動物愛好net

動物に関する情報、ニュース等を中心とした2ちゃんねるまとめブログになります。

Category: 研究

1: 記憶たどり。 ★ 2019/04/19(金) 06:05:17.99 ID:L5vbM9o79
https://headlines.yahoo.co.jp/article?a=20190418-00010004-wired-sctch

テッポウエビは想像を絶する生きものだ。体長わずか数センチメートル。片方のハサミは分相応の大きさだが、
もう片方のハサミは巨大で、それをすさまじい力で閉じることによって衝撃波を発生させ、獲物を気絶させる。

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ハサミの2つの刃が噛み合う瞬間に気泡が発生し、すぐさま破裂する。これによってプラズマの閃光と、4,400℃もの高温が生じる。
信じられない話だが、手のひらに乗るくらい小さな水生生物が、はさみをパチンと鳴らすことで、超高温の気泡を兵器に変えるのだ。

研究者たちがいま、この恐るべき力の応用方法を模索している。学術誌『Science Advances』に3月15日付で掲載された論文で、
ある研究チームがテッポウエビのプラズマ銃を真似たロボットハサミを製作し、プラズマを発生させることに成功したと報告した。
生物進化が産んだこの奇抜な能力をうまく改良できれば、さまざまな水中での用途が考えられる。

テッポウエビは、プラズマの衝撃を生み出す武器をさまざまな用途に使っている。狩りに使うのはもちろんのこと、
スナップ音でコミュニケーションもとっていて、その音量は210デシベルにも達する(本物のピストルは150デシベル程度だ)。
プラズマ衝撃波を使ってサンゴ礁に巣穴を掘る種もいる。おかげで海底は実に騒々しく、ソナーに干渉を起こすほどだ。

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脱皮後の殻を使ってハサミを3Dプリント

テキサスA&M大学の機械工学者デイヴィッド・スタークは、テッポウエビの多機能ハサミは人間にも役立つのではないかと考えた。
彼のチームは、まずは何匹かの生きたテッポウエビを入手した。

ほかの節足動物と同じく、テッポウエビも定期的に脱皮する。成長するにつれて小さくなった外骨格を脱ぎ捨てるのだ。

この脱皮後の殻を使ってスタークはハサミの型をとり、それをさらにスキャンして詳細な3Dモデルをつくった。
その後、彼はモデルデータを3DプリントサーヴィスのShapewaysに送り、テッポウエビのプラズマ銃のプラスティック版が完成した。


ネズミ捕りの仕組みを応用した実験

スタークは、この独特の構造の付属肢を使って実験を行なった。ハサミの上半分は、普段は引き金を引いた状態でロックされている。
その一部(プランジャー)を下半分の受け口(ソケット)に叩きつける構造になっている。

これによって水が急速に押し出され、気泡ができる。この原理はキャヴィテーション(液体の流れで圧力差によって短時間に
泡の発生と消滅が起きる物理現象)と呼ばれている。

「バネを使うネズミ捕りのようだと思いました」と、スタークは言う。「そこで、実際にネズミ捕りをいくつか水に沈めてみて、トリガーを
外したときにアームがどのくらい速く回転するか試しました。そしてネズミ捕りのアイデアを、ハサミを閉じる仕掛けとして応用したのです」

スタークがつくったハサミは、バネ仕掛けの軸を中心に上半分のパーツが高速で回転して力を生み出し、プランジャーをソケットに叩きつける。
この動作でできた高速の水流が、キャヴィテーション気泡を生む。気泡は最初は低圧で比較的大きいが、すぐに破裂に向かう。

「周囲の水に押され続けることで、圧力と温度が極めて高くなるのです」と、彼は言う。気泡はとてつもない高温になり、プラズマ発光が生じるほどだ。


既存の方法よりも10倍以上も効率的

これと同じ現象は、テッポウエビがハサミを閉じたときにも観察される。「水が外側に押し出されることで衝撃波が出現します」。
野生のテッポウエビは、こうして獲物をノックアウトしているのだ。

研究チームはラボでハイスピードカメラを使用し、ハサミの隙間から排出されるジェット水流を観察した。また、その後に生じる衝撃波についても、
プラズマ発生時の閃光というかたちで撮影することに成功した。

※以下、全文はソースで


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1: しじみ ★ 2019/04/18(木) 08:38:49.40 ID:CAP_USER
■硬骨魚類なのに軟骨化するなど、超深海で生きられるよう独特の進化

マリアナ海溝の水深7000メートルほどの「超深海」に、オタマジャクシを大きくしたような形の、半透明の魚が生息している。

 この魚、マリアナスネイルフィッシュ(学名はPseudoliparis swirei)はクサウオの仲間で、体長は最大30センチほど。この辺りの海では最上位の捕食者だ。しかし、真っ暗できわめて水圧が高い過酷な環境で、この魚はなぜ生きていられるのだろうか?(参考記事:「【動画】幽霊のような深海魚を発見、おそらく新種」)
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 最新の研究で、その手がかりが得られた。中国の研究者グループが、無人探査機が採集したマリアナスネイルフィッシュの体の構造や遺伝子、タンパク質などを調べ、超深海で暮らせる秘密を学術誌「Nature Ecology & Evolution」に掲載した。

 論文によると、深海生活に適応するためのいくつかの特性が明らかになった。その一つは、頭の骨に隙間があること。これが「体内と体外の圧力のバランスを取っているのかもしれない」と、論文の筆頭著者である中国、西北工業大学のクン・ワン氏は言う。つまり、この隙間がなければ、水圧によってつぶれてしまうということだ。(参考記事:「超深海に新種の魚、ゾウ1600頭分の水圧に耐える」)

 さらに、マリアナスネイルフィッシュは硬骨魚類の仲間であるにもかかわらず、骨の大部分が軟骨であることもわかった。研究チームは、石灰化(カルシウムが骨に沈着して骨を硬くすること)をつかさどるおもな遺伝子が変異していることも突き止めた。この変異によって、この遺伝子は部分的に機能しなくなる。そのおかげで骨が柔らかくなり、水圧に耐えられるようになったのではないかと、ワン氏は述べている。

また、これほどの水圧がかかると、体のタンパク質が変性してしまう可能性もある。今回の研究では、魚の組織内に「トリメチルアミンNオキシド」(TMAO)と呼ばれる物質が高濃度で存在していることもわかった。タンパク質の機能を維持し、安定させる役割を果たすという。

 論文では細胞膜の機能にも言及している。高圧下でも細胞膜を介して物質が行き来できるよう、マリアナスネイルフィッシュは必要な物質を運ぶタンパク質を大量に生成しているらしいと、ワン氏は考えている。

 この魚の目は視覚として機能しておらず、探査機のライトにも反応しなかった。この点は、以前の研究結果とも一致している。その原因について、研究チームはいくつかの重要な光受容体遺伝子がないためではないかと考えている。真っ暗な環境で暮らし、決して光を目にしないため、光を検知する必要自体がないからだ。

続きはソースで

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ナショナルジオグラフィック日本版サイト
https://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/19/041600232/

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1: 名無しさん@涙目です。(四国地方) [US] 2019/04/18(木) 06:03:34.46 ID:kuym+Qhg0● BE:201615239-2BP(2000)

 死後4時間たったブタの脳に血液の代わりをする液体を循環させ、一部の細胞を働かせることに成功したと、米エール大などのチームが17日、英科学誌ネイチャーに発表した。

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 脳は血流が止まり酸素や栄養が途切れると、すぐに組織が壊れて回復しないと考えられてきたが、少なくとも数時間は持ちこたえられる細胞があることを示した。

 意識や知覚を表す脳波は見られず、チームは「臨床的には死んだ脳に変わりない」と強調。だが生命倫理の専門家らは同誌で、将来的には人が脳死や心停止した後でも、
一定程度の脳蘇生ができるようになる可能性を指摘。

https://this.kiji.is/491292540361196641

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1: ばーど ★ 2019/04/16(火) 10:53:08.88 ID:q9NKpvNC9
 肉食獣を追い払って獲物を奪っていたとの説がある初期の人類と同じように、野生のチンパンジーも獲物を横取りするとみられることが、京都大の中村美知夫准教授(人類学)のチームがアフリカで実施した調査で分かり、国際学術誌電子版に16日発表した。

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 チームによると、獲物の横取りは、人類が離れた所から攻撃できる弓矢などの飛び道具や、多くの仲間を呼び寄せられる言語を使うようになって初めて可能になったと考えられている。

 しかし今回チンパンジーでも確認され、中村准教授は「人類とチンパンジーが枝分かれする前の共通祖先の類人猿にまでさかのぼれる可能性がある」と話している。

2019/4/16 10:424/16 10:46updated
共同通信
https://this.kiji.is/490699012889019489

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1: しじみ ★ 2019/04/16(火) 05:48:43.22 ID:CAP_USER
クラゲはサンゴやイソギンチャクの仲間なのに、なぜクラゲだけ海の中を泳ぐようになったのか。その違いが、ごくわずかな遺伝子にあることを、日本とドイツの研究チームが突き止めました。
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クラゲは「刺胞動物」と呼ばれるサンゴやイソギンチャクの仲間で、幼い頃は同じように海底にへばりついていますが、成長すると泳ぎ出します。

なぜクラゲだけが泳ぐのか。

沖縄科学技術大学院大学やドイツの研究機関などで作る研究チームは、「ミズクラゲ」と「ヒクラゲ」のすべての遺伝情報を4年かけて分析しました。

その結果、これらのクラゲはそれぞれ2万余りの遺伝子を持っていることが分かり、この中から、「サンゴやイソギンチャクにはない」「泳ぎ始めるタイミングで働く」「2種類に共通する」という条件で絞り込んだ結果、わずか97の遺伝子しか残らなかったということです。

研究グループは、この97の遺伝子が泳ぐのに必要な筋肉や目を形づくり、クラゲをクラゲたらしめていると見ています。
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一方で、遺伝情報全体を見ると、ミズクラゲとヒクラゲは、同じクラゲでありながらほとんど一致しないうえ、特にミズクラゲはサンゴやイソギンチャクに近いこともわかり、複雑な進化の過程をうかがわせています。

沖縄科学技術大学院大学のコンスタンチン・カールツリン博士は、「ほかのクラゲの遺伝情報も調べることで、進化の謎に迫りたい」と話しています。

NHKニュース
https://www3.nhk.or.jp/news/html/20190416/k10011885101000.html

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