こたなたよりこんなこと

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「発生生物学」ってどんなの?

2017年04月20日 | 博物館・科学館

「受精卵」から人になるまでは進化の縮小のようだ。なんて話を聞いた事がありませんか?「受精卵」から「胚」へと「成長する過程」で「魚類」「両生類」「爬虫類」を経て「哺乳類」の基本的な形になり、最終的には「人」の形になっていくと言うアレです。このように「たった一つの受精卵から個体発生」までの謎を解き明かしていくのが「発生生物学」なのです。

 現在「国立科学博物館」の「日本館1階 企画展示室」では「企画展 卵からはじまる形づくり 発生生物学への誘い」が開催されています。

 「発生生物学」。「生物学」をやっていた人ならまだしも、殆どの方が聞いた事がない「学問」だと思います。私もこの企画展示で始めて聞きましたからね。では、実際どのような場面で焼くに立っている学問なのでしょうか?生物が生まれるには「卵子」が「受精」して「受精卵」となり、「たった一つの卵細胞」から「細胞分裂」を繰り返し、個体になっていく。つまり「一つの細胞」が「遺伝子からの指令」を受けて細胞分裂する過程でさまざまな組織や臓器を作っていく様子を明らかにしていくのです。そして「発生プロセス」に異常が生じればさまざまな先天性疾患が発生しますし、この発生する過程により、細胞が各組織や臓器へ変化してく過程を明らかにすることにより「再生医療」にも関連してくるのです。その例が「iPS細胞」なのです。 このように「発生生物学」を知ることにより、生物の根本的な仕組みがわかるようにもなるのですよ。

 今回の展示では、その「生物発生学」の基礎である「受精卵からの成長」から「各部位の形成」、その形成に関連する「遺伝子」、「再生」などを全部で「15のゾーン」に分けて紹介しています。

 さて、受精卵から細胞分裂が始まり、一番初めに作られる「臓器」はなんでしょうか?脳?心臓?ではなく「腸」なんですよ。受精卵がある程度細胞分裂してくると、「凹み」が出来ます。コレが「腸」。それから段々「管状」になり、そこから「突起」が出て「胃」や「肝臓」「肺」と各臓器が生成されていくのです。コレは全ての動物に共通しているようで、「ニワトリ」も「人間」も同じプロセスで臓器が出来ていくのです。一方「脳」も腸と同じく、一本の神経細胞が膨らみ、どの部分が多く膨らむかは生物により違いがあり、人間の場合は「大脳」に当たる部分が大きく発達するのです。

 このように「胚」はどんどん成長し「各組織・臓器」が作られていきますが、それらは「Hox遺伝子」により大まかに分けられており、大体「13部位」に分かれているようでして、この遺伝子に異常が見受けられると「、その部位の成長が巧く行かず「短肢症」などの症状が発生してしまうのです。

 「再生能力」が高いので有名な「プラナリア」。あの「切ってもそこから発生して増える」というアレですよ。また「カニ」や「イモリ」などは「切断された手足」を再生できますよね?そして「人間」にはそれが出来ません。そんな「再生」は「発生」と深い関わりがあり、「人間」は1つの細胞から出発して、その進み方は「一方通行」。コレは「発生」。では「再生」はどうなのでしょう?「プラナリア」は体のどんな細胞にもなる事が出来る「多能性肝細胞」が発生途中でなくならず、「一時停止」した状態で残っており、これによって「体が切断」されても待機していた「幹細胞」が分化し、増えることによって「再生」出来るのです。もう一つ「イモリ」などは「部位が失われる」と周りの細胞を使って元に戻る方式をとっています。コレは「細胞」が「分化した状態から脱分化した状態」へ戻り、発生と同じ方法をとるのです。この「多能性幹細胞」を「iPS細胞」と呼び、見らには「iPS細胞」による「再生医療」が実現するかもしれません。ではこの「再生」する時ってどのようになると思いますか?仮に「手首から先」、「手」を失って「再生」するとどのようなプロセスになるでしょう。「手首から指先へ」と徐々に形成されていくのでしょうか?それとも「ミニチュア版の手」が手首の断面から生成されてそれが成長して「再生」するのでしょうか?正解は「ミニチュア版」から再生するのです。コレも「発生」と同じプロセスから考えればわかりますね。

 このように「発生生物学」は生命の発生から「生体の成り立ち」を学ぶ事が出来る学問なんですね。

 さて、この「卵からはじまる形づくり」以外にも今週まで「日本館 地下1階多目的室」では「未来の化学の夢 絵画展」が開催されており、「幼稚園」から「中学生」までが対象とした「未来の科学」つまりは「あんな事良いな、出来たら良いな」な物を描いてしまおう。という趣旨の絵画展でして、その優秀作品が展示されています。

 この「未来の化学の夢」は今の子供たちが「こんなのがあればいいな」と思っていることが解るので、個人的にはそういった部分で楽しめるんですよね。今回は「エコ」に特化した感じでは無いのが久々に多くなっていましたね。それと「コミュニケーション」に重点をおいたのは「2020年東京オリンピックに向けて」なんでしょうか?あと「災害」に関するのも多かったですね。やはりこういうのも「時代の流れ」が反映されるのですね。

 それでは、本日の登場人物は「生物学関係」ですのでこの方、「命を見守り見届ける者」として「命の女神」の任に就いている「天元界 生物運脈省 霊魂運命監査室 霊魂運命監査室長」の「アルセレート・エリクス・エフォナー」さんです。「たった1つ」の受精卵から発生する生物の不思議とその仕組みを学びましょう。ちなみに背景が「企画展 卵からはじまる形づくり 発生生物学への誘い」会場の入り口なのです。

 

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