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化学

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1: 2018/11/02(金) 23:42:29.63 ID:CAP_USER
■25万年前の子育てから厳しい冬の過ごし方まで、歯の分析で

 ターニャ・スミス氏は、まるで本を読むように歯を読む。

 歯を構成する各層には、食べものから病気まで、さまざまな情報が刻まれている。オーストラリア、グリフィス大学の自然人類学者であるスミス氏は、15年以上をかけて歯の化学的性質と物理的構造を調べてきた。しかし、環境が変化したときに、それらがどうなるのかについては、長いこと取り組んでこなかった。

「人類の起源を研究している人々は、かなり前から、気候変動や気象が不安定になった期間が人類の進化に重要な役割を果たしていると考えています」とスミス氏は言う。しかし、氷床コアや花粉の記録など、当時の気候を知る手立てからは、個体にどんな影響があったかを検討するほど短期間の変動はわからない。

 今、その状況が変わりつつある。10月31日付けの科学誌「Science Advances」に発表された研究によって、約25万年前に現在のフランス南部にあたる場所で暮らしていたネアンデルタール人の幼年期の様子が、かつてないほど詳しく描きだされた。歯の化学的性質を分析することで、彼らが環境に対処するために、多くの難題に直面していたことが明らかになった。ネアンデルタール人たちは、厳しい冬や鉛汚染を経験し、季節によって変化する資源に依存した生活を送っていたようだ。

 さらに、酸素同位体の分析から、そのうち1人が春に生まれていたことも明らかになった。その後、2年半にわたって母親の乳で育ち、秋に乳離れしていた。(参考記事:「人肉はカロリー低め、旧人類はなぜ食べた?」)

「今回の論文は、今まで読んできたものの中でも、特に興味深いものでした。率直に言って、驚きのあまり何度も呆然としてしまいました」と、米ロヨラ大学の古人類学者で、古代の歯に詳しいクリスティン・クルーガー氏は電子メールで述べた。

■まるで日記
 歯は一定のパターンに従って成長するため、ある意味、木の年輪のようだ。スミス氏は、「この層は、単純に1つずつ積み重なってゆきます」と説明する。同氏は今回の論文の筆頭著者で、最近『The Tales Teeth Tell(歯が話す話)』という本も出版した。だが、1年ごとにできる木の年輪と違って、歯の層は1日ごとにも形成される。幼い子どものころに、日々どのように歯が成長したのかまで調べられるのだ。

 今回の研究で、スミス氏らの研究チームは、異なるネアンデルタール人の子どもの歯を2本調査した。さらに、ネアンデルタール人の時代より何万年も後である、約5000年前に同じ場所で生活していた現生人類の歯も調べ、比較した。

 歯をレーザーで薄く切りとりながら、研究チームは高性能の分析装置を使い、それぞれの層における子どもの年齢を厳密に特定した。分析対象となった2つの臼歯は、成長しきるまで3年ほどかかっていた。スミス氏によれば、そのうちの1つは、生まれる直前に形成され始め、3歳を迎えるころに完成したという。しかし、この臼歯はほとんどすり減っていなかったことから、歯の持ち主は大人にはなれなかったものと考えられる。

 もう1本の歯は、もう少しあとになってから成長を始める第二臼歯だった。こちらは3歳を迎えたころに形成され始め、6歳ごろまで成長し続けたようだ。それ以降は、新しい層が追加されないものの、すり減ったり傷ついたりはするので、そこからも多くの情報を得ることができる。

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/18/110200476/
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引用元: 【人類学】ネアンデルタール人の暮らし、なんと週単位で判明 子育てから厳しい冬の過ごし方まで[11/02]

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1: 2018/09/27(木) 12:30:19.89 ID:CAP_USER
■地球のタイムカプセル「ジルコン」から探る生命の起源

 40億年前の地球はどんな姿をしていたのだろうか。そのヒントをくれるのが、ジルコン(ZrSiO4)という非常に頑丈な鉱物だ。

 ジルコン結晶は破壊することがほぼ不可能で、古いものは44億年近く前から存在する。小さなタイムカプセルとも言えるこのジルコンの中には、太古の化学的な「指紋」が残されている。「ジルコンは、わたしたちに地球の形成段階を垣間見せてくれる唯一の窓です」と、米ロチェスター大学のダスティン・トレイル氏は言う。

 9月24日付け学術誌『米国科学アカデミー紀要(PNAS)』に発表された論文において、トレイル氏のチームは、40億年前の地球表面が正確にはどのような状態にあったのかを明らかにした。最初の生命が誕生した環境が徐々に解明されようとしている。

■絶えずリサイクルする地球
 地球が形成された45億年以上前、表面の状態は現在とはまるで違っていたと考えられる。科学者たちが一般に考える初期の地球とは、ひっきりなしに隕石が降り注ぎ、火山からは溶岩がゴボゴボと音を立てて流れ出す、地獄のような場所だ。

 しかしこれらはすべて推測であり、地球最初期の数億年間から現在に至るまで残っている物理的な証拠は何もない。地球は究極のリサイクル・システムを持っており、プレートテクトニクス運動により、古い岩盤は絶えず新しいものとして再利用され、溶岩流が固まって新たな景色を形作っている。

 ジルコンの結晶はしかし、非常に硬いため、このリサイクル・プロセスにおいてさらされる非常な高温や高圧力に耐えることができ、その内部には結晶が最初に形成されたときの周囲の環境に関するヒントが残されている。ジルコン酸素同位体を用いたこれまでの研究では、43億年ほど前には、地表の一部を液体の水が覆っていたことがわかっている。これはつまり、地球の表面が、地球形成からわずか数億年後には冷えていたことを示唆している。そして昨年には、41億年前のジルコンから、初期の生命の痕跡とも考えられる炭素に富んだ含有物が見つかった。

 しかし、こうしたわずかな情報以外には、この時期の地球表面で生命を生み出すような化学反応が起きていたかどうかについては、ほとんどわかっていなかった。

■ジルコンに含まれる40億年前のヒント

 その答えを求めてトレイル氏のチームが注目したのが、ケイ素と酸素だ。ケイ素と酸素は、両方合わせると、今日の地球に存在する岩石のほぼ75パーセントを占める。この二つの元素にはまた、調べがいのある特性がある。ともに、同位体を持つことだ。

 岩石ができたり変性したりすると、そこに含まれる同位体の特性が変化する。よってたとえば、溶岩が冷えてできる岩と、風雨にさらされた岩から採取される粘土とでは、含まれる同位体の特性は大きく異なる。そしてジルコンは、地球初期の堆積物の特性を今も有している。

 ジルコンに含まれるケイ素と酸素を精密に分析するため、研究チームは、米カリフォルニア大学にある高解像度イオンマイクロプローブを使用した。電荷を帯びた原子のビームを微小なサンプルに当て、跳ね返ってくるイオンを計測するものだ。

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
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引用元: 【鉱物】40億年前の地球は生命誕生の「温床」だった[09/27]

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1: 2018/09/15(土) 13:30:25.64 ID:CAP_USER
■生殖への影響や発がん性も懸念されるフタル酸エステル、米国

 米フロリダ州サラソタ湾のハンドウイルカ(Tursiops truncatus)たちは、人懐っこく、好奇心旺盛なことで知られ、観光の目玉となっている。だが最新の研究によれば、イルカたちの体内に人間が作り出した化学物質が蓄積していることがわかり、健康に被害が及んでいるかもしれないという。

 9月5日付けの学術誌「GeoHealth」に発表された論文によると、プラスチックや化粧品、ペンキなどの身近な製品に添加されているフタル酸エステルという種類の化学物質が、ハンドウイルカの体内からみつかった。

 2016年から2017年にかけて、米チャールストン大学と米シカゴ動物学協会の研究者たちは、サラソタ湾にいた17頭のイルカから尿のサンプルを集めた。尿からは、イルカが摂取してから3カ月ないし6カ月経った後も体内に残っている化学物質を抽出できた。

 野生のイルカからフタル酸エステルが発見されたのは初めてだ。サラソタ湾のイルカたちは40年以上にわたって研究が続けられており、研究者たちにとってはおなじみの顔ぶれである。

「フタル酸エステルにさらされ、ばく露していること自体には驚きませんでしたが、驚いたのは検出された量でした」と、論文の筆頭著者であるレスリー・ハート氏は言う。

 調べたイルカのうち、12頭から少なくとも1種類のフタル酸エステルがみつかった。

 ハート氏によると、尿を調査したのは今回が初めてなので、どのくらいの量が通常の範囲内とされるべきなのかはまだわからない。だがイルカの中には、人の体と同程度の量のフタル酸エステルがみつかったものもいるという。人間のほうがプラスチックや化粧品等、フタル酸エステルを含む製品に多く接触しているはずなので、これは驚くべきことだ。

■イルカの健康への影響は

 今回の研究によって、どういった化学物質がイルカの体内に残るのかはある程度わかった。だが、イルカがどのようにしてフタル酸エステルに接触するに至るのか、そして彼らの健康にどういった影響があるのか、という新たな疑問が浮かびあがった。

 フタル酸エステルはプラスチックやビニールをより軟らかくするために使われるもので、世界中の消費者向けの製品に含まれている。1998年以前には乳児用のおしゃぶりなどにも使われていたが、現在では使用が禁止されている玩具もある。米国国立医学図書館によれば、フタル酸エステルは水、土、そして空気中からも発見されているものの、健康への影響についてはあまりよくわかっていない。

 イルカは食物連鎖の上の方に位置し、寿命が長く、また市街地の沿岸を泳ぐことが多いため、「生態系の指標に適しています」と、米サバンナ州立大学のイルカ研究者、タラ・コックス氏は述べる。なお、同氏は今回の調査には関わっていない。

「環境中で今、何が起こっていて、何が人間に影響しるのか、彼らを通して知ることができるのです」とコックス氏は言う。

 あるフタル酸エステル化合物の研究によると、ラットを長期間、特定のフタル酸エステルにばく露しておくと、肝臓がんが発生し、生殖にも問題が生じる。

 ハート氏の研究は、フタル酸エステルが健康に及ぼす影響と、フタル酸エステルが環境中でどうやって広まるのかを調べるプロジェクトの一部だ。プロジェクトはいまも進行中で、同氏はさらに、大学生を被験者として、フタル酸エステルへのばく露リスクを高める行動についても研究してきた。

 実験では、シャンプーやせっけん等、フタル酸エステルを含む製品を使わないようにしてもらうと、体内のフタル酸エステルの量が減少したケースもあった。

 フタル酸エステルの危険性についてはまだまだわからないことが多いものの、最大の発生源がわかれば、フタル酸エステルへのばく露量や健康被害を減らせるはずだとハート氏は考えている。

 同氏が言うには、フタル酸エステルは「環境中に流れ出していっている」ため、根本的にはこれを含む製品の消費を減らしていかなければならない。

続きはソースで

https://cdn-natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/18/091100399/ph_thumb.jpg

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/18/091100399/
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引用元: 【動物/環境】イルカに化学物質が蓄積、プラスチック添加剤[09/12]

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1: 2018/08/18(土) 20:42:20.07 ID:CAP_USER
従来の品種よりも多くの収穫をあげることができる稲や小麦などを開発するために、窒素吸収能力を強化する遺伝子を特定して少ない肥料でより多くの収穫が期待できるような新しい品種の稲を開発したという研究が報告されています。この研究はかつて「緑の革命」と呼ばれた大規模な農業革命を引き継いだもので、使用する肥料の量を減らすことで環境への影響を減らすことができると期待されています。

‘Green revolution’ crops bred to slash fertilizer use
https://www.nature.com/articles/d41586-018-05980-7

1940年代から1960年代にかけて、「より多くの収穫量を望める品種の導入」「より効率的な灌漑(かんがい)の敷設」「化学肥料や農薬の大量投入」などによって、穀物の生産性が飛躍的に向上した一連の取り組みを「緑の革命」と呼びます。その後も農業の革命は続き、1961年におよそ7億7400万トンだった世界全体の穀物収穫量は、1985年には倍以上の16億2000万トンに増加しています。

カーネギー研究所の植物科学者であるキャスリン・バートン氏は「『緑の革命はもう終わってしまった』と思っていたとしたら、それは間違いです」と語り、倍以上の収穫量を得てもなお、穀物の栽培技術にはまだ改善の余地があると指摘しています。

穀物を含め、植物が成長するためには窒素などの栄養分が必要です。栄養分や微生物を多く抱えた肥えた土地であれば、作物は十分栄養分を吸収できますが、そうでない場合は化学肥料が必要となります。2015年だけでも、世界全体でおよそ1億400万トンの肥料が使われたといわれています。

by U.S. Department of Agriculture

続きはソースで

https://i.gzn.jp/img/2018/08/17/green-revolution-crops/a02.jpg
GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20180817-green-revolution-crops/
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引用元: 【植物学】第二の「緑の革命」を起こし得る新しい品種の稲が開発される[08/17]

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1: 2018/06/11(月) 17:47:37.86 ID:CAP_USER
日本化学会(会長=川合真紀・自然科学研究機構分子科学研究所長)がPRのために作製してホームページなどで公開していた動画が11日、会員らからの批判を受けて削除された。女子学生が男性教授に憧れて化学会に入るというドラマ仕立ての内容だった。研究者らは「前時代的でセクハラなどにつながりかねない」と批判している。

動画は約4分で、大学内を走っていた女子学生が男性教授とぶつかり、間違えて相手の封筒を持ち帰ってしまうという恋愛ドラマ風の場面から始まる。女子学生は教授に憧れて化学会に入会して研究に励むが、教授が別の女子学生と付き合っているといううわさを聞いてショックを受け、研究への意欲を失いかけるシーンなどが盛り込まれている。女子学生の表情のアップに「募る日野(教授)と化学への思い」の字幕が重なる場面もある。

化学会によると、動画は化学会の存在を若い世代に知ってもらおうと初めてドラマ仕立てで製作したといい、費用は約80万円という。4月に動画をホームページ上や動画共有サイトで公開したところ、今月10日ごろから「化学の面白さを伝えるべきなのに視点が違う」などといった批判が会員から寄せられたため、川合会長の指示で11日午前に削除した。担当者は「表現の仕方を勘違いしてしまった。いったん削除して今後の対応を考える」と話している。

続きはソースで

【柳楽未来、須田桃子、西川拓、元村有希子】

https://mainichi.jp/articles/20180611/k00/00e/040/181000c
images


引用元: 【化学】日本化学会、批判受けPR動画削除 女子学生が男性教授に憧れて化学会に入るドラマ仕立て 「セクハラにつながりかねない」

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1: 2018/06/02(土) 22:11:13.95 ID:CAP_USER
探査機「ニューホライズンズ」による冥王星の観測データと「ロゼッタ」で得られた彗星の化学組成のデータから、冥王星はたくさんの彗星が集積して形成されたという新しいモデルが提唱された。
【2018年5月31日 サウスウエスト研究所】

米・サウスウエスト研究所のChristopher GleinさんとJ. Hunter Waite Jr.さんは、NASAの探査機「ニューホライズンズ」による冥王星の観測データとヨーロッパ宇宙機関の探査機「ロゼッタ」による「チュリュモフ・ゲラシメンコ彗星(67P)」の観測データを組み合わせて、冥王星がどのように形成されたのかを説明する新しい理論を構築した。
彼らはこの新しい冥王星形成モデルを「巨大彗星・宇宙化学モデル」と呼んでいる。

Gleinさんたちの研究の中心にあるのは、冥王星の「スプートニク平原」にある窒素の豊富な氷だ。
スプートニク平原は大きな氷床で、「トンボー領域」という明るいハート型地形の左半分を形作っている。

「チュリュモフ・ゲラシメンコ彗星に似た化学組成を持つ、彗星や別種のカイパーベルト天体がおよそ10億個ほど集積して、冥王星が作られたと仮定しました。
すると、冥王星に存在するであろう窒素の量は、実際にニューホライズンズで観測されたスプートニク平原の窒素の量とほぼ同じになる、
という興味深い結果が得られました」(Gleinさん)。

Gleinさんたちは、彗星が集まって冥王星ができたというモデルに加えて、太陽に近い化学組成を持つ低温の氷が集積してできたというモデルについても同様に調べた。

続きはソースで

画像:ニューホライズンズが撮影した巨大な氷床「スプートニク平原」。
冥王星表面にあるハート模様の左半分を占める
http://www.astroarts.co.jp/article/assets/2018/05/12107_sputnik.jpg

画像:ニューホライズンズの可視光・赤外線撮像分光装置「Ralph」がとらえた冥王星の表面の組成。
左上から時計周りに、メタン(CH4)、窒素(N2)、一酸化炭素(CO)、水(H2O)が豊富な領域を表す。
スプートニク平原に窒素が多いことがわかる
http://www.astroarts.co.jp/article/assets/2018/05/12106_composition.jpg

アストロアーツ
http://www.astroarts.co.jp/article/hl/a/9939_pluto
ダウンロード (1)


引用元: 【宇宙】冥王星は10億個もの彗星衝突でできたのかもしれない 探査機「ニューホライズンズ」による観測データ[06/02]

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