海技術を推測できる材料が発見されるのは期待薄です。さらに、一番近いのはシシリア島ですが、風向きによっては北アフリカの海岸から来た可能性もあります。
人類の航海の歴史は65000年前に遡ります。スンダ大陸からオーストラリアに人類が渡りました。また、アメリカ大陸にはベーリング地峡を横断したほかに、太平洋の縁を船で移動し、16000年前に到着したと推定されています。しかし、これらの船旅は近い距離で島を渡って到着したものです。
マルタ島に来た人々はグリーンサハラに起源をもつ狩猟採取民族の末裔で、その後、その航海技術を生かして地中海を舞台に縦横無尽に活躍した、というのはどうでしょう。
2025年(令和7年) 4月26日 -No.25/10-
35億年の生命の歴史の中で、一度しか起きていない大進化がありますが、一方で、何度か繰り返された大進化もあります。それは多細胞生物化。ほとんどは真核生物の多細胞化ですが、原核生物の古細菌でも誘導できることが報告されました（Science誌、4月４日）。
Haloferax volcaniiは好塩性古細菌と呼ばれ、イスラエルの死海などで生活する原始的な細菌です。H. volcanii は三角形、棒状、円盤状など形態が多様に変化することが知られています。形態は外からの圧力によって変わります。H. volcanii には細胞壁がなく、S-layerと呼ばれるタンパク質の層で包まれています。
液体培地では２分裂で増えますが、寒天培地の下で培養（通常は上で培養します）した時に、細胞分裂を起こさずに多核細胞が形成されることが分かりました。そのまま培養を続けると、12時間後くらいから細胞質が外側からくびれはじめ、中央に集まっていた核様体がその中に移動して独立した細胞に変化することが観察されました。ドーム型の細胞が縦に切り分けられて分裂するため、真ん中は棒状の細胞、周辺は円盤状の細胞の形になります。著者はこの形状を「組織様」と呼びました。
細菌の分裂の時は細菌型のアクチン分子が柱となって細胞の大きさを決め、その長さのところで細菌型のチューブリン（FtsZ）が細胞膜をくびれさせて細胞を２つに分けます。寒天の下という限られたスペースで大きくなった多核体（コエノサイト、coenocytes）ですが、膜の張力が限界に近付いたために分裂したと考えられました。このとき、細菌型アクチンvolactinが大量に誘導され、柱として機能します。今回観察されたコエノサイトの分裂ではFtsZは関与せず、細胞膜が外側からくびれてきて、個々の細胞になったと考えられます。
実はH. volcanii は通常の増殖中にも多かれ少なかれコエノサイトを形成しており、特に物理的に制限された環境下で分裂するときにコエノサイトを形成することが分かりました。コエノサイト形成能力を失ったときはキツイ所では生存率が下がることもわかりました。コエノサイトが分裂した後は多細胞生物のように細胞が密着した状態になります。この状態で、それぞれの細胞が協力し合う仕組みができれば多細胞生物として進化することができるのではないか。
H. volcanii が多細胞状態になるためにどのような遺伝子が働くのか、多細胞状態になった後はどうか。突然変異で永続的な細胞間結合ができるかも。まだ解明されていません。
コエノサイト状態は真核生物でもいくつかの例があります。昆虫の受精卵やカビなどです。いずれも１つの細胞から細胞質分裂なしで核だけが分裂することで形成され、その後、細胞質が分裂して多細胞生物になります。今回、観察された現象が多細胞生物の進化の仕組みの１つではないか。古細菌で発見されたことは驚きです。