地球と生命の共進化
地球上での微生物の進化は環境に変化が現れると直ちに適応しあらゆる場所へ生物圏を拡大し多細胞生物が現れると多細胞生物に共生することで新たな進化の流れを作り出しています。微生物の共生は、真核生物が光合成と酸素呼吸の機能を獲得する場面で画期的な役割を果たしました。微生物と多細胞生物の関係は、バランスの上で成立しています。動物は微生物の侵入から身を守るために免疫システムを発展させてきましたが微生物もまた様々な方法で薬剤耐性や毒性因子などの機能を獲得してきました。これは多細胞生物の捕食者と被捕食者が互いが競い合うのと同じ現象といえます。
Date: 2018/01/12(金)


呼吸と光合成
呼吸は酸素を取り入れ二酸化酸素を排出するものと考えがちですが最も重要なことはこの過程で糖などの有機質を分解し、生命活動の源となるエネルギーを取り出すことです。このエネルギーの源となる物質を呼吸基質といいます。酸素を使う呼吸は好気呼吸と呼ばれ最も効率がよく、糖ははじめに酸素を使わずに簡単に分解された後、さらに酸素を使って完全に二酸化炭素と水に分解されます。微生物がこのはじめの分解の部分だけを行うような場合を発酵といいます。微生物には呼吸基質を完全に分解していく過程でも、酸素の代わりに他の物質(硝酸イオン)をつかうものがあります。この反応は酸素を使わないので嫌気呼吸と呼びます。呼吸は、このように有機物を分解してエネルギーを取り出していく過程ですが太陽からの光エネルギーを化学エネルギーに変えこれを使って有機物を作りエネルギーを蓄える作用が光合成です。植物では光合成で水を酸素と水素に分解し酸素は放出し水素を使って二酸化炭素を還元(水素化)して有機物を作ります。つまり太陽から受けとったエネルギーを有機物に貯めこれを動物などが食べて利用することで生態系が成り立っているのです。
Date: 2018/01/11(木)


アグロケミカルと微生物
農薬のベネフィットと「リスクについては、様々な議論があるもののリスクのない安全な医薬品がないように農薬についても同じことが言えます。微生物を殺すということは本来自然の体系を破壊するということにつながる恐ろしいことかもしれません。いわば城の石垣をどんどん破壊するようなものだが微生物の場合には突然変異によって変化していく種があるその変化が化学物質によって急激に訪れることにより他の種が対応できないという齟齬が訪れるということになります。いわば歯車がかみ合わない状態になり全体が機能しなくなるということです。微生物は必然的に生じているのでその要因を考えて共生できる環境づくり農業でいえば自然農法の手法をとることが歯車を円滑に動かすということになります。
Date: 2018/01/10(水)


地球の生命と共進化
🐘のしっぽを見て象を見ずといった内容の諺がありますが象の全体像をみても象の総てを理解できません。象のしっぽも細かく調べるといろいろな機能や役割があるでしょうし共生する微生物も多種無数に生息しています。人も同じで人は人のみで生存しているにではなく体内外に生息する多種無数の微生物に支えられ生存しているのです。あたかもピラミッドや城が多くの石垣に支えられ聳え立っているようにです。地球の46億年の歴史で陸上で生物が生息し始めたのが5億年前で35億年間は、海洋が唯一の生物圏で、そのうち30億年間は微生物が主役を果たしていました。人類の出現はそれらの生態系の元に極々最近の出来事です。それらの仕組みや背景を考えて人や生命というものを考えていかないと人間、生命を見ることにはならないということです。地球の生命は微生物と多細胞の共生化によって新たな進化の流れを作り出してきたといえるのです。
Date: 2018/01/09(火)


27億年前のバンアレン帯の形成
環境を考える際に重要なのは地球と生物誕生の歴史です。地球環境の変遷とどのようにして新たに生命体が誕生し進化していったかを考えることによって地球と生命、生命と生命の関りが見えてきます。地球の大きな変遷の一つに27億年前のバンアレン帯の形成があります。地球の中心核に外殻と内核が形成されたことにより27億年前に地磁気が強くなりバンアレン帯ができて地表面の環境が生物の生息に適した条件が整いそこに光合成微生物が進出し大増殖を遂げたのです。バンアレン帯は地球上空の大気圏外のはるか2,000〜20,000キロメートルの高度で地球を包んでいます。これが生命を殺傷する太陽風の放射線や荷電粒子から地球を守ってくれています。
Date: 2018/01/08(月)


地球の最古の生物の記録
地球最古の生物の記録は西オーストラリアの水深1,000〜2,000メートルの深海で発見された微生物の化石になります。この深海の熱水噴出孔の周辺で堆積したものであることが地質学的に証明されています。堆積物の化学特性を分析することで38億年前に生物活動により形成された物質であることが推定されています。
Date: 2018/01/07(日)


生食連鎖と腐食連鎖
生態系の食物網には2つのルートがあり、一つは生食連鎖と呼ばれる食物連鎖で、植物が光合成で自らの体を作り、これが生きたまま草食動物によって食べられ、草食動物はさらに肉食動物によって食べられます。もう一つは腐食連鎖と呼ばれる食物連鎖で、動植物の死骸や植物が光合成の過程で不要となって排出した有機物を微生物が分解し、微生物はこれにより自らの体を作り、この微生物をさらに小型昆虫などの小動物が食べます。陸上にも水中にも数えきれないほど多様な生物が生きていますが、これらの生物はすべて食物連鎖でつながっています。陸上生態系に於いて土壌は総ての生物の生活基盤なので、土壌における食物連鎖の研究は大変重要です。この食物連鎖が断ち切られる要素が農薬や人工的なダムや都市開発です。これにより生態系の一部である生物の絶滅種がどんどんふえているということはその一部である人間にも何らかの影響を受ける可能性があるということです。
Date: 2018/01/06(土)


元素の循環
私達の体の中でも水や栄養素が循環しているのですが地球に存在する総ての元素も形態を変えて地球を循環しています。例えば炭素の循環においては、植物による光合成による二酸化炭素から有機物を作る反応が起点となり、植物の光合成により生産された有機物は、生態系の食物連鎖を通じて、動物や微生物の栄養物質として伝わります。この自然の循環の中に人工的な様々な要素が入ることによって少しづつゆがみが生じ障害が起きることは人も自然の一部ですから同じことが言えます。自然環境に人工的な化学物質等の障害要素が入ることが生態系に影響を与えると同時に人の基本的な免疫機能等の生体恒常性に影響を及ぼしアレルギー、花粉症、化学物質過敏症等だけでなく様々な疾病の原因となってくるのです。
Date: 2018/01/05(金)


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