大地震発生直前に観察される電離層異常発生の物理メカニズムを発見―地殻破壊時に粘土質内の水が超臨界状態となることが鍵―
梅野健 情報学研究科教授、水野彰 同研究員、高明慧 同専門業務職員（研究当時）らの研究グループは、大地震発生直前に観察される電磁気学的異常を地殻破壊時の粘土質内の水が超臨界状態であることにより説明する物理メカニズムを発見しました。今まで、2011年東北沖地震、2016年熊本地震などの大地震発生直前に震源付近の電離層上空に異常が観測されたことが報告されていましたが、なぜ大地震発生直前の電離層に異常が生じるかを明確に説明する物理モデルの報告はなく、幾つかの仮説が提唱されているのみでした。 本研究グループは、プレート境界面には、すべりやすいスメクタイトなどの粘土質が存在し、その粘土質の中にある水が地震発生前の高温高圧下で超臨界状態となり、電気的な性質が通常の水と異なり絶縁性となり、電気的特性が急に変化することで電磁気学的異常が生成することを初めて提案し、電離層への影響を大気の静電容量によりモデル
生命はどのように誕生したのか、知っておきたい3つの仮説
生命の最初の兆候は、約35億年前までに出現した。科学者たちは、初期の生命は落雷によって形成されたか、深海の噴出孔で誕生したのではないかと考えている。（ILLUSTRATION BY GREGOIRE CIRADE, SCIENCE PHOTO LIBRARY） 約46億年前に地球ができてから数億年の間、地表はほぼ確実に高温で、彗星や小惑星の衝突も激しかったため、いかなる生命体も生息できない環境にあった。だが、約10億年後には、生命が誕生しただけでなく、微生物マット（微生物がマット状にかたまって増殖した状態）の化石という形で痕跡を残すまでになっていた。（参考記事：「40億年前の地球は生命誕生の「温床」だった」） その間に一体何が起こったのか？ 5億年かそこらの間に、生命はどのようにして無生物から誕生したのだろうか。これまでに提唱された3つの主な理論を紹介しよう。 1. 大気から雷によって生ま
ブルーベリーの青色は「構造色」だったと判明！ - ナゾロジー
みなさんの目に、ブルーベリーは何色に見えているでしょうか。 そう、名前にもある通り、ブルーベリーは「青色」に見えますよね。 ところがブルーベリーに青い色素は含まれておらず、果実を搾って得られるのはダークレッド（暗色系の赤色）の色素だけです。 では、どうして青色に見えるのでしょうか？ 英ブリストル大学（University of Bristol）が新たに調査したところ、ブルーベリーを含む実が青く見える果実の皮表面を構成するワックス層が青い光を散乱させる微細構造でできていることが明らかになりました。 つまり、ブルーベリーの青はいわゆる構造色で、皮自体に青の色素は存在せず、表面の構造により青色が生み出されていたようです。 研究の詳細は2024年2月7日付で科学雑誌『Science Advances』に掲載されています。 Scientists reveal why blueberries are
科学者が「正気の沙汰じゃない」と口走る新発見、人体から発見されたウイルスでもバクテリアでもない謎の生物的存在「オベリスク」とは？
腸内細菌などのバクテリアとは違って、ウイルスは独自に増殖することができず代謝もしないことから、長年にわたり生物か非生物か議論の的になっています。そんなウイルスよりもさらに小さく単純ながら、これまで発見されているものとは明らかに異なることから、新しく「オベリスク」との名称が与えられた存在の発見についての論文が発表され、科学界から大きな注目を集めています。 Viroid-like colonists of human microbiomes | bioRxiv https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.01.20.576352v1.full ‘It’s insane’: New viruslike entities found in human gut microbes | Science | AAAS https://www.science.o
「セミの羽」に触れた細菌が破壊される秘密がスパコンにより判明、抗菌作用だけでなく自己洗浄作用も発揮
by David Good 夏の風物詩ともいえるセミの羽には、触れたバクテリアを殺してしまう強力な抗菌作用があります。アメリカのストーニーブルック大学とオークリッジ国立研究所の研究者らが、スーパーコンピューターを用いてセミの羽の微細構造の働きを明らかにし、細菌を破壊して自然に自己洗浄するメカニズムを突き止めたことを報告しました。 Structure-Based Design of Dual Bactericidal and Bacteria-Releasing Nanosurfaces | ACS Applied Materials & Interfaces https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.2c18121 Scientists use ORNL’s Summit supercomputer to learn how cicada wings
熱膨張を起こさない金属「インバー」の100年以上にわたる謎が解明される
「熱膨張」とは、温度が上がると膨張し、温度が下がると収縮する特性です。金属や木材などの固体や液体、気体は基本的にこの特性を持っています。しかし、鉄とニッケルを一定の割合で組み合わせた「インバー」と呼ばれる合金は、熱膨張をほとんど起こさないことが知られていましたが、その原理は明らかにされていませんでした。カリフォルニア工科大学の材料科学者であるブレント・フルツ氏らの研究チームが、インバーが熱膨張を起こさない原理について解明しました。 A thermodynamic explanation of the Invar effect | Nature Physics https://doi.org/10.1038/s41567-023-02142-z Some Alloys Don't Change Size When Heated. We Now Know Why. | www.caltech.
東大がオスだけを狙って殺す細菌タンパク質「Oscar（オス狩る）」を発見！ - ナゾロジー
オスだけを狙って殺す細菌タンパク質を発見！オスだけを狙って殺す細菌タンパク質を発見！ / Credit:Canva「ボルバキア」は昆虫の半数以上に感染していることが知られている「最も成功した寄生者」と言われています。 成功の秘訣は、性システムのハイジャックでした。 これまでの研究により、ボルバキアが感染すると宿主には①オス殺し、②オスからメスへの性転換、③メスだけでも生殖できる単為生殖能力の獲得④ボルバキアに感染した卵子しか精子が受精しなくなる細胞質不和合など、4種類の変化が起こることが知られています。 これら4種類の変化は性システムのハイジャックによって発生しており、どの場合でも感染したメスを増やす方向に働きます。 ボルバキアは細胞内部に感染するタイプの寄生者であり、通常感染の他に卵子に紛れ込むことで母から子へと遺伝子のように伝染することが可能です。 そのためボルバキアは感染した種内でメ
【追記2つあり】みんな浸透圧を雑に語りすぎ
科学的な（ふりをしている）料理レシピでよくある「浸透圧によってうまみが抜けない」「浸透圧によって肉汁が抜けない」など 謎の誤った浸透圧信仰が気になるので指摘したくなった ていうかはてなは理系エンジニアが多いんだから高校化学で学習する浸透圧くらいちゃんと指摘・訂正してくれよと思った 浸透圧は半透膜（多くの場合は細胞膜）を挟んだ「溶媒」分子の移動に伴って生じる圧力のこと あらゆる物質は濃度勾配に従って濃度が高い方から低い方へと移動する この移動に際して小さい分子のみを通す穴の空いた膜が挟まると、小さい分子のみが移動できる状態になる この小さい分子の代表が水 細胞膜は（厳密には違うが）水のみを受動的に通す膜と考えていい 水に食塩など様々な物質が溶け込むと、相対的に「水の濃度」が低くなる 水は濃度が高い（他の物質が溶けてない）方から濃度の低い（いろんな物質が多く溶けている）方へと移動する この現象
ヒトだけが持つ「知恵の実」遺伝子がチンパンジーの脳オルガノイドを人化すると判明 - ナゾロジー
人間が食べた「知恵の実」を、チンパンジーに分け与えられるかもしれません。 ドイツのマックス・プランク研究所（Max-Planck-Institut）で行われた研究によれば、ヒトだけにしか存在しない脳を巨大化させる「知恵の実」遺伝子ARHGAP11Bをチンパンジーの人工培養脳（脳オルガノイド）に組み込んだところ、大脳新皮質の幹細胞が2倍に増加し、ニューロンの劇的な増加するヒト化が確認されました。 また逆にヒト細胞から作られたヒト脳オルガノイドから「知恵の実」遺伝子を奪ったところ、大脳新皮質の幹細胞数がチンパンジーと同レベルまで減少してサル化が起こったことも判明します。 サルに「知恵の実」を与えるヒト化と、ヒトから「知恵の実」を奪うサル化の両方が実現したことにより、脳進化の理解が進むと考えられます。 研究内容の詳細は2022年9月13日に『EMBO reports』にて公開されています。
イスラム世界の衰退は｢微積分学｣を拒否したから
イスラム社会で「立法権」を持つのは 現在の日本（というより一般に民主主義国）では、基本的に「主権在民」つまり「主権は一般市民がもっている」という建前になっている。この「主権」というのは、要するに、最終的に「立法権」をもっているのは誰か、ということである。 立法権は、国や社会の姿を規定する権限として、国内社会の最終的な力であり、それをもつ者が国の主人である。中世国家や独裁国の場合、立法権は君主がもっているが、民主国では民衆が自身の代理人として選んだ議員や代議士が、議会や国会で法律をつくるのであり、それゆえ立法権は最終的には民衆がもっていることになるわけである。 その意味で、立法権を誰がもっているのかは、その国の社会構造をみるうえでもっとも重要なポイントとなるが、それならばイスラム社会では誰が立法権をもっているのだろうか。 まず原則論として言うならば、イスラム社会において立法権は人間の手にはな
なぜ人間は道ばたに生えている雑草や葉っぱのほとんどを食べることができないのか？
ほうれん草やレタスなど、食材として売られている植物の「葉っぱ」は普通に食べられるものの、道端に生えている草や木の葉っぱを採って食べる人はほとんどいません。なぜ道端に生えている草は食べられないのかについて、海外メディアのUrboが植物学者のアシュリー・グレン氏に尋ねています。 This Is Why You Can't Eat Just Any Leaf - Urbo https://www.urbo.com/content/this-is-why-you-cant-eat-just-any-leaf/ 食用の葉っぱを持つ植物は1000種類以上存在しますが、そのうち人間が頻繁に常食しているのは6種類ほどしか存在しません。多くの植物が食べられるにもかかわらず、ほとんどは食べられていない理由について、グレン氏はいくつかの理由を挙げています。 人間は進化の過程で道具を作り、薬を生み出してきました。
磁石って分子レベルに切っても 磁石なんですか？ | mond
抜群によい質問です。簡潔でかつ奥が深い。身近な現象と量子論の深いメカニズムをつなげる本質的な問いです。何が言いたいかというと、難しくて私にはちゃんと説明できません。どうしましょう。でもこれでは答えになっていませんね。少し考えてみましょう。 棒磁石を２つに折って分けるととアラ不思議、折ったところにN極とS極が勝手に現れて、２つの磁石ができあがる。だったらもっと折ってみたらどうだろう。４つ、８つ、...。どこまで小さく折っても磁石のままなんだろうか。もっともな疑問ですよね。分子レベルになったらどうだろう。それは場合によるでしょう。でも確実に言えるのは、もっと分解して原子核と電子に分けてみたときです。そう。１つの電子は磁石なのです。 電子は自転しています（スピンといいます）。電荷をもつものが回転すると磁石になります。電子は小さな素粒子ですが、一つの立派な磁石です。 問題は、原子や分子など、大きく
隕石から遺伝子の核酸塩基すべてを検出 生命誕生に関与か | NHK
オーストラリアで見つかった隕石（いんせき）が、生命の設計図である遺伝子に使われるすべての核酸塩基と呼ばれる物質を含んでいることを発見したと、北海道大学などの国際的な研究グループが発表し、隕石によってもたらされたこうした物質が、生命誕生に関与した可能性があるとして注目されています。 北海道大学の大場康弘准教授などの国際的な研究グループは、50年余り前にオーストラリアで見つかった「マーチソン隕石」と呼ばれる隕石に含まれる物質を詳しく調べました。 その結果、生命の設計図として機能するDNAやRNAに使われているアデニンやチミン、それにウラシルなど合わせて5種類の核酸塩基と呼ばれる物質すべてが検出されたということです。 研究グループによりますと、5種類の核酸塩基すべてが1つの隕石から検出されたのは初めてだということです。 また、これとは別の核酸塩基も13種類見つかったということです。 研究グループ
腸は第2の脳ではなく、むしろ「脳の方が腸から生まれた」と判明！ - ナゾロジー
ニューロンの起源は腸のようです。 ドイツにあるヨーロッパ分子生物学研究所（EMBL）で行われた研究によれば、脳を構成するニューロンの起源は、消化システムの制御を行う細胞であった可能性が高い、とのこと。 近年では腸にもニューロンがあり、脳との関係の深さから「腸は第2の脳」と言われるようになりましたが、逆でした。 研究によれば、ニューロンの原形となる細胞は最初に消化システムで誕生し、後に脳に転用されるようになったようです。 つまり順番にこだわるならば、腸は第2の脳ではなくむしろ、脳が第2の腸ということになります。 しかし、研究者たちはこの常識を引っくり返すような結論を、いかにして導き出したのでしょうか？ 研究内容の詳細は11月4日に『Science』に掲載されました。
ワタリガラスの知能は大型の類人猿並みであることが明らかに
＜ドイツのオスナブリュック大学の研究による、ワタリガラス（ハシブトガラスよりも一回り大きい渡り鳥）には大型の類人猿並みの物理的・社会的な能力があることが明らかになった......＞ 大型類人猿と同程度の知的能力 カラスは頭がいいということは、日頃の行動からよく言われているが、このほど発表された実験により、カラス、なかでもワタリガラス（ハシブトガラスよりも一回り大きい渡り鳥）には大型の類人猿並みの物理的・社会的な能力があることが明らかになった。実験結果は、自然科学や臨床研究に関するオンライン学術誌サイエンティフィック・リポーツに発表されている。 今回ワタリガラスの認識力を調べる実験を行ったのは、ドイツのオスナブリュック大学の認知科学者シモーネ・ピカ博士が率いるチームだ。同博士によると、これまでもさまざまな研究者が同様の実験を行ってきたが、その多くは、1つのタスクだけでワタリガラスの能力を評価
人類はいかにして島に渡ったか | 東京大学
テスト航海で与那国島から西表島を目指す2艘の草束舟。国立科学博物館「3万年前の航海 徹底再現プロジェクト」より。撮影：海部陽介（2016年7月11日） © 2020 海部陽介 東京大学大学院理学系研究科の井原泰雄講師、国立民族学博物館の池谷和信教授、野林厚志教授、国立科学博物館の海部陽介研究グループ長（現、東京大学総合研究博物館）は、更新世の人類による島しょ進出について分析し、偶然の漂流により10人程度のグループが島に渡ったとすれば、その子孫が集団として持続した可能性があることを示しました。 後期更新世の人類は海を渡り、日本の琉球列島のような島々に進出しました。意図的な移住だったとすれば、当時の人類の優れた航海技術がうかがえますが、移住が偶然の漂流の結果だった可能性も排除できません。偶然の漂流とすれば、その子孫が人口を維持するために何人の漂着者が必要だったのか、長年答えのない議論が続いてき
東大、熱を一方向のみに伝えるナノチューブ新素材を開発
東京大学の研究者らがカーボンナノチューブを用いて、ある方向に沿っては熱を伝えるが、その垂直方向にはほとんど熱を伝えない新素材を作り出すことに成功した。コンピューターなどのデバイスの冷却システムを設計・構築する方法に影響を与えそうだ。 by Emerging Technology from the arXiv2020.01.23 614 168 141 8 電気技術者にとって熱は厄介な存在だ。電子デバイスの信頼性を下げ、完全な誤作動を引き起こすことさえある。だからこそ、コンピューターの部品には放熱グリスが塗りたくられ、放熱管、ファン、さらには水冷システムまでが取り付けられているのだ。 目標は、繊細な部品から熱を集め、環境中に逃がせるようにすることだ。だが、デバイスが小さくなるほどこの課題を解決するのは難しくなる。たとえば、最新のトランジスターはナノメートル単位の大きさしかない。 コストパフォ
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