４． 海洋大循環
エントロピーの法則は、無秩序な状態に向かい元に戻るすなわち循環することはない。 この海洋大循環は、海水の密度の変化により駆動される地球規模の海洋循環である。
表層水がグリーンランド沖と南極近くのウェッデル海で、冷やされて流氷を作るとき、真水部分のみ凍らせることによって、塩分は残され、塩分濃度の高い海水が比重が大きいため、深海に沈み込み、グリーンランド沖で形成された深層水は大西洋を南極まで南下し、南極起源の深層水と合流した後、南極大陸の周りを通って、インド洋と太平洋の中に流れ込み、北太平洋で上昇して、表層に戻ります。この表層水は表層海洋を運ばれて、再びグリーンランド沖に戻っていきます。
この海洋大循環は、グリーンランド沖と南極沖の冷却された塩分濃度による海水の密度変化により、深海への沈み込みをエントロピー逆走エンジンとしている。この海洋大循環の周期は１～２千年といわれている。
この熱塩循環と風成循環（表層数百ｍ）によって、深海（４千ｍ）のミネラル分を含んだ海水が表層近くに上昇する北太平洋は、プランクトンの大発生により大漁場となる。
この海洋大循環は、海洋全体に膨大な量の水や熱、ミネラルを移送するシステムを形成しているため気候変動をコントロールする重要な要素の１つである。リンなどのミネラル分は、比重が大きいため一般に陸から海、表層から深層へと沈み込む。
この深海（４千ｍ前後）のミネラル分を多く含む海水が表層に於いて、プランクトンの栄養となり、そのプランクトンをニシンやイワシが食べ生長し、それを大型魚類、海洋動物、海鳥が食べ、サケや海鳥によって陸上へも運ばれ、ミネラル分の大循環にもなっている。北極の流氷が消える時、海洋大循環が止まり、地球上の気候は大きく変動する可能性がある。（第６回）
３． 地球と太陽の絶妙な関係
ハビタブル・ゾーン（生命居住可能領域）とは、その惑星の表面に液体の水が存在出来る領域のこと、太陽系のハビタブル・ゾーンは、０．７ＡＵ（金星の公転軌道）と１．５ＡＵ（火星の公転軌道）の間にある。地球の公転軌道が金星より近いと、地球上の水はすべて蒸発してしまう。さらに、火星より遠いと地球上の水はすべて凍って氷となる。すなわち、太陽の惑星でも、狭い範囲の金星と火星の間にしか地球は存在し得なかったのである。
地球の重力が小さすぎると軽い元素は地球から逃げ出し、重力が大きすぎるとその重力に引かれて、隕石が地球に衝突する確率が高くなる。又１日の自転の周期によって、昼と夜があることによって、太陽が平均に地上に当たるため温度（気温）が平準化することができる。
地球の表面積の２／３は海であり、その平均の深さは、３千７百ｍに達する。この熱容量のために、地球上の表面温度は安定し、ー２０°Ｃ～４０°Ｃくらいの範囲にキープされる。
地球は、太陽からのエネルギーによって温度が上昇すると、蒸発熱５４０cal/gを吸収し、温度を下げようとして、０°Ｃと超えて凍る時、融解熱８０cal/gを放出して、温度を下げようとする。すなわち、ハビタブル・ゾーンの中に地球があり、地球上の水が気化、固化する時に、吸収、放出する熱が、エントロピー逆走エンジンとして機能して、地球の表面温度を安定に保つ役割を果たしている。
地球の自転軸が公転面に対して２３度傾いているため、春、夏、秋、冬と四季が生まれ、温帯、寒帯地域の生物の可能性を拡大している。月の引力による潮の満ち欠けによって干潟の生物を豊かなものにしている。
また木星は、地球の２つ外を地球の３百倍の質量で公転しているため、地球への隕石衝突確率を下げている。月も地球を回っているので隕石衝突確率を下げている。すなわち地球と太陽との関係は、絶妙のバランスによって、幸運にも緑の地球は存在している。（第５回）
２． 水の風変わりな性質
水は大気圧の基では、０°Ｃ～１００°Ｃまで液体であるが、水の分子量Ｈ2Ｏ：１８では、ＣＯ2：４８、ＣＨ3ＯＨ：３２、ＮＨ3：１７に比べ、沸点が非常に高く、液体である温度の範囲が非常に広い。これは液体の水がゆるい水素結合を持つためである。
水は、個体である氷よりも体積が小さい。同じ０°Ｃの水と氷では、氷の方が１／１１体積が増加し、軽くなる。多くの物質では、一般に固体の方が体積は減少する。寒冷地の湖に於いて、仮に０°Ｃの氷の方が重ければ、湖の表面から凍って、湖底に氷が沈んで、湖の水はすべて氷に変わって、魚が生きて行けない。
実際には、バイカル湖ほどの寒冷な湖に於いても、表面は１ｍ以上の氷が張るが、その氷に守られて、湖の表面以外は、凍ることはなく、多くの魚が生息している。
水は自らが液体であることが、本来の姿であるかごとく振る舞う。０°Ｃの水が凍る時、８０cal／gの熱量を放出して、凍ることに抵抗する。水が気化（蒸発）する時には、５４０cal／gの熱量を吸収して、気化することに抵抗する。水が液体で０°Ｃ～４０°Ｃ（特に１５°Ｃ～３７°Ｃ）は、生命活動のために良い条件となる。
水は液体の状態では、様々な物質を溶解させる包容力をもっている。この溶解には３つの形態がある。１つ目は、電解質としてイオン化して、水に溶け込む形態である。この例は塩（ＮaＣl）が一部Ｎa+とＣl‐なって食塩水となる。２つ目は、砂糖が、水の中に、個々の分子として砂糖水として溶解する形態である。３つ目は、脂肪分が牛乳の中に、懸濁した状態である。水は物質を溶解するとき、氷点をさげ、沸点を上げさらに液体である温度範囲を広げる。
水は液体としての水の中に様々な物資を様々な形態で、溶け込ませる包容力のために生命は存在していると考えるべきかもしれない。生命体での生体反応（化学反応、動的平衡）は、水溶液中で、水素イオン（Ｈ+）と水酸化物イオン（ＯＨ‐）が存在する細胞内で進行する。（決して、単純な分子運動論的、エントロピー的確率論的、世界とは少し異なる）
水に酸素が溶けているために、魚はエラによって酸素を得て生きることが可能となった。さらに植物性プランクトンは、海水中の炭酸ガスと太陽光から糖分を合成している。人間の血液も、酸素や栄養分を溶解したり、懸濁したりすることによって、体内に養分や酸素を供給している。
水は酸性、中性、アルカリ性までの状態が作られるため、生物体内に於いて、水素イオン（Ｈ+）を変化させ、酵素やホルモンの力を借りて、生体内の反応をコントロールしている。水は液体であることによって、植物や動物の生命活動を支え、代謝に必要な物質を循環させて、生命体のエントロピー逆走物語を支えている。又緑の地球に於いても、雨、雲、海、川となって、緑の地球は、水の地球である。（第４回）
１． はじめに
１．３ 代謝と循環のための駆動力
緑の地球は水を循環させ、炭素、酸素、窒素、リンを循環させ、地球上に多様な生命を育み、更には生物の体内を代謝している。この地球の水や炭素や酸素や窒素やリンが、循環するには、それぞれの工程に於いて、エントロピー逆走のためのエンジン（駆動力）が存在している。すなわち、地球上での元素の循環や体内での代謝は、エントロピーの増大に任せていては、成立し得ない。
代謝は、体がエントロピーの法則によって、無秩序への混乱が生ずる前に先回りして、血液が体内を循環しなから、体細胞を再生している。さらには、生命体は種として進化し多様化する生物の駆動力すなわちエントロピー逆走エンジンは何であろうか。
生命の世界を観察すると、花は昆虫に花蜜や花粉を供給し、昆虫は花粉を雌しべに運び、更なる花蜜を植物に要求する。菌類と樹木の根の関係では、菌類は窒素とリンを植物が吸収出来る形で与え、樹木は光合成した糖分を菌類に与える。菌類は、植物に対して糖分を要求し、樹木は窒素分とリンを菌類に要求する。
動物の食欲は、細胞内のミトコンドリアが、ＡＴＰを生産するために、糖分を要求する。さらに腸内の大腸菌や乳酸菌が、食物を要求することによって、生命の駆動力である食欲が生じていると考える。
又動物の雄と雌の関係に於いて、精子と卵子の要求が、交尾への駆動力となっていると考える。個体と精子、卵子の関係は、生成される時点で、その個体とは、半分以上が他者であり、その個体に対して、食欲や交尾を要求していると考える。これらのことから、生命は共生する生命相互の作用が、生命のエントロピー逆走エンジンと仮定される。
代謝（metabolism）とは、生命維持のために有機体が行う一連の化学反応のことである。代謝は、大きく異化（catabolism）と同化（anabobolism）の２つに区分される。異化とは、有機物を分解することによってエネルギーを得る過程であり、同化とは、この逆で、エネルギーを使って有機物質を合成する過程であり、例えばタンパク質と核酸の合成である。 （第３回）
１． はじめに
１．２ エントロピーとは何か
エントロピー（Ｓ：entropy）
乱雑さ、無秩序、混沌、使用不可能なエネルギー量であり、ある系に於いて、自発変化（Spontaneous change）外部から何ら仕事を加えなくても起こる変化。
たとえば、ビーカーに入った水に水溶性のインクを１滴たらすと、インクは全体に広がり薄まる。しかし、その反対に薄まったインクが集まって１滴のインクになることはない。
又別の例として、白い米１Lと赤い米１Lを仕切りのある箱に、それぞれを左右に入れて、仕切りをゆっくりと引き上げると左に白い米１Lと右に赤い米１Lとして存在する。これをゆっくりと揺するとしだいに、ピンクの米２Lとなり、白い米粒と赤い米粒は混ざり合う。いくらゆすっても元の白い米と赤い米が左右に分かれることはない。
Ｓ＝ＫbInW 微視的状態の数（確率)Ｗの自然対数に比例する
Ｋbは、ボルッマン定数 １．３８１＊１０‐23ＪＫ
ΔＳ＝ＫbIn（Ｐ2（状態２の確率）／Ｐ1（状態１の確率））
すなわち、稀な確率Ｐ1から、より大きな確率Ｐ2へすなわちエントロピーΔＳは不可逆的に増大する。
一方熱力学的なエントロピーの定義は
ΔＳ＝ｄＱ／Ｔrev ＞= ｄＱ／Ｔ 系に出入りした熱ＱをＴrev（可逆） 融解や蒸発の絶対温度で割る
エントロピーは、本来は乱雑な、無秩序な方向に向かい、太陽からの光エネルギーを受けても、単に温度があがるだけで、秩序ある方向へは向かわないというのが、エントロピー増大の法則であるが、地球は、水と生物と太陽によって、熱力学の第二法則が存在しているにもかかわらず、エントロピーに逆走しているように見える。
このエントロピーに逆走しているエンジン（駆動力）を探って行きます。エントロピーを考える時、温度について定義する必要がある。温度は、気体分子の並進運動エネルギーに比例し、分子が静止した状態を絶対温度０Ｋ（ー２７３度Ｃ）とする。すなわち、温度は絶対零度以下になることはない。（第２回）
１． はじめに
１．１ シュレデンガーの考察
宇宙全体や物質の基本的な運動が、大局的にはエントロピーの増大に向かっているのは良く知られている。 どんな物質も放っておけば無秩序な状態に向かい、周囲の環境と区別がつかなくなっていく。
ところが地球上の生命活動は、これとまったく逆の現象が起こっているように見える。 生命は生物体として熱力学の原理に逆走するかのように秩序をつくり、これを維持させたり、代謝させているのだから、無秩序すなわちエントロピーの増大を拒否しているようなのだ。
生物もやがては死ぬのだから、大きくいえば熱死を迎えることになる。しかし、生命体は個体として、生命活動をしている間、ずっとエントロピーを減らし、なんとか秩序を維持しようとしているようなのである。これをいいかえれば、生命はエントロピーに逆走しているということである。そればかりか、たいていの生物は独特の生殖活動をして次の世代にその大半の仕組みを継続させている。
個体は次々に、熱死を迎えても、たとえば種や属というくくりでみると、多くの種や属は、時空間をまたいで、エントロピーに逆走している。これはやはり、生命はエントロピーに逆走しているといわざるをえない。
たったこれだけのことだが、この指摘は生物というシステムの本質を突いていた。そしてエルウィン・シュレディンガーという才能が恐るべき洞察力の持ち主である。本書は、シュレディンガーの連続講演の主旨「生きている生物体の空間的境界の内部でおこる時空間的な現象は、物理学と化学によってどのように説明できるか」というものだった。
シュレディンガーがこの主旨に挑戦した理由はあきらかである。それまで生命活動の秘密を物理学が言及できたことは、ただの一度もなかった。生物が物質で構成されていることは、解っているにもかかわらず、構成要素も物質だし、遺伝子も物質であるにもかかわらず、その物質のふるまいを記述すべき物理学は、生命の秘密にはまったく言及できないままだった。（松岡正剛 シュレディンガー「生命とは何か」の読書日記より）
一個体の生命体がエントロピーに逆走し、生物の種としてエントロピーに逆走し、地球上の生命体の食物連鎖と共生によってエントロピーに逆走して、熱帯雨林やサンゴ礁による生物多様性の世界を形成している。地球上の水、土壌、すべての生命体を、炭素や窒素、水素、酸素は循環しながら、エントロピーに逆走している。（第１回）
まえがき
これから、４０回位の連載で、このテーマで書きます。
私は、学生時代に、ENTROPY J.D.FAST （The significance of concept of entropy and its applications in science and technology) を読んで、熱力学の第二法則、確率統計、数式、物理化学の概念が、エントロピーの概念によって、美しく説明されていることに、感動した。 その後、このエントロピーの世界の果ては、より混沌とした、より単調な、分子運動論的に、より確率の高い状態に向かうことを示している。
しかし、現実の地球に於いては、特に生命の世界に於いては、エントロピーが増大に逆走しているが、エントロピー増大の法則は、物理化学的に真実である。 どうして、地球には、２５０万種とも１千万種とも言われている、生命によって、より豊な生物多様性の世界を可能にしているのか。
この理由は、エントロピーに逆走エンジン（駆動力）が存在する。 このエントロピー逆走エンジンのエネルギー（燃料）は、直接、間接に、太陽光である。
このエントロピー逆走エンジンがなければ、炭素化合物も窒素化合物は、燃え尽きるだけである。 そこで、このエントロピー逆走エンジンを１５の章で、その物語の旅に出発しましょう。
目次
１． はじめに
１．１ シュレデンガーの考察
１．２ エントロピーとは何か
１．３ 代謝と循環のための駆動力
２． 水の風変わりな性質
３． 地球と太陽の絶妙な関係
４． 海洋大循環
５． 真水の大循環
６． 炭素の大循環
７． 窒素の大循環
８． リン（ミネラル）の大循環
９． 有機化合物の遼かな道
１０．植物の葉緑体に於ける糖合成
１１．動物のミトコンドリア内でのＡＴＰ生成
１２．種としての生命と一個体の誕生から死まで
１３．共生と棲み分けによる緑の地球生物多様性
１４．キーストーン（頂点捕食者）と生態系のバランス
１４．１ ラッコとジャイアントケンプの海中林とウニ
１４．２ コヨーテとチャパラル固有の鳥
１４．３ ブナ林と昆虫と小鳥とタカ
１５． 生物によって作られた芸術
１５．１ 昆虫によって創られたもの
１５．２ 鳥によって創られたもの
１６． 人間が創ったもの
１６．１ 栽培作物（小麦、稲、トウモロコシ）
１６．２ 言語、文字、数式
１６．３ 火、鉄、蒸気機関、内燃機関、タービン、電気
１６．４ 都市、通貨、帝国主義、資本主義
１７． おわりに
２０１２年６月２６日
五十嵐 玲二
私の名刺（６）
日常をデザインする哲学庵
庵主 五十嵐玲二
・ 水の惑星地球のポテンシャルの永続性の哲学
・ 生物多様性と文化多様性についての哲学
・ 人類がたどった農耕文化と家庭の哲学
・ 輝ける命・健康についての哲学
・ 芸術・文化創造のための哲学
・ 世界の子供たちの未来のための哲学
世界の子供たちの未来のための哲学
ドーキンスの我儘な遺伝子説によると、すべての生物は、自己の遺伝子を未来に対して最大値にすることである。 私の考えでは、人間は未来の子供たちの幸せの質＊量の最大化の持続性を図ることである。
この抽象的目標を具体的にどのように実現すべきか。
１．水の惑星地球のポテンシャル（環境の健全性、包容力、復元性）を保つ。
ここで、これらを脅かす、負の資産について、考える。
① 原子爆弾、原発事故の放射能、使用済み核燃料の放置
② 地雷、クライスター爆弾
③ 枯葉剤
④ 殺虫農薬、除草農薬
⑤ 環境ホルモン
⑥ フロン（オゾン層破壊）
⑦ 有機水銀、ヒ素、カドミウム、有機スズ化合物
⑧ 食品添加物
⑨ エイズウイルス、トリインフルエンザ、結核菌
10 森林伐採による砂漠化
11 生物資源の乱獲
12 耕作地の塩害
13 共有放牧地の過放牧による砂漠化
14 水源涵養林の伐採、地下水源の枯渇、地下水源の汚染
15 森林火災、泥炭火災
16 ダムによる地球の血管として河川の機能の崩壊（様々な生物が、海から川の水源域まで、行き来している詳細は、別の機会に）
17 人口の急激な増加、都市のスラム化、地域紛争
負の資産によって、水の惑星地球の復元力は、急速に低下し元に戻ることが、できなくなる。このためには、叡智と力を解決のために、結集しなくてはならない。
２．子供たちの食べ物を確保し、子供たちの健康な精神と肉体をつくる。
このためには、世界の耕作地のサスセナビリテイ（持続可能性を向上させ）、飲料水の質と量を確保し、森林資源と農地の共生（アグリフォーレスト農業、里山、熱帯雨林保全と熱帯雨林観光の融合）等の地道な活動を必要とする。ただ食料だけを援助しても、自立心を削ぐだけである。
３．子供たちを育むための家庭の充実を図る。
小さな家、ささやかな農地、健康な飲料水、小さな雑木林と家族があるとして、農地に穀類、豆類を植え、家の周りに実なる手の掛からない果樹類、雑木林のふちに山菜を植え、父親は、僅かな現金収入を得て、かなりの部分を、母親と子供が、自給し、父親が、少しばかりの時間を割いて、子供の教育をする。（単なる御伽話かも）
４．子供たちの未来を切り開くための、訓練と教育を行う。
子供たちには、名著を読むことを通して、文字、言葉、概念、物理科学、数式、音符、すべての歴史（科学の歴史、戦争の歴史、生命の歴史）を訓練する。
道具を通して自分の手足の能力の可能性を広げる。 道具とは、筆、万年筆、ピアノ、ノミ、絵筆、包丁、ミシン、機織り機などすべての道具、自分の肉体の可能性を向上させる。
５．子供たちの職業を創造する。
子供たちが希望に溢れて仕事ができるように、新しい分野を創造する。その方法については、私も全くわかりません。
職業（仕事）の三つの要素は、
経済性：収入をえて、生計を支える
社会性：社会の中で、ある役割を担う
充実性：自分の人生の目標、生甲斐を充実させる
以上で私の名刺１～６を終わります。長らくお付き合いくださり、ありがとうございました。
私の名刺（５）
日常をデザインする哲学庵
庵主 五十嵐玲二
・ 水の惑星地球のポテンシャルの永続性の哲学
・ 生物多様性と文化多様性についての哲学
・ 人類がたどった農耕文化と家庭の哲学
・ 輝ける命・健康についての哲学
・ 芸術・文化創造のための哲学
・ 世界の子供たちの未来のための哲学
芸術・文化創造のための哲学
芸術品、文化遺産とは、何か。 芸術品、文化遺産は、非常な労力を投入する必要があるが、ある統一的労力を集積を必要とする、しかし、これだけでは、芸術品、文化遺産とはならない。 ある思想を、緻密な技術によって、芸術品を制作する。これでも歴史的芸術品とはならない。 更に、その渾身の力で、制作したものが、独自の生命を持ち、人々に感動を与え、その作品がある幸運を持つとき、歴史的芸術品、文化遺産となる。
でたらめに、文字を打っても、文学作品はおろか意味のある文章にもならない。
芸術品、文化遺産に、遠いのは、エントロピーが、増大する混沌とした状態である。
だからといって、規則的に確率の低い方向に進めば、良いわけではない。
芸術品、文化遺産を制作するには、どのように、教育、訓練すればよいか。
先ず、その都市が豊で、ある種の平和が保持され、活気に満ち溢れある種の新しい空気があり、その都市の文化的レベルが、非常に高いことが必要であり、優れた先生の下で修行し、その後、自分自身が切り開いた芸術観をすでに取得していた技術で表現したとき、ある幸運によって、芸術品が生み出される。
私の名刺（４）
日常をデザインする哲学庵
庵主 五十嵐玲二
・ 水の惑星地球のポテンシャルの永続性の哲学
・ 生物多様性と文化多様性についての哲学
・ 人類がたどった農耕文化と家庭の哲学
・ 輝ける命・健康についての哲学
・ 芸術・文化創造のための哲学
・ 世界の子供たちの未来のための哲学
輝ける命・健康についての哲学
輝ける命には、二つの意味がある、１つ目は、旭川動物園の行動展示での、野生動物の輝ける命を観てもらうべく、ユキヒョウならよりユキヒョウらしく見えるように、観客より、高い位置にユキヒョウが、いれるようにして、生き生きとした姿を観れるように行動展示する。 動物写真家が、翡翠の魚を捕える瞬間の写真を取る。このように、すべての生命体は、水の惑星地球の進化の歴史の中で、限りある命を繋ぎながら、輝いている命である。
２つ目の意味は、私たち一人一人が、自分の人生の可能性、自分の家族の可能性、自分の生活圏の可能性、すべての人々の人生の可能性を未来に渡って高めるには、私たちはどうすべきか、どのように考えれば、上手くゆくと考えるのか。 そのためのは、水の惑星地球のポテンシャルを最大限にキープする、生物多様性、文化多様性を保つ、農耕文化が永続的に営まれるように、負の遺産（詳細については、別の機会に）をより少なくしなければならない。
健康については、自分の健康と世界の様々なトラブルを抱えた人々の健康である。
健康の定義について、私の気に入った定義の一つに、「小学校５年生くらいの休日の朝の状態」というのがある。 もう一つは、レベルは落ちるが、「ラジオ体操第一をまあまできる」これは、歩けて、自分の身の回りのことができる。
次に、自分の精神の健康の定義である、私の定義は、「あらゆることを、自分の目と耳と第六感で、観察し、自分の頭で考え、自分の意思で、様々な選択をする」こと。
人間は、二本足歩行し、状況を観察し、自分の知恵を整え、考え、選択し、生活することによって、輝ける命、健康がえられるのでは、ないでしょうか。