2010年2月13日土曜日

踵とつまさきで歩くとよりエネルギーの節約になる

the Journal of Experimental Biology誌に寄せられた研究結果で、多くの動物の歩行手段である、肉球やつま先を使用した歩行の消費エネルギーの調査を行った。その結果、人間の場合、踵、つま先の順番で地面に着ける歩行(つまり人間の普通の歩き方)の方がよりエネルギー効率が良い事が分かった。

「油断大敵(keep one’s toes 常につま先地面につけて、いつでも動けるように→転じて油断をしないこと)」、暗喩的にもその通りでしょう。実際に外を散歩している時だけではありません。なぜなら新しい研究によって、つま先で歩いた場合、踵を使って歩いた場合と比べて二倍近いエネルギーの消費があることが分かったからです。

人間は、踵、つま先の順で足を着いて歩行するほんの一握りの動物の動物の一種です。チンパンジーや他のサルの仲間、クマも同様の歩き方をします。しかし、ほとんどの動物は、ネコやイヌのように足の肉球を跳ね返らせて歩くか、ウマやシカのようにつま先を着けて歩きます。

この歩き方が私たちにとってどんな利点があるのかを探るために、科学者達は27人のボランティアにトレッドミル(ウォーキングマシーンのこと)で、踵を先につく、拇指球(指の付け根と土踏まずの間のこんもりしたやつ)を先に付く、つま先立ちの三通りの歩き方で歩いてもらう実験を行いました。また被験者には酸素消費量を測定するためのマスクを着用してもらいました。結果は拇指球で歩いた場合、50%も余計にエネルギーを消費することが分かりました(付け加えて言うと、見た目もおもしろさも5割り増しです)。つま先立ちで歩いた場合83%エネルギー消費が上昇しました。この研究結果はthe Journal of Experimental Biology誌に寄せられています。

結果として、踵を先につくと足がてこの様に働き、地面にエネルギーが伝わりロスするのを防ぎます。そして昔のモンティパイソンへの賛辞を呈している様には見えないと言うわけです。


直感的には当たり前の結論なわけですが、こうやってエネルギー消費量までちゃんと調べちゃうところが素晴らしい。あとリポータが「モンティパイソンへの賛辞」とまで表現した「拇指球歩き」を 見てみたい気もする。


 

  • keep on your toes 油断するな(イディオム)
  • metaphorically 暗喩的に、メタファーとして
  • stroll そぞろ歩き
  • be out for a stroll 外を散歩する
  • a small handful of ほんの一握りの
  • critter 家畜動物(侮蔑的な物言いに聞こえることもあるので注意らしい)
  • bounce 跳ね返り
  • ball-of-bounce
  • gait 歩き方、足取り
  • tippy ひっくり返りやすい、不安定な
  • subject 被験者 ★
  • expend 費やす、消費する、使い果たして無くなる
  • prancing 馬などの飛びはね、、闊歩
  • the bottom line 最終結果
  • tribute 貢ぎ物、贈り物、賛辞

2009年9月30日水曜日

シャンパンの泡が味わいのカギになっている

Champagne Bubbles Key to Taste: Scientific American Podcast

Proceedings of the National Academy of Science誌に寄せられた研究で、シャンパンの泡が破裂することによって、良い香りのする物質が提供され、味に加わる事が分かった。

シャンパンで乾杯しましょう。そしてシャンパンに偏在する「泡」にもです。なぜなら新しい研究で、泡が飲んでいる人の舌を物理的に刺激しているだけでは無いことが分かったからです。これらの泡は香りと一緒に噴出し、この香りは飲料物に欠かせない味わいとなっているのです。

フランスの研究者チーム(他にだれがいるでしょう!)は質量スペクトロスコピーをシャンパンがそそがれたグラスの先端に使用しました。チームはある物質の濃度が、液体自身よりもグラスの表面で高くなることを発見しました。かれらはこの発見をProceedings of the National Academy of Sciences誌にて報告しました。

研究者達は、海がシャンパンの秘密を共有していると言っています。もし海の香りを楽しんだことがあるならば、それは界面活性剤と呼ばれる物質が波の泡に引っ張られてきた結果です。泡が破裂したとき、界面活性剤はエアロゾルと呼ばれる小さい分子に分割し、海風の中に止まります。そして海岸周辺に特色のある「潮の香り」を与えるのです。本質的には、シャンパンはこれらのプロセスのより小さいものを引き起こします。しかし、泡はより食欲をそそるエアロゾルをグラスの表面に運びます。

ドン・ペリニョンがシャンパンの栓を開けたとき「私は星を味わっている!」という言葉を残したという伝説があります。しかし、これは物理や科学の問題で、天文学ではありません。しかしながら彼は本当にシャンパンを楽しんでいたと言うことになりますね。

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シャンパンの独特の香りが、炭酸の泡によってもたらされ、それがシャンパンの味わいに決定的な影響を与えているという研究でした。

  • bursting bubbles 気泡の破裂
  • compound 化合物、合成物
  • raise 起こす、立てる、上昇させる
  • toast パンを焼く、乾杯する
  • ubiquitous 偏在する
  • tickle ムズムズする、喜ばせる
  • erupt 噴出する
  • vital 主要な、生命維持に必要な、極めて重大な
  • aroma 良い香り、芳香
  • beverage  飲料
  • nose 鼻、嗅覚、機種、先端
  • concentration 集中、濃度
  • surfactant 界面活性剤
  • suspend ぶら下がる、一時停止する、~をけん濁する
  • coastal 海岸の
  • distinctive 特色のある ★★
  • in essence 本質において
  • host 主役、主催する
  • savor 満喫する

2009年9月15日火曜日

心を解き放てば忘れる

若い脳はつらい記憶を忘れることができる。しかし年老いた脳はそうでない傾向がある。Science誌に寄せられたある動物実験の結果で、年老いた脳を若い状態にもどしより柔軟にできるかもしれないことが分かった。

思い出す事が難しい出来事があります。しかし、あるものは忘れる事が難しい・・・特に衝撃的な出来事は。しかし、私たちは子どもは大人よりも、つらい出来事を忘れるのが得意であることを知っています。現在、科学者達は何故人々がそれを知っているのか考えています。動物実験の結果によると、大人の脳はつらい記憶を止める物理的なバリアを持っています。

大人にとって、感情を邪魔する出来事は脳に焼きついてしまう傾向があります。そしてその記憶は再浮上し不快感、恐怖を引き起こし、心的外傷後ストレス障害を引き起こしさえします。しかし、若い脳はより回復力があります。そして、不快な記憶を消し去りさえします。

若いときの忘却のような、より良い取り扱いを得るために、科学者達は若いネズミと年老いたネズミの脳を研究しました。彼らは年老いた脳では扁桃体の特定の細胞を囲む細胞間のつながりを発見しまいした。扁桃体は感情的な記憶に関係のある部位です。特定の音声に対して足に軽い刺激を与えた大人のネズミは、その音が聞こえるだけでたじろいだ反応を見せました。しかしある薬品でそのバリアを溶解させる、取り除くと年老いたネズミは恐怖の記憶を消す能力を取り戻しました。結果、そのネズミはその音声を聞いたばあいでも大人しくし続けました。

若干の純損失(net loss)は、実は利益になることがあるのです。


つらい記憶を重ねる事によって自分をより知ることになりますし、それが大人ならではの経験の積み重ねとなり、より分別のある行動に結びついていきます。つらい記憶は、「処世」という意味で生きるために大切な事でしょう。逆に、若い内は失敗を恐れずに挑戦することで生きる力を身につけて行く必要があります。これは脳科学に触れなくても、自分自身の経験や普段の生活で感覚的に知っていることでしょう。

そこに脳科学的なメスが入ると上の記事のような結果が得られるんですね。つらい記憶を重ねていくと、そこがよりつらい記憶を逃がさないバリアとなる。それが大人ならではの行動のタイプを生むんでしょうかね。


  • pilable しなやかな
  • traumatic トラウマとなる
  • turn out 結局・・・であることが分かる、・・・という状態で終わる
  • erect 直立させる、立てる
  • intact 影響を受けていない
  • sear into ・・・に焼きつく
  • resurface 再び浮上する
  • post-traumatic stress disorder 心的外傷後ストレス障害(PTSD)
  • resilent 弾力性のある、回復力のある
  • handle 対処
  • amygdaka 扁桃体
  • associated with ~と関係がある ★★
  • flinch しりごみ、たじろぎ
  • dissolve 溶解する、分解する

2009年9月12日土曜日

The Geek Atlasによる地球の歩き方

Tour Our Oblate Spheroid with The Geek Atlas : Scientific American Podcast

The Geek Atlasという本が128の科学技術や歴史愛好家のための観光先を紹介している。

まだ休暇を日焼けの時間に費やしているのですか? でもビーチで下らない小説を読むのは飽きたでしょう? ではThe Geek Atlasを試してはいかがでしょうか。この本はPlanet Holloywoodよりもプラネタリウムに行くのを好む人達のために書かれた本です。「科学技術が生まれた128の場所」。著者のJohm Graham-Cummingによる副題です。

例えば、あなたがパリを訪れたら、the Institut Pasteurとあなたの牛乳パックに書いてある名前の持ち主の生物科学の業績を記念する博物館に立ち寄りましょう。

イギリスは科学的に興味深い場所に満ちています。WatsonとCrickが生命の秘密を発見した場所であると密やかに語っていたCambridgeのEagle Pubなどがそうです。EdinburghにあるJames Clerk Maxwellの家や博物館、そして観光客が操作できる実際のパイロットが使用する物と全く同じであるthe British Airways社のフライトシミュレータ等もあります。

アメリカではCaliforniaのMountain ViewにあるComputer HIstory Museumにてあなたの内なるGeekを発見しましょう。もしくはGaithersburg, Md.にある緯度観測所で今まさにあなたが立っている位置を確認してみては?

そんな神聖で歴史的な場所を誇らしげに歩いてみましょう。なぜなら、ギークからギークへと地球の文明は継承されていくのですから。

 

楽しい記事です。訳の正確さなんて銅でも良くなる感じ。最も、そうでない記事でも訳が正確だったことなんて無かったと思うけれど。

日本語訳はまだみたい。アマゾンで調べたら、日本でも買うことはできそうです。買ってみようかな。

  • oblate 偏球
  • spheroid 回転楕円対
  • mostly 大抵は ★★★
  • out of the way 道を外れて、常識を外れて
  • planet hollywood
  • venue 裁判地、発生地、開催地
  • writeup 記事
  • relevant 関係のある、適切な ★★
  • commemorating 祝う、記念する
  • teeming 鋳型などに金属を注入する、あふれんばかりに群がっている
  • modestly 穏やかに ★★
  • bearing 身のこなし、振る舞い
  • latitude 緯度
  • hallowed 神聖な

消えたハチのリボソームが壊されていた

Disappearing Bees Have Devastated Ribosomes: Scientific American Podcast

Proceedings of the National Academy of Sciences誌に寄稿されたMay Berenbaumらによる研究結果にて、ハチの消失現象が、リボソームの破壊と関連しているかもしれないことが分かった。

ミツバチの大量消失現象(colony collapse disorder : CCD)の背景にあるものが明らかになりつつあります。イリノイ州立大学のMay Berenbaumらのチームがミツバチのリボソームが破壊されている事を発見しました。

「リボソームはハチが農薬や病気、栄養不足に対処するためのタンパク質を作ります。ですから、私たちが様々な現象を説明する事を発見したリボソームの『断片化』は、ハチの大量消失やミツバチ達に起こったその他の事に説明を与えるものでありますし、リボソームの断片化はハチの周囲の全ての事柄から起こるものなのです。そして実際に、一度リボソームが正常に機能しなくなると、どんな些細なことでもハチを全滅させてしまうでしょう」

可能性のある理由は複数のウイルス性の感染症です。「ハチは一見すると一つや二つの感染症には十分対処できます。しかし、複数のウイルスとなると、システムの全体が機能しなくなります」 the Proceedings of the National Academy of Sciences誌に寄稿されたこの研究はCCDの起源や治療方法をピンポイントに突いている分けではありません。しかし、私たちは今や、何が悪かったのかについて知ることとなったのです。

アメリカで多数報告されているミツバチの大量消失現象について、ハチのリボソームの断片化が原因の一つなのではないかという報告でした。アメリカ国内での自然環境への関心の高まりとともに、アメリカでは結構話題になっているハチの大量消失現象ですが、日本ではあまり話題になっていませんね。

蜂の巣ごと消失したハチ達にリボソームのフラグメント化が起こっていたというものです。ソースの論文を読んでないので詳しくわからないのですが、リボソームの断片化によって饑餓や農薬、病気に対処するためのタンパク質が生成されなくなるとのこと。何故、断片化が起こるのか?断片化を防ぐにはどのようにすればいいのか結論は出ていないようで、今後の研究結果が待たれます。養蜂の分野だけでなく、大量飼育を行う分野の大切な知見として注目がされています。

  • devastate :  徹底的に破壊される、壊滅される
  • collapse :  崩落、倒壊
  • disorder :  無秩序、混乱、騒動
  • clue :  手がかり、証拠、きっかけ、糸口、ヒント
  • tear : 裂け目、破れ、裂ける、破れる(過去分詞 torn)
  • respond to : 反応する、答える、病気などに対処する
  • pesticide :  農薬、除草剤、殺菌剤など
  • nutrition :  栄養
  • fragment : 破片、断片、かけら
  • cease : 中止する
  • go under : (句動詞)沈む、沈没する、落ちぶれる
  • cause : 原因、理由、大儀 ★★
  • viral : ウイルスの。ウイルスによって起こる
  • infection : 伝染病 ★
  • apparently : 一見したところ ★
  • pnpoint : ピンの先、正確な、的を得た

2009年8月30日日曜日

虫垂は臓器の名残ではない

That's No Vestigial Organ, That's My Appendix: Scientific American Podcast

Journal of Evolutionary Biology誌にて発表された研究で、これまで考えられていたよりもずっと多くの動物が虫垂を持っており、虫垂が「盲腸」とよばれるような単なる臓器の残物では無いことが分かった。これらの結果を総合すると虫垂が役に立たない臓器ではないかもしれない事を意味している。

二年前、Duke University Medical Centerの研究者が、一般には役に立たないと知られている虫垂が実は、腸内の善玉菌が腸内の好ましくない状況から身を隠すの場所であると発言していました。

現在、その研究チームは進化の歴史の中に虫垂の存在を確認しています。彼らは動物は8000万年に渡り虫垂をを持っていた事を発見しました。そして虫垂は最低でも二回、別々な進化を遂げています。一つ目はオーストラリアの有袋類が運命的に、二つ目は私たちの祖先である古代のほ乳類種です。

ダーウィンはごくわずかの動物が虫垂を持ち、人間の場合は盲腸と呼ばれる臓器の名残であると考えていました。しかし新しい研究で70%の齧歯類、霊長類が虫垂を持つ種を抱えていることが分かりました。そして現存する幾つかの種が盲腸と虫垂を持ちます。もしダーウィンが両方の臓器を持つ種について知っていたら、彼は恐らく虫垂に関する考えを改めたでしょう、と研究者達は言及しています。

皮肉なことに、自然選択は人間の虫垂を消し去らず残しました。虫垂は感染症により感染しやすいため、我々の遺伝子をプールから遠ざけているのです。


虫垂が草食動物にとって善玉菌の貯蔵庫として、消化吸収に重要な役割を果たしているという事は以前どこかで聞いた事があります。人間の虫垂は盲腸が進化の過程で小さくなっているもので、役に立たない臓器であると考えられていましたが、実際の所は盲腸、虫垂両方持つ動物が霊長類意外にもいて、人間の虫垂も草食動物のそれと起源は同じで、担っている役割も同じである可能性が高いという記事でした。

普段盲腸の役割を意識することは無くても、「盲腸炎」の発祥箇所として意外となじみ深い臓器であるという印象があります。実際は役に立ってない臓器だとしても、進化の過程でどのような役割を担い、やがて重要な役割を担う事が無くなったのかと言うことに関しては、分かってないことが多かったんですね。

ちょっと前までは盲腸炎になると、盲腸ごと切除して治療することが多かったと認識していますが、この発見が盲腸の役割を見直して、治療の方針に変化をもたらすのでしょうか。治療に時間がかかっても切除しない方向にいくのでしょうか。原論文をみていないので何とも言えないのですが、興味があります。


  • vestigial : 痕跡の
  • appendix : 付録、別表、(生物)虫垂、盲腸
  • remmant : 残物、名残
  • digestive : 消化を助ける、消化の
  • cecum : 盲腸
  • supposedly :
  • gut : 腸、内臓
  • hide out : 潜伏している ★
  • intestinal : 腸の
  • evolove : 進化する、発展する,進化、発展させる ★★
  • separately : 別々に分かれて ★
  • weird : 運命、定め ★
  • marsupial : 有袋類、有袋類に属する
  • mammal : ほ乳類 ★
  • lineage : 血筋、系統
  • rodent : 齧歯類
  • primate : 霊長類、大司教
  • species : 生物種
  • revise : 訂正する、改訂する ★★
  • ironically : 皮肉なことに
  • infect : 病気を移す、感染させる ★

2009年8月28日金曜日

稲が洪水に自ら対処する

Rice Really Rises to the Occasion : Scientific American Podcast

Nature誌に寄せられた研究によると、流水に耐えることのできる稲の品種の中に成長の早い遺伝子が発見された。「シュノーケル」遺伝子を加える事による形質の改良によって、収量の改善を図ることができた。

あなたは農家が肘まで水に浸けて田植えをしている写真を見たことがあることでしょう。米は水気を好む作物であるようです。しかし深く水に浸かりすぎるとこの植物は溺れてしまいます。水に沈んだ稲を救出するために、日本の科学者達は、水浸しになった稲の頭を水面に出すための二つの遺伝子を発見しました。

今日、収量の多い米の殆どは完全に水に浸る事に耐える事は出来ません。しかしある種の米は相当の洪水でも問題がありません。水面が上昇するに従い、茎が一日に10インチも急成長するのです。しかしこの急成長遺伝子をもった稲の収量は、収量の多い稲に比べて五分の一です。

この二つの品種のいいとこ取りをするために、科学者達は幾つかの「潜水可能な稲」を研究し、水没に耐えられrない稲が持たない二つの遺伝子を発見しました。この遺伝子は「シュノーケル1」、「シュノーケル2」の異名を取ります。この遺伝子は茎の急成長の引き金となるスイッチを入れます。この研究は8月20発行のNature誌の記事にて発表されました。

遺伝子工学によりシュノーケル遺伝子を水没に耐えられない稲に導入することは、まさに本物のライフセーバーであることが分かります。単に植物に対してだけでなく、食料として米に頼る人々にとっても・・・ですが。


水没時に10インチも急成長する遺伝子なんてものがあるんですね。面白い。


  • rise to the occasion : 突発的な危機に対処する
  • varieties : 品種
  • withstand : 抵抗する、耐える
  • water line : 水道
  • strain :  引っ張る、ピンとはる
  • snorkel : シュノーケル
  • yield : 作物が出来る、報酬がある、譲歩する、産出する
  • wading : 丸める、詰め物をする
  • waterlogged : 水浸しの
  • rice paddy : 水田
  • crop : 農作物、収穫高
  • inundate : 殺到する、充満させる、水浸しにさせる
  • cope with : 困難に立ち向かう
  • be submerged : 水に浸かる
  • shoot up : 急に成長する
  • submersible rice : 潜水する稲
  • be dubbed : 異名を取る
  • toss : 揺れる
  • prove : ~であると分かる