週刊 サイエンスジャーナル 2014.2.9
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iPS細胞より簡単？ストレスをあたえるだけで万能性「STAP細胞」を作製！  ヒトの体はおよそ60兆個の細胞で構成されている。だが、もとをたどればこれらの細胞はすべて、たった一つの受精卵が増殖と分化を繰り返して生まれたものである。 この受精卵が持つ完全な分化能を万能性 (totipotency) と呼び、ヒトを構成するすべての細胞、および胎盤などの胚体外組織を自発的に作り得る能力を指す。 受精卵は分裂を繰り返すにしたがって、万能性を喪失していく。だが、分裂の途中でできるES細胞には万能性がある。受精卵やES細胞以外には、遺伝子を組み込んで初期化したiPS細胞に万能性があり、注目されている。 今回、細胞に強い刺激を与えるだけで、万能細胞を作る新手法をマウスの実験で発見したと、理化学研究所発生・再生科学総合研究センター（神戸市）と米ハーバード大などの国際研究グループが30日付の英科学誌「ネイチャー」に発表した。 外部からの単純な刺激だけで、細胞の役割がリセットされるという発見は、生命科学の常識を覆す研究成果だ。研究グループは今後、再生医療への応用も視野に、人間の細胞で同様の実験を進める。 研究チーム代表の同センターの小保方（おぼかた）晴子・ユニットリーダー（30）らは、今回の発見を「刺激によって引き起こされた多能性の獲得」という意味の英語の頭文字から、「STAP（スタップ）」と呼び、作製した細胞をSTAP細胞と命名した。iPS細胞（人工多能性幹細胞）やES細胞（胚性幹細胞）に続く「第3の万能細胞」といえる。 STAP細胞の作製方法はiPS細胞よりも簡単で、効率が良いという。iPS細胞の課題であるがん化のリスクも低いとみられる。 |
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ジャイアントインパクトで、地球のコアに海水の80倍の水が取り込まれていた？  地球の海は、濃度3%前後の塩などが溶け込んだ水（海水）でできている。海は地表の70.8%を占め、これらは全てつながっている。 地球だけではない、火星には、地質時代には海があった可能性がある。 また、木星や土星の氷衛星のいくつかは、氷の地殻の下に液体の水の海があると推測されている。エウロパ、ガニメデ、カリスト、タイタン（水とアンモニア）、エンケラドゥスに海がある可能性が高い。海は地球だけのものではなかった。では、地球の海はどこから来たのだろう？ 地球はその形成時に、ジャイアントインパクトがあり、地球軌道の外側から大量のH2Oを含む天体が衝突したことで、海ができたと考えられる。だが、そう考えた場合、地球の総質量に対する海の割合は0.02%ほどで、かなり少ない値であり、残された水素はどこに行ったのか？…という謎があった。 今回、東工大の地球生命研究所(ELSI)の廣瀬敬 教授らの研究チームは、マントルの融点を決定し、そこからコアの化学組成を導きだす研究を行った。その結果、マントルの溶融温度は従来の研究から見積もられていたよりも600Kほど低い約3600Kと判明。 従来提唱されてきたさまざまな学説の中で(主なものとして硫黄、酸素、水素)それだけの融点降下を実現できるのは水素だけであることが導き出された。 コア形成時に、ジャイアントインパクトによりマグマオーシャン中に鉄の粒が落ちて、そこで化学反応を起こし水素を取り込みつつ沈んでいき、コアに到達したと考えられている。そして、地球表層に残されたわずかな水が海と陸地を作り、そして生み出された大気との組み合わせにより生命の起源となる仕組みが作りだされた可能性が示されたという。 |
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なんと！地球以外にも海のある天体が！準惑星ケレスに海が存在か？  火星には生命がいるのだろうか？キュリオシティや、オポチュニティが、現在も調査を続けている。その結果、かつて海が存在したことが確実になっている。海があったのならば生命が存在した可能性がある。 生命にとって水は欠かせない。水が大量に存在する天体は太陽系にまだ存在する。それが、木星の衛星、エウロパそして土星の衛星、エンケラドスだ。これらの衛星は、水が存在するだけではなく、衛星がもつ熱のために液体の海が存在しており、驚いたことに生命存在の可能性がある。 太陽からの距離は関係がない。地球でも太陽の光がなくても、深海の熱水噴出口の周りでは、豊かな生物相が存在するからだ。 今回、準惑星ケレスにも、海の存在する可能性が発見された。ある氷の火山または氷の塊から水が噴き出している可能性があると、国際的な天文学者チームが発表した。これにより、太陽系の小惑星帯最大の天体にして最小の準惑星であるケレスに、生命が存在するのではないかとの期待がにわかに高まっている。 |
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反水素原子合成反応の持続と反原子ビームによる検出に成功！東大など  反物質（antimatter）は、質量とスピンが全く同じで、構成する素粒子の電荷などが全く逆の性質を持つ反粒子によって組成される物質。例えば、電子はマイナスの電荷を持つが、反電子（陽電子）はプラスの電荷を持つ。 物質と反物質が衝突すると対消滅を起こし、質量がエネルギーとなって放出される。これは反応前の物質・反物質そのものが完全になくなってしまい、消滅したそれらの質量に相当するエネルギーがそこに残るということである 。 そのエネルギーは、原子力核分裂の千倍。核融合の100倍。将来は反物質をコントロールして、宇宙船の燃料として使用することをNASAでは研究している。 今回、東京大学などの研究チームは、欧州原子核研究機構(CERN)において反陽子を「カスプトラップ」中に補足。これに反陽子に高周波を加えて陽電子プラズマに混合することで、反水素原子合成反応を持続させた。さらに合成領域から2.7m離れたところに反原子をビームにして検出することに成功した。 反物質がどうしてわれわれの住む宇宙では殆ど存在していないのかは、長い間、物理学の大きな疑問の一つであったが、最近その疑問への回答が部分的ではあるが得られつつある。 従来、物質と反物質は鏡のように性質が逆なだけでその寿命を全く同じだと考えられてきた（CP対称性）。だが近年、粒子群の中で「物質と反物質の寿命がほんの少しだけ違う」というものが出てきた。「反物質の寿命がわずかに短かった」（CP対称性の破れ）。これにより、初期宇宙の混沌の一瞬の間の「物質と反物質の対生成と対消滅」において、ほんのわずかな可能性だが反物質だけが消滅し物質だけが取り残される可能性がある。 将来、人類は消えた反物質の謎を解明し、原子力より千倍もエネルギーの大きい無限のエネルギーを手に入れることができるのだろうか？ |
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太陽になれなかった天体“褐色矮星”を直接撮影！木星型惑星との違い  褐色矮星とは、軽水素の核融合を起こすには質量が小さすぎるために太陽のように輝くことができない天体のこと。 原始星において軽水素の核融合が始まるためには中心核の温度が300万～400万Kを超えなければならず、そのためには最低でも太陽の8%以上の質量が必要である。それ以下の質量しか持たない星では軽水素による核融合反応は起こらないが、重水素は軽水素よりも低温で核融合を起こすことができるため、重水素の核融合は起こる。 今回、太陽に似た恒星HD 19467（エリダヌス座の7等星）をハワイのケックI望遠鏡で17年間にわたって観測したところ、わずかな重力で恒星を振り回す伴星の存在が予見された。そして2012年にケックII望遠鏡を用いて高コントラストで観測したところ、伴星が発見された。 この伴星はT型矮星で、主星に比べて10万分の1以下の明るさしかない。距離は正確にわかっているので、スペクトル（波長ごとに分けた光の成分）の情報を使わなくても直接撮像から、この矮星の質量や軌道、年齢、化学組成といった重要な属性について、推定の範囲を絞り込むことができる。 恒星と違い、惑星のスペクトルについては複雑で理解が進んでいないため、恒星と惑星の中間のような褐色矮星はよいサンプルとなる。今後このHD 19467 Bをさらに詳しく調べることで、惑星大気の理論モデルを確かめるなど、系外惑星についての理解が進むことが期待されている。 将来的には地球タイプの惑星を直接撮像してスペクトルも得ることができれば、その惑星の組成や質量、大きさや年齢などの情報がまるごとわかるようになる可能性がある。 |
 石油はどこでどうしてできるのだろう？もちろん、生物の有機物が地中で長い年月をかけて分解してできる。これを「生物起源説（有機的成因論）」というが、他にも説がある。 地中の微生物の活動により合成されるとする「生物合成説」や、地中で無機的な反応により合成されるとする「無機的合成説」、隕石中に炭化水素が含まれていることから、地球創生期に存在していたものがマントルに残っているとする「マントル起源説」もある。 今回、「無機的合成説」を支持する研究成果が発表された。東京工業大学(東工大)は1月22日、長野県白馬地域の温泉水が、無機的に合成されたメタンガスを含むことを突き止めたと発表した。この成果は「地球初期の生命誕生のメカニズムを解き明かすことにつながる」ものとしている。 それによると、地球生命誕生の場として最も有力とされるのが、「蛇紋岩」と呼ばれる岩石に伴う温泉環境だという。蛇紋岩は現在の地表にはわずかしか露出していないが、地球誕生直後の海底では最もありふれた岩石だったと考えられている。この岩石がメタンなどの有機物を生成するきっかけになったという。 |
