科学ニュース速報

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2015年11月

1: もろ禿HINE! ★@\(^o^)/ 2015/11/27(金) 08:17:01.56 ID:CAP_USER.net
魚が海中で姿を隠す仕組みを解明 | 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/15/112600339/


何の障害物もない海中では、隠れる場所などないように思える。だが、水と太陽光しかない場所で姿を隠す方法を発達させてきた魚がいる。米テキサス大学オースティン校の研究者パリッシュ・ブレイディ氏とモリー・カミングス氏らがその仕組みを初めて解明し、11月20日付の科学誌「サイエンス」に発表した。

研究者たちは以前から、シロガネアジやメアジのような銀色の魚が、体表の色をカムフラージュに使っているのではないかと推測していた。光を別の方向へ反射させれば姿を目立たなくできるからだ。だが、実際の海中でそれを確かめるのは困難だった。(参考記事:「蛍光に光るウナギの仲間を発見、世界初」)

今回、研究チームは風見鶏のように4本のアームがゆっくりと旋回する装置を製作。網かごに入れた魚をアーム上に置き、反対側のアームに高性能カメラを固定して魚を撮影できるようにした。
チームはフロリダキーズ諸島とキュラソー島沖でこの装置を海中に下ろして実験、上空を太陽が動いていく中、生きた魚の写真を1500枚以上撮り、測定を行った。

実験の結果、特に外洋を泳ぐ魚(外洋魚)が水中の偏光の中で巧みに姿を消すことが明らかになった。偏光とは振動する平面がそろった状態の光で、水中で普通に見られる光だ。

研究チームはさらに、一部の魚が体表に持つ「小板」という微小な構造が、偏光の方向を変え、自身の姿をほとんど見えなくしていることも発見した。小板自体は以前から見つかっていたが、外洋魚が偏光の中で身を隠すのに使うという用途が判明したのは初めてだ。

今回調査した魚のうち、カムフラージュに最も長けていたのがシロガネアジとメアジの2種の外洋魚だった。近海の魚や人工の鏡よりも、周囲とのコントラストは小さかった。従来、研究者は魚の体表が鏡のように光を反射しているのではと考えていたが、実際のカムフラージュ効果は鏡よりもずっと高かったのだ。

カムフラージュ効果が最も高かったのは、魚の頭または尾から45度の角度に対してだった。これは捕食者が狙ってくる角度であるため、理にかなっているともいえる。


海中の競争

これらの外洋魚が、太陽の移動とともに変化する海の偏光の中に姿を隠す必要があるというのは合理的だが、それが実際に機能しているかどうかはこれまで実証されていなかった。

米カリフォルニア大学デービス校、ボデガ海洋研究所のスーザン・ウィリアムズ氏とグレース・ハー氏はEメールで、「この研究は、実地で行われた最も包括的な研究の一つといえます。海中におけるカムフラージュ機能の進化の解明が大きく前進しました」とコメントした。

エビの視覚を研究している英ハル大学のマグヌス・ジョンソン氏も、「外洋のエビに偏光が見えるのは確実だと考えられています。今回の研究結果は、その理由を示唆するものです。種同士の間で、相手より優位に立とうとする競争があるのでしょう」とEメールで述べた。(参考記事:「スズメダイが仲間の顔を見分けると判明、豪研究」)


「身を隠す技術」、人も応用狙う

ブレイディ氏は研究の次のステップとして、これらの魚が、カムフラージュ効果を最大化するために体表の小板や体全体を動かしているのかを突き止めたいという。

この研究は米海軍が支援している。外洋で姿を隠す方法が分かれば、有効活用できるからだ。魚の行動の解明という科学的価値に加え、観光客向けのエコロッジ(環境負荷を最小限に抑えた宿泊施設)周辺で海の景観を乱す物体を目立たなくする、調査用の潜水艇をより見えにくくする、魚から見えやすい釣り用の疑似餌を作るなど、人の活動に関わる応用も考えられるとブレイディ氏は話している。(参考記事:「色覚のない敵に「派手さで警告」は通用するか?」)

引用元:http://anago.2ch.sc/test/read.cgi/scienceplus/1448579821/
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1: もろ禿HINE! ★@\(^o^)/ 2015/11/26(木) 22:02:50.43 ID:CAP_USER.net
ウマの目からの眺め:ウマ、イルカ、チンパンジー、ヒトにおける図形知覚の比較 — 京都大学
http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research/research_results/2015/151126_1.html
http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research/research_results/2015/documents/151126_1/01.pdf


本文:
友永雅己 霊長類研究所准教授、松沢哲郎 同教授、Carlos Pereira パリ第3大学教授らの国際研究グループは、乗馬体験施設「ホースマンかかみが原」(岐阜県各務原市)に暮らす3個体のウマを対象に世界で初めてタッチパネルを利用した知覚実験を実施しました。その結果を、以前に行ったチンパンジー、ヒト、そしてイルカでの実験の結果と比較しました。
その結果、曲線や直線といった共通の要素を含む図形が類似して知覚されるという傾向がすべての種において見られました。

本研究成果は11月26日、英国科学誌「バイオロジー・レターズ」に掲載されました。


研究者からのコメント

友永准教授

このような基礎的な視知覚が同じであることを出発点として、ウマの視覚認知、環境認識についてさらに詳細な検討を加えることにより、ウマが認識している世界をより深く理解できると考えています。そしてこのことが、哺乳類の一員としてのヒトの心の進化を理解するためのユニークな視点をもたらしてくれるでしょう。


概要

ウマは霊長類とは異なり、目が側頭部に配置され、その結果として非常に広い視野を持っていますが、両眼立体視ができる範囲は非常に狭いことがわかっています。
視力は0.8程度ですが、色覚に関してはヒトで言うところの赤緑色覚異常のような色覚であるといわれています。
これまでにも対面場面を利用した研究は散発的に行われてきましたが、チンパンジーでの実験のようにコンピュータ制御によるタッチパネルを使用した統制された実験はこれまで行われてきませんでした。提示する刺激を厳密に制御し、客観的な行動指標でもって訓練やテストが実施できるこのシステムの導入はウマのこころの研究に大きな展開をもたらしくれる可能性があります。
そこで今回、このタッチパネルシステムをウマの研究に導入し、その端緒して彼らの視知覚能力を調べ、その結果を他の哺乳類のそれと比較することにしました。

本研究では、ウマ3個体に対して、コンピュータ制御のタッチパネルを用いた弁別課題(ウマがタッチパネル上に呈示された刺激図形を吻部でタッチするとチャイムが鳴って自動給餌器からニンジン片が一つ報酬として提示される)を実施し、図形の大きさの違いをどの程度まで区別できるかという「弁別閾」の測定を行うとともに、〇×△などの8種類の幾何学図形をペアにした弁別課題での正答率を指標にして図形間の知覚的類似度を算出しました。またこの結果を、以前に行ったチンパンジー、ヒト、そしてイルカでの実験の結果と比較しました。
その結果、曲線や直線といった共通の要素を含む図形が類似して知覚されるという傾向がすべての種において見られました。これらの結果は、適応してきた環境がどのようなものであれ、また、その結果として得られた身体がどのようなものであれ、そして視覚への依存度がどのようなものであれ、「見ている」世界はよく似ている可能性を示唆する興味深い成果です。

引用元:http://anago.2ch.sc/test/read.cgi/scienceplus/1448542970/
 
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1: もろ禿HINE! ★@\(^o^)/ 2015/11/26(木) 18:29:28.99 ID:CAP_USER.net
クマムシに大量の外来DNA、驚異の耐久性獲得の一助に?  (AFP=時事) - Yahoo!ニュース
http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20151126-00000029-jij_afp-sctch


【AFP=時事】顕微鏡でしか見えないほど小さいにもかかわらず非常に強い耐久性を持ち、クマに似ていることからその名がつけられた「クマムシ」が、細菌や植物などの全く類縁関係のない生命体から大量のDNAを獲得していることを解明したとする研究結果が発表された。これらの「外来」遺伝子は、クマムシが極めて過酷な環境で生き延びる助けになっているという。

緩歩(かんぽ)動物とも呼ばれるクマムシは、世界中に生息し、体長は通常0.5ミリほどで、8本の脚でゆっくり不器用に歩く。環境適応力が非常に高く、極端な温度下でも生存可能だ。マイナス80度の冷凍庫に10年間入れられた後でも、解凍から20分後には再び動き回り始めることができる。

クマムシのゲノム(全遺伝情報)を解読した米ノースカロライナ大学チャペルヒル校(University of North Carolina at Chapel Hill)の研究チームは、全体の6分の1近くに相当する17.5%が異種生命体に由来するものであるという驚きの事実を発見した。大半の動物に関しては、ゲノムのうちで外来DNAに由来するものの割合は1%に満たない。

23日の米科学アカデミー紀要(PNAS)に掲載された論文の共同執筆者で、ノースカロライナ大教養学部のボブ・ゴールドスティーン(BobGoldstein)氏は「数多くの動物が外来遺伝子を獲得していることは知られていたが、これほどの度合いで起きるとは思いも寄らなかった」と述べた。

■進化に関する新知見

今回の研究ではまた、DNAがどのように継承されるかに関する変わった新事実が浮かび上がった。ゴールドスティーン氏らは、クマムシが約6000の外来遺伝子を獲得していることを発見。その大部分は細菌からの遺伝子だったが、他にも植物、菌類、古細菌の単細胞生物の遺伝子もあった。

ゴールドスティーン氏の研究室に所属する博士研究員で、論文の第1執筆者のトーマス・ブースビー(Thomas Boothby)氏は「極度のストレスに耐えて生存できる動物は、外来遺伝子を獲得する傾向が特に高い可能性がある。そして細菌遺伝子は、動物遺伝子よりもストレス耐久能力が高いのかもしれない」と指摘した。実際に、細菌は数十億年もの間、地球上の非常に過酷な環境を生き抜いてきている。

クマムシは、遺伝子の「水平伝播」によって外来遺伝子を獲得する。これは、DNAを親から継承するのではなく、生物種間で遺伝物質を交換することを指す。ブースビー氏は「遺伝子の水平伝播はより広く受け入れられ、知られるようになってきており、進化と遺伝物質の継承、ゲノムの安定性についての知識を変えつつある」と語る。

外来DNAは無作為にゲノム内に取り込まれるとみられるが、ゲノム内に残るこのDNAのおかげで、クマムシは非常に過酷な環境でも生存できるのだという。

研究チームによると、クマムシのDNAは、極度の乾燥状態などの極めて強いストレスにさらされると細かく断片化される。細胞に水分を戻すと、DNAを格納している細胞核と細胞膜は一時的に物質を通しやすい状態になり、水分子以外の大型分子も容易に通過できるようになる。細胞が水分を取り戻すにつれて、クマムシ自身の断片化したDNAが修復されると同時に外来DNAが取り込まれ、異種生命体から伝播される遺伝子の「パッチワーク」が形成される。

「よって、生命の『系統樹』について考えるのではなく、生命の『クモの巣』や、枝から枝へと横断する遺伝物質を考えることが可能になる」とブースビー氏は説明した。
【翻訳編集】 AFPBB News

引用元:http://anago.2ch.sc/test/read.cgi/scienceplus/1448530168/
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