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南極でも凍らない魚
JR東日本の京浜東北線、中央線、山手線(一部)の車両モニターで放映されている科学番組『知ってるぅサイエンス』
今週月曜日(2010年2月1日)から、「南極で凍らない魚」 を放映しております♪
水温により体温が変化する変温動物のひとつが魚類。
－0.7℃以下では、体液が凍ってしまい死んでしまうという事例もいくつかあります。そんな魚類ですが、－2℃の冷たい南極の海でも凍らずに生きていける魚がいるのです。
それが、ノトセニア亜目「コオリウオ」。
ノトセニア亜目の硬骨魚類は、体内に「不凍糖ペプチド(AFGP)」を持ち、体液中にできる氷の結晶の表面に付着して、氷が成長するのを防いでいます。
これにより、体液を凍らすことなく、南極のマイナス2℃の海中でも生きていけるのです。
それ以外にもノトセニアは面白い特徴をいくつか持っています。そのひとつに「白い血液」があります。今日はこれに注目してみましょう。ノトセニアのコオリウオ科に属する魚は、血中に赤血球がほとんどなく、あったとしても赤血球中に酸素を運ぶヘモグロビンを持っていません。ヘモグロビン遺伝子自体を失っているからなのです。いったいなぜ遺伝子を持っていないのでしょうか。
実は、いま2つの仮説が立てられています。
一つは、低温になると血液は粘性を増すという現象に注目したもの。これを阻止するために、赤血球を失うことで血液の粘性を下げたのではないかと考えられています。
もう一つは、低温になると液体中の酸素含有量が増えるので、赤血球を持たなくても充分生きていけるからではないかとも言われています。
ヘモグロビンを持たないコオリウオの中には、鱗がなく皮膚の下の毛細血管が密になっているなど、血液流量が増すような循環器の変化が生じている種類も観察されています。
生物は環境の変化に適応しながら進化してきました。
過去の地球の歴史を紐解きながら、生物の進化してきた道をたどる研究はまだまだこれからですね。
磁石で硬くなる新素材発見！！
JR東日本の京浜東北線、中央線、山手線(一部)の車両モニターで放映されている科学番組『知ってるぅサイエンス』
今週木曜日(2010年1月7日)から、「磁石で硬くなる新素材」 を放映しております♪
ナマコをつかむと、皮が突然ゴリっと硬くなります。ところが、そのナマコを強く手で揉むと皮がどろどろに溶けだすこともあります。
いったいどのようなしくみになっているのでしょうか。
棘皮動物に属するナマコは、数秒から数分内にすばやく硬さをかえる「キャッチ結合組織」という面白い特徴をもっています。結合組織とは、皮膚や腱などを構成している非常に丈夫な組織のことです。
キャッチ結合組織では、特別な神経系が結合組織を支配しています。ナマコを触るとこの神経への情報伝達が行われ、皮のコラーゲン線維が棒状に並び、通常の10倍もの硬さになるのです。こうして、ナマコは皮の硬さを調節することにより身を守ったり、姿勢を維持しているのです。体も大きく動きがにぶいナマコが、海の中で生きていくために進化させてきたのでしょう。
その具体的な仕組みについては、まだ解明されていない点も多く、研究している方も少ないそうです。
日本では、東京工業大学生命理工学部本川研究室でこうした研究がおこなわれています。
そんなナマコのキャッチ結合組織の仕組みに着目して、作られたのが「磁性ゲル」。
これは、山形大学工学部機能高分子化学科の三俣哲助教らが開発したものです。
「磁性ゲル」は、海藻の成分でもある一種のゲルに1000分の1mmほどの大きさの酸化鉄の粒子を混ぜて作られています。
これに磁界をかけると、粒子は磁力線上に棒状に並んで、「梁(はり)」のような動きをし、わずか0.1秒でなんと通常よりも500倍硬くなるというのです。
この新しい概念の素材は、どこに使われるのでしょうか。
現在想定されているのは、自動車や家電の振動を吸収して騒音を抑える部品への活用です。将来的には、自分の好みに合わせてソファや椅子の硬さを決めることもできるようになるでしょう。
自然界から学ぶことはたくさんありますね。
2010年、エンターテイメント宣言いたします！
みなさま、
明けましておめでとうございます。
今年もゆるりぃをどうぞよろしくお願いいたしますヽ(･ε･)人(･ε･)ﾉ
2010年のテーマは「多様性」。
新しい環境への適応が進化、そして生物の多様性につながったのと同様に、
ゆるりぃは文字だけではなく映像や写真、音声などのメディア
そして大学だけではなく、企業などの多分野を集合させ、
科学を軸とした新しいエンターテイメントを生み出します。
新発見が生まれる大学の研究室に注目して、大学生・大学院生の生態と研究室の文化を紹介したり、
企業が世の中に送り出す様々な製品とサービスに隠されたおもしろいサイエンスと開発秘話コーナーなどが
続々登場予定です
*･゜ﾟ･*:.｡..｡.:*･゜(*･ω･)ノﾖｯ
「科学」は限られた研究者や技術者だけのものではありません。
ただすごいだけではない「深み」と「おもしろさ」がそこには詰まっています。
ゆるりぃのウェブサイトリニューアルとともに、
ここにサイエンスエンタメ宣言をしたします！
.｡ﾟ+.(･∀･)ﾟ+.ﾟ wktk
というわけで、ゆるりぃも科学技術も大躍進する一年にしてまいりたいと思います☆
今年もどうぞよろしくお願いしま～す！
光ファイバーで建物を守る
JR東日本の京浜東北線、中央線、山手線(一部)の車両モニターで放映されている科学番組『知ってるぅサイエンス』
今週月曜日(2009年12月21日～23日)から、「光ファイバーで建物を守る」 を放映中しております♪
光ファイバーは、非常に高い純度のガラスやプラスチックの細い繊維が使われており、光をスムーズに通すことができます。コンピュータの電気信号は、 レーザーによって光信号に変換されてレーザー光になり、光ファイバーを通ってデータとして送り出されていくのです。しかし、実は光ファイバーにはまったく 新しい利用方法があるのです。
それが、光ファイバひずみ計測システムと呼ばれるものです。一言で言うと、光を使って建物や橋、高速道路のひずみを計測することができます。計測対象物に光ファイバーを埋め込んで、ひずみ計測装置で光ファイバーから届くデータからひずみを見つけ出すのです。特徴は、10km程度以上の長距離にわたって、光ファイバに沿って連続的にひずみ情報が得られることです。
光ファイバーの中を通る光は、単色性の高い光です。これがひずみのある箇所を通過すると「ブリルアン散乱光」が 生じて光が散乱します。すると、光の周波数が変わります。このときの光周波数とスタート地点からの時間を計算して、ひずみがある場所を特定していくので す。この技術を適用すれば、河川の堤防決壊やトンネルの崩壊など、大型の構造物の変形によって引き起こされる災害を未然に防ぐことができるようになるで しょう。
こうした社会のインフラを支える技術のように、光の使われ方は現在
どんどん広がっています。
私たちの未来も明るく照らされていくことでしょう。
この研究をしているは、芝浦工業大学工学部通信工学科の堀口常雄教授。
興味があるヒトは、ぜひ連絡をとって研究室に遊びにいってみよう！
空飛ぶ哺乳類－頭を上にしてぶらさがるコウモリとは！？
頭を上にしてぶらさがる珍しい種類のコウモリを研究したところ、手首や足首の裏に特殊な汗を分泌してつるつるとした葉につかまっていたことがわかった。
サラモチコウモリ（Myzopoda aurita）というマダガスカルのコウモリは、足に天然の吸盤のような仕組みを備えていると考えられていた。属名のラテン語「Myzopoda」は“吸着する足”という意味がある。
しかし最新の研究によって、このコウモリは体液を利用してしがみついていることが示された。このような手法は、ある種の昆虫やアマガエルでも見られる。
[2009年12月18日付けナショナルジオグラフィックニュースより]
その前に、逆さにならないコウモリがいることを初めて知ったという衝撃、、、
コウモリは、唯一空を飛べる哺乳類として知られている。
実は、約4000種いる哺乳類のうち、コウモリは1200種ほど生息している。なんと1/4もコウモリに占められているのだ！
そのうち、頭を上にしたままぶらさがるのは、たったの6種だという。
んーというかそもそも、どうして通常のコウモリは頭を下にしてぶらさがるのだろうか。
実は、体を軽くして空を飛べるようにした結果だと言われているらしい。
翼を動かすために、胸の筋肉を発達させてきた結果。男子トイレのマークみたいな体つきになってしまい、
そのままでは止まった時に、バランス良く立てなくなったとか。
私たちが、都会でよく見かけるコウモリの体重は、なんとたったの6gしかない。
いかに体を軽くするために、進化してきたかがわかるだろう。
ちなみに今回研究の対象となったサラモチコウモリは、
タビビチノキという植物の、とんがりコーンのような形にカールした若い葉の中で、
体を休めることが多く、上方で葉が開くため外に出やすいからだと、
いまのところ考えられている。
コウモリの翼は、ヒトと同じような5本指が骨格となっている。
第2指から第5指の間には「飛膜」が張られており、足のほうまでつながっている。
飛膜は、血管が浮き出てみえるほど薄いが、飛ぶときの風圧に耐えられるよう丈夫に出来ているのだ。
そのひみつは、格子状の繊維と皮膚で出来た高い伸縮性にある。
実はこの翼の構造、宇宙開発にも応用できると期待されているのだ。
宇宙で使われる薄膜太陽電池パネルや通信機器などは、
そのままの大きさでは打ち上げることが出来ず、また、使用後回収される必要がある。
こうした宇宙構造物の収納と展開に、昆虫だけではなく、コウモリの翼のしくみも活かそうと研究が行われているのだ。
宇宙航空研究開発機構 宇宙構造物工学研究室はこちら★
自然のちからは偉大である。
まだまだ、生物とか地球に学ぶことはたくさんありますね。
