理系にゅーす

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形成

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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

https://cdn-natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/18/092600416/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/18/092600416/
ダウンロード (2)


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: 2018/08/22(水) 16:21:59.50 ID:CAP_USER
ある程度の人間が寄り集まってコミュニティを作るようになると、コミュニティ内における貧富や能力の差によって社会階層が形成されるようになるもの。権力の有無や性別、年齢による格差は、紀元前の社会においても生み出されていました。大がかりな共同作業を行う上では一定のヒエラルキーが存在しているほうが有利かもしれませんが、東アフリカのケニアで見つかった5000年前の共同墓地からは、「社会階層を持たないものの大規模な共同作業を行うコミュニティ」が存在した痕跡が発見されています。

Kenya burial site shows community spirit of herders 5,000 years ago | Science | The Guardian
https://www.theguardian.com/science/2018/aug/20/kenya-burial-site-shows-community-spirit-of-herders-5000-years-ago

ケニアの北西部に位置するトゥルカナ湖は、水鳥の大規模な生息地である上に数百万年前の人類の化石も発見される場所であり、トゥルカナ湖一帯を含むトゥルカナ湖国立公園群は世界遺産にも登録されています。ニューヨーク州立大学ストーニーブルック校の准教授を務める人類学者のエリザベス・ヒルデブランド氏は、そんなトゥルカナ湖の近くにあるロサガム北柱遺跡で10年以上にわたって発掘調査を行っています。

ロサガム北柱遺跡には4000~5000年ほど昔の人々が建造した、巨石によって示された直径30mほどの広場が存在しています。広場の中央には空洞が作られており、その中には少なくとも580体以上の遺体が寄せ集まって埋葬されており、共同墓地として使用されていたと考えられているそうです。

農耕社会では共通の歴史や文化にもとづいて大きなモニュメントが建造され、家族を超えたコミュニティ全体の結束を強めていました。より大規模なコミュニティを作ることで、人々は技術や文化を大きく発展させることができますが、同時にコミュニティ内での格差が生まれやすくなるのも事実です。

続きはソースで

https://i.gzn.jp/img/2018/08/22/burial-shows-herders-community-spirit/00_m.jpg
https://i.gzn.jp/img/2018/08/22/burial-shows-herders-community-spirit/01_m.jpg
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https://i.gzn.jp/img/2018/08/22/burial-shows-herders-community-spirit/03_m.jpg

GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20180822-burial-shows-herders-community-spirit/
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引用元: 【考古学】5000年前の共同墓地から「社会階層のないコミュニティ」が存在した痕跡が見つかる[08/22]

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1: 2018/09/16(日) 21:52:48.62 ID:CAP_USER
 東京大学生産技術研究所の田中肇教授らの研究グループは、これまで特異なガラス転移現象として説明されてきた水の動的異常性が、実はガラス転移と無関係であり、液体の正四面体構造形成に起因していることを初めて突き止めた。

 水が、4℃で最大密度を示す、結晶化の際に体積が膨張するなど、他の液体にない極めて特異な性質を持つことは広く知られている。また、通常の液体は、フラジャイルな液体(ガラスにならない液体)とストロングな液体(ガラスになる液体)に分類されるが、水は高温ではフラジャイル、低温ではストロングのような特異なふるまいを示す。
このような異常な挙動は、特殊なガラス転移現象としてこれまで理解されてきたが・・・

続きはソースで

論文:【Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America】Origin of the emergent fragile-to-strong transition in supercooled water
http://www.pnas.org/content/early/2018/08/29/1807821115

https://univ-journal.jp/22725/
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引用元: 水の持つ特別な性質について、東京大学が従来の通説を覆す発見[09/16]

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1: 2018/08/02(木) 22:05:32.80 ID:CAP_USER
[ワシントン 1日 ロイター]
- 世界で最も希少な宝石のひとつとされるブルーダイヤモンドの形成過程について、科学者らが46個を検証した結果、地球の下部マントル部分に当たる深さ660キロ以上の場所で生成されていることが分かった。

ダイヤモンド内部の微小物質が手がかりになったもので、研究は科学誌ネイチャーに掲載された。

ブルーダイヤモンドは採掘されるダイアモンド全体のわずか0.02%に過ぎない。

続きはソースで

http://www.hazardlab.jp/contents/post_info/2/4/2/24251/ge1802_farnese_df.jpg
http://www.hazardlab.jp/contents/post_info/2/4/2/24251/farnese_announcement_1.jpg
https://amd.c.yimg.jp/im_siggW_kWrDjzXD8CmUf9FdicYA---x400-y312-q90-exp3h-pril/amd/20180802-00000064-reut-000-4-view.jpg

Reuter
https://reut.rs/2LJBnZl
images (2)


引用元: 【地質学】希少なブルーダイヤは地底660キロで結晶化、科学者らが検証[08/01]

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1: 2018/07/19(木) 15:41:24.60 ID:CAP_USER
■うつ病やPTSDの治療に期待、ただし倫理的な課題も

自転車に初めて乗れたときの気持ちを、あなたは覚えているだろうか。
初めてキスをしたときや、初めて失恋したときはどうだろう。そうした記憶と感情は、わたしたちの心に長い間残り、蓄積され、わたしたち一人ひとりが形成されるもととなる。

 一方、深刻なトラウマを経験した場合、恐ろしい記憶は人生を変えてしまうほどの精神疾患の原因ともなりうる。

 しかし、もし恐ろしい記憶がそれほど強烈な痛みをもたらさないとしたらどうだろうか。
人間の脳の発達に関する理解が深まりつつある今、PTSD(心的外傷後ストレス障害)やうつ病、アルツハイマーといった疾患で、記憶を書き換える治療法が少しずつ実現に近づいている。

 これまでのところ、実験はマウスなどの動物を中心に行われている。
科学者らは人間を対象とした試験を視野に入れつつ、一方で、個人の基礎を形作るものの一部を変えることの意味とは何かという倫理的な問題とも向き合っている。

 さほど遠くない未来に、わたしたちは人間の記憶を書き換えられるようになるだろう。
しかし人間は、本当にそこへ踏み込むべきなのだろうか。

■そもそも記憶とは何か

 神経科学者は通常、あるひとつの記憶を「記憶痕跡(エングラム)」と呼んでいる。
これは、特定の記憶に関係する脳組織の物理的な変化を指す。
最近、脳のスキャンによって、記憶痕跡は脳のひとつの領域に孤立しているのではなく、神経組織に広く飛び散るように存在していることがわかった。

「記憶はひとつの場所というよりも、網のようなものだと思われます」と、米ボストン大学の神経科学者でナショナル ジオグラフィックのエクスプローラーでもあるスティーブ・ラミレス氏は言う。
なぜかと言えば、記憶には視覚的、聴覚的、触覚的な要素が含まれており、これらすべての領域の脳細胞から情報がもたらされる、総合的なものだからだ。

続きはソースで

■緑は「標識された」記憶を示す蛍光タンパク質。(
https://cdn-natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/18/071800316/ph_thumb.jpg
■ポジティブ、ネガティブ、そのどちらでもない中間的な経験など、蛍光タンパク質が特定の記憶と結びつき、
研究者はそれがマウスの脳のどこに保管されるかを記録できる
https://cdn-natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/18/071800316/03-alter-memories.adapt.1190.1.jpg

ナショナルジオグラフィック日本版サイト
http://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/18/071800316/
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引用元: 【脳科学】記憶の書き換え、いつ実現? マウスでは成功[07/19]

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1: 2018/06/22(金) 16:57:23.74 ID:CAP_USER
人類は習慣や伝統を何世代にもわたって伝えることで、地域に密着した文化を形成する特徴を持っています。
ロンドン大学クイーン・メアリーの心理学者であるロバート・ラクラン氏らの研究チームによると、ヌマウタスズメにも人間と同様の傾向があり、ヌマウタスズメのさえずりは何百年にもわたって伝承されていることが明らかになっています。

Cultural conformity generates extremely stable traditions in bird song | Nature Communications
https://www.nature.com/articles/s41467-018-04728-1

Birds Have Time-Honored Traditions Too | Duke Today
https://today.duke.edu/2018/06/birds-have-time-honored-traditions-too

研究チームはニューヨーク州に住むヌマウタスズメが3拍子の歌を繰り返して歌い、ミネソタ州では4拍子の歌を好むなど、地域によって異なる歌を歌う傾向があることに気づいたそうです。
そこで、ラクラン氏らは「若いヌマウタスズメは先輩の歌を学びとって、歌っているのかもしれない」と考えるようになり、本当に歌が伝承されているのか調査を行うことにしました。

続きはソースで

https://i.gzn.jp/img/2018/06/21/birds-time-honored-traditions/00_m.jpg

GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20180621-birds-time-honored-traditions/
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引用元: 【動物】「鳥の歌(さえずり)は何百年にもわたって伝承されている」と研究者が指摘[06/21]

「鳥の歌(さえずり)は何百年にもわたって伝承されている」と研究者が指摘の続きを読む

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