自然とデザイン

自然と人との関係なくして生命なく、人と人との関係なくして幸福もない。この自然と人為の関係をデザインとして考えたい。

宇宙と地球と生命について学ぶ  ④生命の誕生

2018-03-24 21:07:45 | 自然と人為

 地球で生命が誕生してから40億年、生物の絶滅と進化について今回は学習したい。1万年程前に農業を始めて文明を発達させた人類の進化については興味のあるところであるが次回以降にして、まずは動画を中心に生命誕生の場についてご覧いただきたい。
 全地球史アトラス
  3.原始生命誕生4.生命進化の第1ステージ
  5.生命進化の第2ステージ6.生命進化の第3ステージ
 地球の誕生と生物の進化
 生命の誕生を、出来るだけ解りやすく説明してみる。
 NHK高校講座 地学基礎
  地球の変遷と生物の進化(先カンブリア時代)
  地球の変遷と生物の進化 古生代(動画40分)
 生命の神秘―
  生命はどのようにして生まれたの
  あらゆる生命のルーツを探る
  人類誕生
 地学基礎112B 地球の歴史1 地球誕生 海の誕生(動画:5分)
 生命誕生の真実 DEEP SEA,DEEP SECRETS(動画1時間19分)
 未知なる深海への旅 海底の生物たち(動画45分)
 地下6400キロの旅(動画1時間30分)

 生命の素材は宇宙に満ちてはいても、生命は原始地球の深海熱水噴出孔、海底の土の中、海底の岩石の表面等で生まれた”地球を食べて生きる”微生物と考えるのが自然であろう。
 地球誕生から6億年、40億年前の生命の誕生とは現在の生物の起源を問う問題でもある。最初の“細胞(コモノー ト)”は、核のない原核細胞であった。約20億年前に核のある真核細胞への進化を経て、多細胞生物へと進化したのは約10億年前とされている。なお、真核生物の核ができるとき細胞内共生が起きた。真核生物は、古細菌と真正細菌の細胞内共生によって誕生したとされている。

 “最初の細胞”(コモノー ト)は古細菌と真正細菌に分化したので、両者が共有するFFRPは、すでにコモノート内に存在したはずである。これを証明する研究も後で説明するように報告されている。
 参考: 古細菌と真正細菌を共通に制御する転写因子群, FFRP

 原核細胞にはリボソームがあるが、このリボソームは、数本のRNA分子と50種類ほどのタンパク質からなる巨大なRNA・タンパク複合体である。最初の“細胞(コモノー ト)”は、真正細菌と古細菌に分化したとされているが、今存在する細菌はすべてDNAを持っているので、RNAからDNAへの進化を説明する材料がない。しかし、原核生物ではDNAからRNAへの転写とリボソームによる翻訳(タンパク質合成)は同時に進行するので、もともと生命誕生にDNAは必要なかったのではないか? DNAよりRNAが先に原核細胞で作られるか取り込まれて生命となったのではないか?DNAは生命維持の保存系で、実行部隊はRNAである。私は専門家ではないので単純な推論だが、RNAの原型としてFFRPの様なものがあった。それが私なりのRNAワールドの解釈だ。

 生命が「外の環境を認識して適応反応する」仕組みについて究明するため、沖縄海溝の熱水チムニーで生育する古細菌のパイロコッカス菌を使用した研究があり、遺伝子の転写を制御するたんぱく質であるFFRP(Feast/Famine Regulatory Protein:饗宴-飢餓・制御たんぱく質)の働きを、アミノ酸リジンの利用を例にして次のように説明している。
 「栄養源であるアミノ酸のリジンが多いと、図1のようにFFRPは8量体を形成(2量体4つが会合)し、FFRP遺伝子上流に位置するDNAに選択的に結合する。この結果、FFRP遺伝子の転写が抑制されて細胞中のFFRPの数が減少し、代謝関連遺伝子上流には結合できなくなるため、パイロコッカス菌の全代謝系は活性化されて”饗宴モード”に入り、菌は活発に増殖しはじめる。 一方、リジンが少ない低栄養状態では、図2のようにFFRP8量体は2量体へと解離し、FFRP遺伝子上流部に位置するDNAとの結合は弱まり”飢餓モード”に突入して菌の増殖が抑えられる。」

 少し興味があって実力不相応に深入りしてしまった。物事にはいろいろな考え方があって、多様であることが自由であることもあるが、科学は人類共通の正解を求めて推理することが楽しいし、正解を求めることを仕事とする学会がある。とんでもない珍論を言うことは恥ずかしいが、その一方で、正解を記憶することが勉強だとすることは苦痛である。勉強は楽しみながらするもんだ。私は何が正しいのか推論する楽しさから、WEBに公開されている資料を集めて知ることを楽しんでいる。ここからは生命に関する資料を、自習のためさらに集めておいた。

  生命史
  生命の旅1 共通の祖先から原核生物、そして全球凍結へ
  生命の旅2 全球凍結から真核生物の繁栄へ
  生命の旅3 多細胞生物とメスとオスの登場
    エディアカラ生物群(動物群) 多細胞生物
  生命の旅4 エディアカラ生物群の繁栄と超巨大噴火
  生命の旅5 眼の誕生とカンブリア大爆発

地球の歴史上5回起きた大量絶滅 -6回目が進行中-
1回目 オルドビス紀末の大量絶滅 約4億4300万年前、
    生物種の85%が死滅した大量絶滅。
2回目 デボン紀後期の大量絶 約3億7400万年前、
    海中の酸素濃度減少と寒冷化が進み、生物種の82%が絶滅。
3回目 ペルム紀末の大量絶滅 約2億5100万年前、
    海生生物の95%、生物種の90%以上が絶滅。
    [世界規模で海岸線が後退した形跡、これによって食物連鎖のバランスが崩れた]、
     [大規模な火山活動により大気に放出されたメタンと酸素が化学反応を起こして、
      酸素濃度が激減した。

4回目 三畳紀末の大量絶滅 約1億9900万年前、
    爬虫類や大型の単弓類(哺乳類型爬虫類)の多くの種が絶滅
    (生物種の76%が絶滅したと考えられている。)
5回目 白亜紀末の大量絶滅 約6550万年前、
    恐竜や翼竜、魚竜、アンモナイトなど生物種の70%が絶滅
    (メキシコ・ユカタン半島沖に落下した隕石衝突) 

 科学の進歩は著しく、我々は知らないことばかりだ。真実を知ることにより考え方も変わる。このブログでどこまで真実を伝えられるかは自信がないが、真実を知りたい意欲はある。真実を伝えていると思う資料を集めて情報を公開することに意義があると考えているが、資料を紹介するには著作権の問題がある。出版物は出版費用も必要だが、最近はネット上に出版物が紹介されていることが多くなった。私のように小さな活字が読めなくなったものには、Kindle版が安くてすぐ読めるので重宝だ。いろいろな学会や研究会報告も会員同士の情報交換だけでなく、一般市民に情報を公開することの意義が大きくなるだろう。

 NHKで放送されたものは「情報公開」と「解説の意義」が大きいが、大切な番組だと思ってYouTubeに登録したものが、いとも簡単に著作権侵害を理由に強制的に削除されてしまう。その一方でコマーシャル付のNHK番組をYouTubeで見ることも多くなった。まあ、公開されることに意義があるので、コマーシャルは気にしない。貴重な古い番組が一部欠けて不完全なYouTubeもある。一部の音声が消えているYouTubeもある。一部を2重に録画して余分な時間にしたYouTubeもある。

 YouTubeは何時でも無料で見れるが、NHKには受信料を払っていても情報操作を感じる報道番組もある。政治経済の問題は、その人の立ち位置や、人を大切にするか、お金を大切にするかの価値観によって見え方も違えば、伝え方も違うであろう。それも含めて長い時間を経ても、いつでも見れる情報公開こそNHKの使命であろう。見逃したNHK番組をどうすれば安く簡単に見直せるのだろうか? 受信料を払っている視聴者には、いつでも安く番組を観れるようにするのはネット時代のNHKの仕事だと思うが、ここでは突っ込んで考える時間もない。取り敢えず現時点で利用できるものを集めて公開させていただくことにした。
 
NHKスペシャル「生命」40億年はるかな旅解説1解説2
 第1集 海からの創世  (動画54分),解説1解説2
 第2集 進化の不思議な大爆発 (動画54分),解説1解説2
 第3集 魚たちの上陸作戦 (動画54分),解説1解説2
 第4集 花に追われた恐竜(中国)(動画54分),解説1解説2
 第5集 大空への挑戦者(中国) (動画54分),解説1解説2
 第6集 奇跡のシステム“性”(動画54分),解説1解説2
 第7集 昆虫たちの情報戦略 (動画54分),解説1解説2
 第8集 ヒトがサルと別れた日 (動画54分),解説1解説2
 第9章 ヒトは何処へいくのか(動画54分),解説1解説2

NHKスペシャル 海・知れれざる世界
 第1集 プロローグ 魔の海からの旅立ち(動画1時間4分)
 第2集 最後の秘境 海底大山脈 (動画1時間8分)
 第3集 めぐる生命の輪 ~深海に潜む不思議な生きものたち~ (動画1時間19分)
 第4集 深層海流二千年の大航海(動画1時間15分)
 第5集「クジラだけが知っている」(動画1時間19分)
 第6集「波・驚異のパワー」(動画1時間18分)
 第7集「眠る巨大資源」(動画1時間21分)
 第8集「~最終回~ 奇跡のバランスが崩れるとき」(動画1時間13分)

 NHKスペシャル 生命大躍進
  第1集「そして”目”が生まれた(中国)」 (動画59分)
  第2集「こうして”母の愛”が生まれた(中国)」 (動画49分)
  第3集「ついに“知性”が生まれた」 感想1感想2(動画49分)

初稿 2018.3.24



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