【黒谷（和泉） 明美（くろたに(いずみ)・あけみ）＠文部科学省 宇宙科学研究所 宇宙基地利用研究センター 助教授】

　研究：宇宙生物学、細胞生理学
　著書：星と生き物たちの宇宙』（集英社新書）
　　　　　 http://shinsho.shueisha.co.jp/kikan/0023-g/index.html
　　　　『絵でわかる細胞の世界』（講談社）
　　　　　 http://www.bookclub.kodansha.co.jp/Scripts/bookclub/intro/intro.idc?id=28769

　ホームページ：まだありませんが、以下のようなものが参考になるかもしれません。
　http://www.isas.ac.jp/j/about/pb/professor/index.html
　　（宇宙科学研究所の教授・助教授一覧）
　http://www.isas.ac.jp/kids/work/index.html
　　（将来、宇宙に関係する仕事をやってみたい子どもたちにむけてのメッセージ）
　http://www.hirax.net/~hisashi/genga.html
　　（『絵でわかる細胞の世界』のネット上での原画展）

○黒谷さんは初の本格的宇宙生物実験を実施したことで知られています。できれば、『星と生き物たちの宇宙』（集英社新書）と併読されることをおすすめします。＜宇宙生物学＞という研究分野の現状を伺います。（編集部）

…前号から続く　（第６回）

[14: 無重力での発生]

科学技術ソフトウェア データベース

○で、宇宙でのイモリの発生実験の結果はどうだったんですか？

■結果は、何も異常が起こらなかったんですよ。受精・産卵も起きたし、そのあと鰓が出るところまで正常に発生したんです。シャトルの場合は、生物試料は生きて帰ってくるはずだったんですが手違いが起きて、親が卵を食べてしまったんです。それは予想できていたんで、親を卵から隔離する仕組みをつくっていたんですが、それがうまく働かなかったんですよね。だから幼生は戻ってこなかった。

○親は４匹もっていったうちの２匹が死んじゃったんでしたっけ。

■ええ、ＴＶでもやりましたね。親が死んだ原因の１つは、イモリとメダカを同じ水の系に入れていたからだと思います。温度がけっこうシビアで、メダカは２５度くらい、イモリは２０度以下くらいが適温なんです。それで間をとって２３度くらいにしていたんだけど、すこし高かったみたい。イモリは皮膚呼吸だけで酸素補給できるんですけど、それは温度が低いときに限られるんです。特に産卵の時期には呼吸量も増えるみたいでした。温度が高くなると空中に口を出さないと死んじゃうんですよ。

○なるほどね。

■いろいろ苦労したわりには、結果的には普通に発生するってことが分かっただけでした。

○ふーむ……。装置もいろいろ工夫してお作りになったんでしょう？

■装置はNASDAの開発したものです。ソ連のカエル実験のように手作りではいきませんでした。おなかに注射させる装置とか工夫されていました。宇宙研で実際にその装置を使って、宇宙飛行士たちの訓練をやりました。わたしが試しにやったときは、うまくいかなかったんですよ。これは宇宙ではできるはずないと思っていました。ところが、宇宙飛行士たちはみんな練習一発でできちゃったんです。そのときは「宇宙飛行士ってすごい！」と思いましたね（笑）。

○そんなところに感動しても（笑）。

■イモリって、水草のようなものに卵を産むんですよ。親と卵を隔離するためにも、卵は何かにまとめて産み付けて欲しかったんですが、本物の水草だと、腐ってしまったり、葉に包み込むように産むので、肝心の卵が観察できなくなってしまいます。だから透明なプラスティックでできた水草の作り物を入れました。目で水草を探して産卵するわけでないので、水中ではほとんど見えないような透明のテープにも、手探り、足探りで、産卵できるんです。産んだあと、動かせるしきりを使ってこの作り物の水草と親を分離するはずだったんだけど、うまくいかなかなくて。

○なるほど。

■だから、卵の様子は、軌道上で撮られたビデオテープから解析しました。戻ってきた卵をしかるべき方法で固定して、切片をつくったりして、組織化学的分析をしたり、詳しく形態を調べたりできませんでした。私たちの実験では正常なオタマジャクシにまで育つことはわかりましたが、その２年前にアメリカのケン・スーザさんたちが人がアメリカツメガエルで同じような実験をしているんです。人工体外受精ですけど。

○ああ、第三卵割の位置が少し地球と違うって奴ですか。

■そうです。宇宙で発生した卵は第三卵割の位置の偏りが少ない、そして、胞胚期に中にできるドーム上の空洞の天井の厚みも厚くなるというものです。だけど結局それも、発生過程が進めば、正常なオタマジャクシになります。
　発生過程で何か異常なことが起きても、調節が行われているのではないかと考えられています。私たちもイモリでその辺に注目して、帰還してきた卵を調べる予定だったのですが……。

○残念な結果になっちゃいましたね。

■イモリの追試ができればいいんですけどね。

○どういうメカニズムなんだと思いますか。地上ではあれだけ厳密にコントロールされているものが違う形になるのに、それでなおかつ正常に発生するというのは。

■私の考えでは、調節は卵だからできるんだと思うんですよ。

○卵？

■卵全体の環境が必要なんじゃないかと思うんです。細胞を卵の環境から取り出してみてやれば、調節が起きるものかどうか興味があります。無重力の影響がよりわかりやすくなるんじゃないかと考えたんです。卵全体のなかに収まっている細胞と、単離した細胞のちがい、その両方を同時に調べてみたいんです。それでウニの研究を始めたんです。

[15: 宇宙実験の素材としてのウニ]

○うん？　どうしてウニなんですか？

■ウニの発生過程で、取り出した細胞から骨をつくることのできる実験系があるからです。ウニはプルテウス幼生っていう幼生になるんですが、その幼生の形を保っている骨片というものがあります。ウニがそのような幼生になるまでの発生過程のなかで、どの細胞が骨になるかはすでに分かっています。そして、その細胞は卵から取り出して培養しても、骨をつくることができるんです。

○ははあ。

■ウニ卵が１６細胞期ってときに、不等分割が起こって、三種類の大きさの細胞ができます。一番小さい小割球を分離して培養してやると骨ができるんです。骨だけがポンとできるんですね。
　その系を使って宇宙実験をしてみるとどうなるか。卵全体という環境から取り出した環境で無重力の影響を見たいなと思ってるんです。

○どうなんでしょう？

■さあ。まだ分かりません。まずは、何か重力に関わった現象が起きるかどうかを調べなくてはいけません。過重力の実験、重力方向を変化させる実験を少し始めたところです。
　単純な細胞の培養系が使えるということのほかに、ウニは古典的な発生学の材料なので、これまでに得られた結果の蓄積がたくさんあるというメリットもあります。ただ、ウニは季節モノなんですよ。産卵シーズンしか使えない。ウニのなかでも培養した細胞の系で骨が綺麗に見えるのはバフンウニなんで、バフンウニを一年中使えるようにしようとして、いろいろな飼育条件を考えてみました。温度、餌、光……そういうことを考えだすとやることいっぱいあるんです。考えればそれなりに科学的に面白いことはあるんです。それで１つの研究もできるでしょう。でも私たちは一番簡単な方法で実験に使えるようにすればればいいと割り切りました。３年くらいいろいろやって、今は温度のプロフィールを変えるだけで、ほとんど一年中使えるようになったところです。だからこれから宇宙実験やその予備実験に向けて、本格的にやっていきたいなと思ってるんですけどね。

○分からないと仰っても、仮説はあるんでしょう？　どうなんですか？

■うん。最初は宇宙での人間の骨の問題とか、最近発表された植物の細胞壁のことを考えて、無重力下では骨が細くなるとか形が力学的により弱いものになる、過重力下ではその逆で、太くて丈夫なものになるかなと考えました。仮説としてはすっきりしているでしょ。まだ、始めたばかりなので結論できませんが、そういう傾向でもないんですよ。過重力下でも太い骨にはならないし、形成自体が阻害されたりするんです。

○ふーむ。やはり生物、そんなに単純ではないわけですね。

■もう一つ見落としていたのは　幼生は回転しながら海の中を泳いでいるでしょ。いつも重力の方向が変わっているような状況なんですよ。だから、もしかしたら、あまり影響ないのかもしれない。

○なるほど。でもどうなんでしょうね。

■宇宙実験をする前に地上でできる予備実験として、過重力と疑似無重力の実験があるんですけどね。疑似無重力っていうのは、要するに回転させて、重力の方向が絶えず変わっているようにして、実験するんです。もっとも、私はそれは、本当は無重力とは違うものだと思うんだけどね。
　ウニの幼生は、回転しながら泳いでいるので、こんな実験と同じような状況なのかなとも思うわけです。

○でも彼らは、そういう環境、そういう生態のなかでも重力の方向をなおかつ感じているかもしれないですよね。

■そうですね。もちろんそういう可能性もあります。影響も出るかもしれない。ウニの幼生が、重力を感じて、その方向に従った運動をしていることは、すでに知られています。だから回転していると言っても水平面で回転しているという感じなのかな？
　その辺は、実際の遊泳像を詳しく解析して、計算してみたいと思っています。
　私は、実は、一番おもしろいのは形態形成という現象そのものだと思っているから、本当は、そのへんが見たいんですよ。まあ、それと重力がからんでいるとさらに面白いなと思ってますけど。

○うん、それは分かります。

○次号へ続く…。

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■新刊書籍・雑誌：
◇『クローン人間』（響堂 新／新潮選書）
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◇『芝浦工業大学の２１世紀戦略　未来型大学の創造に向けて』（黒木 比呂史ほか／日経ＢＰ企画）
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◇『性病の世界史　王様も文豪もみな苦しんだ』（ビルギット・アダム／草思社）
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◇『田中耕一という生き方』（黒田 竜彦／大和書房）
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◇裳華房 自然科学系の雑誌一覧−最新号の特集等タイトルとリンク−
http://www.shokabo.co.jp/magazine/

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第1回ナノテクノロジー総合シンポジウム　 〜JAPAN NANO 2003〜
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2003年2月3日（月）、4日（火）　東京・有明・東京ファッションタウン

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◇毎日　銀河の外で「星形成」　国立天文台などが発見
http://www.mainichi.co.jp/eye/feature/details/science/Space/200301/17-3.html

◇毎日　IT業界の元気の素「日本半導体ベンチャー協会」
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◇毎日　デジタルエンターテインメントの総合研究発表　情報処理学会など
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◇毎日　阪神大震災から8年　NTTの災害対策の現状と課題
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◇毎日　ネットタクシーの課題は通信コストと広告確保　16日に研究発表会
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◇毎日　MS、スマートディスプレイ正式発表、NECと富士通が販売
http://www.mainichi.co.jp/digital/computing/archive/200301/14/1.html

◇毎日　フォトニック(光)結晶の作製を簡略化　理化学研究所など
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◇読売 ＢＳＥ感染牛、国内６頭目
http://www.yomiuri.co.jp/04/20030119it14.htm

◇読売・ネット探検隊　ユビキタス・コンピューター
http://www.yomiuri.co.jp/atmoney/net/net03011701.htm

◇東京新聞・地球未来図　地球温暖化　進行は確実　予測に苦戦
http://www.tokyo-np.co.jp/00/sci/20030114/ftu_____sci_____002.shtml

◇東京新聞・地球未来図　小惑星衝突
http://www.tokyo-np.co.jp/00/sci/20030107/ftu_____sci_____000.shtml

◇ZAKZAK　日本の活火山、８６から１０８に増えます 定義を変更
http://www.zakzak.co.jp/top/top0117_3_30.html

◇JIJ 廃タイヤからカーボンナノチューブを製造　ＯＨＣカーボンが技術開発に成功
http://www.jij.co.jp/news/chemical/art-20030116200812-RCCUSTWRRL.nwc

◇JIJ 食総研が3団体と「ＳＥＩＣＡ」の追跡可能性実用化実験
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◇JIJ シャープが独デザイナーと契約、春からＰＤＡなどデザイン一新
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◇カシオ　「無線LAN内蔵型 携帯情報端末」を用いた看護支援システム
http://www.casio.co.jp/release/2003/nns.html

◇ZDNet オープンソースの概念を書籍にも
http://www.zdnet.co.jp/news/0301/18/nebt_09.html

◇ZDNet　総務省、「ITビジネスモデル地区」の募集を開始
http://www.zdnet.co.jp/broadband/0301/16/xjrb_12.html

◇ZDNet　カギを開けるとエレベータがお出迎え−ITマンション
http://www.zdnet.co.jp/broadband/0301/16/xjrb_08.html

◇ZDNet 日立とCRCソリューションズ、電子署名生体認証入退室管理システムを共同開発し発売
http://www.zdnet.co.jp/enterprise/0301/14/epn11.html

◇ZDNet　走っている車でブロードバンド　〜KDDIらが実証実験
http://www.zdnet.co.jp/broadband/0301/10/xjrb_20.html

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◇HotWIRED 宇宙観光旅行の一般化は2020年ごろ：宇宙機関の予想
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◇HotWIRED　ビジネス世界に浸透を始めたグリッド・コンピューティング
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◇HotWIRED　紙のメモを駆逐するか？ デジタルペン
http://www.hotwired.co.jp/news/news/20030114306.html

◇HotWIRED　バーチャル・コミュニティー・ビジネスは成功するか
http://www.hotwired.co.jp/news/news/20030114107.html

◇HotWIRED　「世界を変える10の新技術」はナノテク、バイオ中心
http://www.hotwired.co.jp/news/news/20030114308.html

◇BizTech　2003年のバイオ企業番付、日経バイオテクが公開
http://biztech.nikkeibp.co.jp/wcs/j/medi/226754

◇BizTech　韓国、ヒトES細胞株を10株以上樹立
http://biztech.nikkeibp.co.jp/wcs/j/medi/226757

◇BizTech　「3年先の先端テクノロジーを見誤る企業は生き残れず」、MIT教授
http://biztech.nikkeibp.co.jp/wcs/j/biz/226588

◇BizTech　三洋電機、坂道を下りながら充電できる電動自転車発売
http://biztech.nikkeibp.co.jp/wcs/j/elec/226493

◇BizTech　ESI社、ヒトES細胞を全世界65研究施設に配布
http://biztech.nikkeibp.co.jp/wcs/j/medi/225981

◇BizTech　電子カルテシステム導入に補助金、厚労省が補正予算で
http://biztech.nikkeibp.co.jp/wcs/j/medi/226028i

◇BizTech　環境省、「化学物質アドバイザー」（仮称）制度を創設へ
http://biztech.nikkeibp.co.jp/wcs/j/biz/226018

◇ASCII24　シャープ、“ユビキタス・ネットワークの核”と位置づけるホームサーバー『HG-01S』を発表
http://ascii24.com/news/i/hard/article/2003/01/17/641232-000.html

◇ASCII24　慶應義塾大学病院、国立病院東京医療センターなどがインターネットを利用した遠隔医療システムを発表
http://ascii24.com/news/i/net/article/2003/01/17/641223-000.html

◇ASCII24　MIB、USB接続の電気ひざ掛け“お膝元”を発売
http://ascii24.com/news/i/hard/article/2003/01/17/641222-000.html

◇Internet Watch　ユビキタス社会実現へ「やおよろずプロジェクト」が進行中
http://internet.watch.impress.co.jp/www/article/2003/0114/8mg.htm

◇宇宙でコケを成長させてみたら……
http://www.osu.edu/researchnews/archive/mossinspace.htm

◇厚生労働省　インターネット等による医療情報に関する検討会報告書
http://www.mhlw.go.jp/shingi/2002/12/s1226-7.html

◇総務省統計局　平成１４年科学技術研究調査
http://www.stat.go.jp/data/kagaku/index.htm

◇R&Dネットフォーラム
http://www.netforum-nedo.com/

◇PC Watch・コラム　森山和道の「ヒトと機械の境界面」　第一回　HRP-2 Prometの隠された能力
http://pc.watch.impress.co.jp/docs/2003/0123/kyokai01.htm

◇科学技術者のための総合リソースガイド・NetScience
　 http://www.netscience.ne.jp/

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