女性の脳は月経周期で劇的に変化する、感情や記憶への影響は不明
32歳の健康な女性の頭部MRI冠状断画像（画像は着色されている）。最近の研究により、女性の特定の脳領域の体積は月経周期とともに変化することが明らかになった。（PHOTOGRAPH BY DR P. MARAZZI, SCIENCE PHOTO LIBRARY） 月経周期を生じさせている女性ホルモン（エストロゲンとプロゲステロン）の増減にあわせて、感情や記憶、行動、情報伝達の効率などをつかさどる脳の領域も劇的に変化していることが、同時期に発表された2つの研究で示唆された。2023年10月5日付けで学術誌「ネイチャー・メンタル・ヘルス」に発表された研究と、2023年10月10日に査読前論文を投稿するサーバー「bioRxiv」で公開された研究だ。 女性の脳の変化が感情や認知にどんな影響をもたらしているのかまではまだわからないが、米ノースウェスタン大学の神経生物学者であるキャサリン・ウーリー氏は、
水は1日にどれくらい人体を出入りするのか、初の計算式
水は、私たちの体に欠かせない。ごく当たり前のことだが、体を日々出入りする量は、これまで科学的に明らかにされてはいなかったそうだ。その量を推定する計算式を、医薬基盤・健康・栄養研究所（NIBIOHN＝ニビオン）などの国際研究グループが初めて開発した。体や環境のデータを基に、1日に失う水分量の目安を算出できるという。人生のさまざまな時期や災害時などに必要な量を予測できれば、健康管理に役立ちそうだ。 「重水素」手がかりに大規模調査 私たちの体のおよそ半分は水。一般的な成人男性で体の53％、成人女性で45％、乳児では60％を占めるという。この量を維持するため、私たちは飲んだり、食事や呼吸をしたりして水分を取る。ここでストック、つまり体に含まれる水分の量は分かっていたが、フローである1日の出入り量は正確な把握が難しかった。従来は小規模な調査や、主観に頼るアンケートに限られてきたという。
斬新なアイデアをシャワー中にひらめくのはなぜか、進む研究
シャワーを浴びているときに、画期的なアイデアが浮かんだことはないだろうか。 （PHOTOGRAPH BY ELIZABETH CECIL, THE NEW YORK TIMES VIA REDUX） シャワーを浴びているときや愛犬との散歩中に、ずっと悩んでいた問題の解決策や妙案が浮かんだことはないだろうか。 実際、問題に四六時中取り組んだり、発想を必死に求めたりするよりも、あまり頭を使わずにできる日々の雑事をこなしているときの方が、創造的なひらめきを得られやすいことが、ここ15年の研究でわかってきた。 「予期せぬときに斬新な新しいアイデアが生まれると人々はいつも驚きます。私たちの文化には、そのような成果は懸命に取り組んではじめて得られるものだ、という通念があるからです」とカナダ、ブリティッシュ・コロンビア大学の認知神経学者カリーナ・クリストフ氏は話す。 受動的な活動の最中に妙案が生まれるの
世界的な食料危機が迫っている、ウクライナ侵攻で肥料が不足
ナイジェリア、ラゴスの肥料メーカー、ゴールデン・ファーティライザー社で肥料が混ぜられる様子。肥料不足は世界中で食料不足につながる可能性があると専門家は指摘している。（PHOTOGRAPH BY PETER ESSICK, NAT GEO IMAGE COLLECTION） 世界の肥料不足なんて他人事だ。そう思ってはいないだろうか。もしもあなたが北米、ヨーロッパ、中南米、またはアジアでこれを読んでいるならば、今日生きていられるのは化学肥料のおかげである可能性が高い。 著名なエネルギー研究者であるカナダのバクラフ・スミル氏によれば、人類の5分の2にあたる30億人以上が化学（窒素）肥料によって生かされている。現在、これらの肥料が足りなくなっており、世界中の農家、肥料会社、政府が、作物収量の激減を避けようと躍起になっている。（参考記事：「化学肥料と地球の未来」） 1年以上にわたって様々な出来事で打
解説：定説覆す2cmの巨大細菌を発見、とにかく異色
巨大細菌チオマルガリータ・マグニフィカ（Thiomargarita magnifica）がカリブ海のマングローブ林に沈んだ葉の表面で増殖する様子のイラスト。（ILLUSTRATION BY NOÉMIE ERIN） 細菌と聞けば普通、顕微鏡でしか見えないほど小さな生物を思い浮かべるだろう。しかし、肉眼で容易に確認できるほど巨大な細菌が、カリブ海の小アンティル諸島にあるフランス領グアドループのマングローブ林で見つかった。この発見は6月23日付けで学術誌「サイエンス」に発表された。 細菌の長さは最大2センチほどもあり、白い糸状で、汽水に沈んだ腐りかけの葉に付着していた。しかも、驚くべき特徴は大きさだけではない。既知のどの細菌よりも複雑な構造をもつうえ、他の大半の細菌とは違い、DNAを小さな袋に収納しているのだ。
第1回 えっ、アフリカで米づくり？ しかも畑で？
世界最後のフロンティア市場。 アフリカ大陸を指す言葉である。ヨーロッパ各国の植民地から独立したアフリカ諸国は、内戦に陥る国も多く、ながらく社会基盤が脆弱であった。しかし、近年は紛争の数も減り、復興の兆しが見えつつある。実際、2001年から2011年までのアフリカの実質GDP成長率は年平均で4.6%。世界の平均は3.7%であり、めざましい経済発展がうかがえる。 その背景には近海などの石油や天然ガス、レアメタルといった資源開発や、生活水準の向上による市場の拡大などがあり、欧米から中国やインドの新興国まで、世界中がアフリカを新たな投資先として注目している。これが世界最後のフロンティア市場と呼ばれる所以だ。 それは農業も同じ。アフリカには食用穀物の栽培に適した未耕作地が約4億5000万ヘクタールあるという。これは世界全体の未耕作地のおよそ半分にあたる。しかも、耕作地は農業技術やインフラの整備が未発
化石を食べる生物が深海で見つかる、北極海の海綿、前代未聞
すでに死んでいるか死にかけているカイメンが白い細菌に覆われ、そこにヒトデが群がっている。北極海の海山で多数のカイメンが発見され、科学者たちを驚かせた。（PHOTOGRAPH COURTESY OF ALFRED WEGENER INSTITUTE / PS101 OFOBS TEAM） 氷に覆われた北極海の真ん中の海底で、食べ物を見つけるのは難しい。場所によっては水深4000メートルを超える海底のサンプルを採取すると、肉眼で確認できる生物がほとんど、あるいは全くいない泥ばかりだ。 ところが、2011年、そんなサンプルに珍しいものが含まれていた。最初にそれを見た学生は「シロクマ！」と声を上げた。 白い毛皮に見えたものの正体はカイメン（海綿）の一部で、衝撃的だったとドイツ、アルフレッド・ウェゲナー研究所の海洋生物学者アンティエ・ボエティウス氏は振り返る。「このエリアにいるカイメンの数は、おそら
トンガ噴火は「桁外れに奇妙」、異常な巨大津波、少ない火山灰
立ちのぼる噴煙の中、1分あたり5000～6000回という記録的な頻度で火山雷が発生した1月14日の様子。（PHOTOGRAPH BY TONGA GEOLOGICAL SERVICES, REUTERS） トンガの首都ヌクアロファの北約65キロメートルに位置する海底火山フンガトンガ・フンガハアパイは、もともとは山頂の一部だけを海面から覗かせていた細長い2つの小さな島で、フンガトンガ島とフンガハアパイ島と呼ばれていた。2014年の噴火で第3の島ができると、やがて、3つの島がつながって1つになった。2021年12月の噴火では、噴出した火山岩と火山灰によって新たな土地が生まれ、島は徐々に大きくなっていった。 そして2022年1月15日の大噴火となった。衛星写真で見ると、巨大火山はほぼ完全に海中に没し、見えているのは2つの小さな岩礁だけになった。しかし、数週間後か数年後には、火山は再び隆起するはず
20数億年前に地球の酸素急増の謎、1日が長くなったから？ 新説
米五大湖のひとつヒューロン湖の陥没穴「ミドルアイランド・シンクホール」を探索するダイバー。ここの微生物マットは、約20億年前の地球の海のものと似ていると見られ、今回の研究に使われた。（PHOTOGRAPH BY NOAA, THUNDER BAY NATIONAL MARINE SANCTUARY） 地球の大気には酸素がおよそ20％含まれている。多くの生命が生きていけるのはそのおかげだ。しかし、できたばかりの46億年前の地球の大気にはほとんど酸素が含まれておらず、24〜22億年前に急激に増えたことが地質学的な記録からわかっている。 その理由は、光合成を行うシアノバクテリア（藍色細菌）が海で増えたからと考えられている。だが、光合成を行う微生物はもっと前から地球に存在しており、だとしたらなぜこの時期に大量に酸素が増え始めたのかは大きな謎だった。 このたび、その謎にまつわる驚くべき新説が発表され
動物の大量死で何が起こる？イノシシ3トンで実験
【動画】大量死が生態系にどんな影響を与えるかを実験した。ウジの大集団も写っていますので閲覧はご注意ください。（解説は英語です） 自然界では、生き物が大量に死ぬことがある。いわゆる「大量死」だ。 カザフスタンでは、サイガという偶蹄類が数週間で20万頭以上死んだことがあるし、チリ南部の入り江では、死んだクジラ337頭が打ち上げられたことがある。ノルウェーでは、300頭ものトナカイが1回の落雷で命を奪われた。（参考記事：「絶滅危惧種サイガが大量死、生息数が半減」、「落雷でトナカイ300頭以上が大量死、ノルウェー」） いずれも、2015年以降の出来事であり、気候変動によって大量死の頻度が増している可能性も指摘されている。（参考記事：「動物の大量死が増加、過去70年の傾向を調査」） 「大量死は、生態学的なカオスを生み出す大事件です」と、米テキサスA＆M大学の昆虫学者、ジェフリー・トンバーリン氏は話す
核シェルターで暮らす中国の人々、冷戦時代の遺物に100万人 写真16点
冷戦中の1960年代後半から70年代、中国では、核兵器が使用された場合に放射性降下物が生じ、街が荒廃してしまう事態が危惧されていた。毛沢東主席は中国国内の都市に、核爆弾の爆発に耐えられるシェルター付きアパートを建てるよう指示。程なくして、北京だけでおよそ1万カ所の地下シェルターが建設された。（参考記事：「潜入！ スイスに残る秘密の地下要塞 写真24点」） その後、中国が広い世界に扉を開いた80年代初め、中国国防部は、これを機に民間の家主にシェルターを貸し出すことにした。放射性物質から逃れる隠れ家として作られた空間を小さな住居に作り替え、利益を得たいという家主が多かったのだ。 そして今、夜になると、100万を超す人たちが、北京の慌ただしい通りから地下の世界へと消えていく。大半が移民の労働者か、地方から出てきた学生たちだ。地上の世界にいると、その暮らしぶりを知ることはほとんどない。（参考記事：
第2回 錯視から脳の新たな働きを解明
東京大学大学院総合文化研究科は、京王井の頭線駒場東大前駅の駒場キャンパス内にある。四本裕子准教授が主宰するのは、認知神経科学・実験心理学を研究領域とするラボだ。 錯視コンテストへの応募を学生に義務付けている理由の1つは、研究者として必要なスキル（被験者に見せたいものを自在にコンピュータで描き、提示する技術）を身につけることだが、実は、新しい錯視を知ることで、新たな視覚のメカニズムを知ることにもつながるかもしれないという大いなる目論見があると聞いた。 新しい錯視の発見をめぐるあれこれを、在室中だった大学院生たちも交えて、議論した。「三歩進んで二歩さがる錯視」だとか、「光学迷彩イカ錯視」だとか、比較的最近の自信作を見せてもらい、大いに盛り上がった。
第6回 ダークエネルギーは一般相対性理論を書き換えるか
小松さんが今後の研究の目玉として考えているのが、「暗黒エネルギーの解明」だ。 この謎だらけのエネルギーは、エネルギーと言われているものの、様々な意味で、よく分からない。 「まず、インフレーションが証明されたとして、それを引き起こしたエネルギーが何かっていう問題が、やっぱり根源にあるわけです。現在の宇宙も加速膨張しているわけですから、宇宙の始まりと現在っていう、ある意味特別な時期にですね、宇宙の加速膨張を引き起こすエネルギーが存在して、その2つが全く関係ないっていうのは、やっぱりちょっと考えがたいんですね」 宇宙が加速膨張する作用をもたらすものが、暗黒エネルギー。それはインフレーションのような宇宙の起源にかかわる現象、そして、今の宇宙の加速膨張、両方に関わっているであろう、という見立てである。ならば、その正体を問うのが次のステップだ。 「インフレーションもそうですけど、暗黒エネルギーもめちゃ
第5回 波長10億光年以上の重力波
ずいぶん深いところまで、話は進んできた。 専門的な記事なら、WMAPの成果だけでもこの何倍もの言葉を費やして、解析の方法などに進みたいところだが、ここではそこまでいくだけの「紙幅」も、ぼくの能力もない。 ただ、WMAP衛星で得られた宇宙の「音波」を図示しておくのは、ぼくなんぞよりももっと探究できる人にとっては有益だろうし、音響学など宇宙には直接関係ない分野の研究者にとっても興味深いかもしれない。下記の図がまさにそれ。 WMAPが観測した宇宙背景放射から得たパワースペクトル、つまり、宇宙の晴れ上がりの時に放たれた光に刻印された音波の情報を、周波数ごとに分解して強度を示したものだ。横軸が周波数、縦軸が強度（ただし単位はケルビン（絶対温度）の2乗になっている）。1つ目のピークの位置から宇宙年齢などがわかり、ピークの高さからは暗黒物質の密度などが分かる。またこの2つの情報を組み合わせると、宇宙の膨
第1回 宇宙の始まりの光を求めて
ミュンヘンを訪ねるのは、2006年サッカー・ワールドカップのドイツ大会開幕戦、ドイツ代表対コスタリカ代表の試合を観て以来だった。 試合の前日の午後遅くに到着し、次の日、試合が終わると移動してしまったので、町の印象は薄い。中心部にあるマリエンプラッツ（広場）で、陽気なコスタリカ人の観戦客と踊ったことくらいしか覚えていない。 さて、今回訪ねたのは、ミュンヘン郊外にあるマックス・プランク宇宙物理学研究所の小松英一郎所長。高名な物理学者の名を冠したマックス・プランク学術振興協会の傘下で、「マックス・プランク○○研究所」を名乗る研究機関はドイツじゅうに80ほどあって、様々な分野で先端的な地位を占めている。大学のように学部学生を教えるわけではなく、基本的に公的資金で運営されている研究のための機関だ。その中でも花形の1つと目される宇宙物理学の分野で、日本人研究者が所長を務めているのである。 マリエンプラ
重力波、世紀の発見をもたらした壮大な物語
このほど、2つのブラックホールが合体する際に発生した重力波が検出された。図はブラックホールの合体のシミュレーション画像。ブラックホールがお互いを飲み込む直前には、それ以外の宇宙全体よりも大きなエネルギーを放出する。（ILLUSTRATION BY SXS COLLABORATION） 100年におよぶ壮大な探し物に、ついに決着がついた。科学者たちはレーザーと鏡を使って、時空のさざ波「重力波」を直接観測することに成功した。 この重力波は、地球から約13億光年の彼方で、2つのブラックホールが互いに渦を巻くように回転して衝突したときに発生した。ブラックホールの1つは太陽の36倍の質量を持ち、もう1つは29倍の質量を持っていた。（参考記事：「21年後に巨大ブラックホールが衝突へ」） 重力波は池に生じたさざ波のように宇宙を広がり、2015年9月14日、地球上に設置された４組の鏡の距離に、ごくわずかだ
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