当サイトについて

概要

当サイトはKimが運営しております。

主に生物学の話か、情報(IT)、バイオインフォマティクス(Computational Biology)関連の話を好きに書いていきます。

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目的

  • 自分用の備忘録
  • 生命科学(特に進化生物学)の一般社会に向けた発信

自己紹介

進化生物学をやっている大学院 修士課程2年生。

幼い頃より脊椎動物の陸上進出について興味があり、現在も研究を続けています。同じくらいITや効率化ツールの開発、電子工作などに興味があり、趣味として開発をしています。

学部時代はショウジョウバエの精子の進化について発生学的観点から研究していました。同時に個体ベースモデルによるシミュレータを開発し、シミュレーションベースからの観点から精子の長さの進化を解析していました。
 開発したシミュレータは公開しています(https://github.com/kim2039/SpermSimulator)。

10件のコメント

  1. こんにちは!
    大学院の生命理工を外部で受けようと思い、このサイトを見つけました!
    そこで早速「はじめの一歩の生化学・分子生物学」と「基礎から学ぶ生物学・細胞生物学」を購入したのですが、こちらは生化学以外の分野は全てかぶっているのでしょうか?
    なるべく被らせずに勉強したいので、少しでも情報を教えていただけるととても助かります!

    • こんにちは

      両者は若干カバーするところが異なります。
      前者は代謝や生化学を中心とし、後者はよりマクロな視点からみた生命現象そのものをテーマとしています。
      被るところは多少はあると思いますが、両方ともに勉強しておいたほうが不足がないと思います

  2. ありがとうございます

  3. 「ポリプテルスの飼い方」を読みました。で、思った事を書きます。

    底面フィルターは基本的に安価で効率のいい濾過方法です。実際に多くの水族館はこの方法を使ってます。私が熱帯魚を飼い始めた当時は主流のやり方だったこともあって自作等々いろいろ試した方法でもあります。
    濾過の基本はろ材とろ材に触れる水流をどう作るか、です。それプラス酸素の供給をどうするかですね。実際には活性汚泥法が最強じゃないかって思ってます。自然界では干潟や浅場の浄化力がずば抜けてます。活性汚泥法は干潟の浄化力を人口環境で再現した物なんだと思うんですよ。ですが、室内の水槽で使う方法は開発されていないので底面フィルターや外部フィルターになってしまうわけですよね。で、実際に今まで使った濾過法としては底面→パワーフィルター→スポンジフィルターって感じだと思います。ま、それ以外はほとんど使った事がないんですけどね。でも底面もスポンジフィルターもちゃんと使えれば十分に濾過能力のある方法です。

    ポリプの陸上飼育、面白そうですね。長年飼ってきましたけど陸上飼育の発想はありませんでした。同じ条件で飼えそうな生物もいくつか思い浮かびますし「オレもやってみようかな?」って思いましたよ。

    • 読んでいただきありがとうございます

      底面もスポンジフィルターも飼育する生体によっては十分に威力を発揮するいいろ過装置だと思います
      小型熱帯魚やビーシュリンプなどでは底面やスポンジフィルターでも十分飼育できます
      特に底面フィルターはエアの供給と濾過も兼ねている+見た目がスッキリしているという点からも、水流を必要としない魚にはおすすめできるフィルタです

      ただポリプテルスだとフンが大きいのと量が多いのとで若干濾過力不足になると思います
      ポリプテルス自体かなり丈夫な魚なのでそこまで水にこだわらなくてもいいというのもありますが……
      きちんとメンテナンスできる人ならば底面も全然アリですね

      自発的に陸に上がるような魚だと、木などを浮かべておくと上がってくれるので(そういう水族館の展示を見たことがあります)、種類によっては色々楽しめそうな方法ですよね

      • 回答ありがとうございます。
        最近はいろんな濾過機が安価でありますが、私がポリプを飼い始めた30数年前は底面が断トツの普及率でしたから当然底面で飼育していました。ま、大磯沙の洗浄等めんどくさい部分もありますけどメンテナンスがちゃんとできていれば濾過能力はかなり高いと思いますよ。
        陸上飼育、面白そうですね。私がやるとしたら底面+パワーフィルターでシャワーパイプを使って常時雨が降ってる状態を作ってやる感じかなぁ、と思います。水面が大磯沙と同じ高さになる程度に調整してその上にミズゴケ等を若干ひいておけば常時濡れた状態を作れますし、モーターのついていないサブフィルターを濾材を入れずに追加するか、空の水槽をかませれば水量を大きくできます。ミストメーカーは前に植物を育てるのに使った事がありますが、その時はトラブルが多かったのでイマイチな印象ですね。
        我が家では3年前に18歳だったオルナティが引っ越しの際のトラブルで死んでしまって以来ポリプはいません。陸上飼育でやってみるかなぁ・・・・

  4. 進化生物学が専門との事ですので出来れば私の疑問に付き合って下さい。

    多細胞生物の能力は原生動物門の生物が達した能力を超える事はできないのではないか、と思うんです。SFの世界ではテレパシーとかサイコキネシスとかってありますけどね。人類、あるいは哺乳類の一部がミュータントとしてそういった能力を獲得する可能性はないと思うんです。
    多細胞生物が出現した当時、当初は同じ細胞がただ分裂しないでくっついていただけ。それが時間とともに細胞それぞれが他を捨てて一部の能力だけに特化していったんじゃないかって思うんです。原生動物門の生物は移動の能力も捕食、消化の能力も持っていました。感覚器官としても光を感じ振動を感じ化学物質を感じる能力を持っていたんです。細胞が持つそれぞれの能力を捨てる事で一つの役割を持ったそれぞれの臓器が作り出された、と思うんです。
    今現在の進化の解釈はちょっと違いますよね?目は多細胞生物になってから獲得したって事になってます。単細胞生物の頃に持ってた光を感じる能力をいったん捨てて多細胞生物になってからもう一度獲得した?そんな事ってありますか?脳の記憶の能力はニューロンの組み合わせで作られる?単細胞生物に記憶の能力があるのにそれを捨ててニューロンの組み合わせで記憶の能力を後から獲得した?そんなのってあり?
    何と言うか・・今の生物学ってなんだかなぁ・・って思うんです。
    あなたはどう思いますか?

    • 返信が遅れました、すいません。

       テレパシー、これから獲得されてもおかしくないんじゃないかと私は思います。
       というのも、例えば光を感じることができないような生物から見れば我々が光を通じて相互にやり取りをしている姿はあたかも「テレパシー」として映るのではないかと考えられます。現在我々が感知・観測し得ない何かを通じて相互作用をもたらす方法が今後獲得されることが否定されたわけではない、ということです。「そのテレパシーを司る生き物からするとテレパシーでもなんでもない」が今の我々からしたらテレパシーに映る、ということです。今我々が感知し得ない何かによって今後相互作用が可能になるという未来は否定されたわけではありません。

       単細胞生物の「眼」というものは「光を感じることができる」という機能に過ぎず、我々のように世界を網膜に結像することはできません。そこに大きな隔たりがあり、そこは多細胞生物が「超えた」と言っても差し支えはないと考えております。
       物事を細分化して、例えば多細胞生物の眼を細胞レベルの機能で見た場合、視細胞は「光を感じる」という機能においてある意味単細胞生物のそれと同じ役割を果たしていると言うことができます。しかし、その「眼を構成する細胞の集合体」単位、すなわち器官として見た場合、視細胞以外にも水晶体や眼筋などによって「ただ光を感じる以上に」この世界の輪郭をよりハッキリ映し出す機能を提供してくれます。これは単細胞生物のソレと例え同じ連続上にあったとしてもはっきりと異なるものだと言えます。
       ただ、あなたが言うように「一度単細胞生物時代の眼を捨てて多細胞生物で新たに獲得された」ということは否定されないはずです。光を感じるという機能自体が何億年もかけて引き継がれ、改良された結果が眼だったという可能性があるわけですから。
       多細胞生物の万能性の喪失についてはぜひ「幹細胞の分化」についてお調べになってみてください。

       もう一つ例を挙げるとすれば、「単細胞生物は自発的に空を飛ぶことができるのか」ということです。もちろん、風にのって飛ばされるというのはナシです。おそらくあのサイズで筋肉もないようであれば飛翔に十分な揚力を得る方法はないでしょう。しかし、多細胞生物である昆虫や鳥はそれが可能です。それは多細胞による筋組織の獲得、そして羽、翅の獲得があったからこそ成し得たことです。

       私は単細胞生物から多細胞生物にかけての進化は専門外ですが、興味深い論文があったので共有しておきます。
      Niklas, K. J., & Newman, S. A. (2013). The origins of multicellular organisms. Evolution & development, 15(1), 41-52.
      https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/ede.12013

       おそらく私の文章をお読みになって「否定されたわけではない」という文の多用によってモヤッとしたと思いますが、現実にその進化を観測することが今となっては不可能であることに起因します。今の進化生物学の限界はそこです。もし過去を連続的に切り出すことが可能なのであれば、あなたの疑問にすべて正確に答えることが可能です。

  5. 空を飛ぶ能力は移動の能力の発展形なんだと思うんです。テレパシーは現状の生物が持っていない能力の一つとしてのたとえだとは思いますが、やっぱり単細胞生物の持っている能力を発展させたものになるんじゃないかと思うんです。電気的な何かでコミュニケーションをとるとかね。

    ま、そんなことは置いといて・・・ちょっと疑問に思ってる事があるんでKimさんにも意見を聞きたいんですよね。

    ①寿命は多細胞生物が獲得した能力
    たぶん寿命の能力は多細胞生物が発生した後に獲得されたものだと思うんです。寿命の能力を持たなかった多細胞生物は進化のスピードで寿命の能力を獲得した生物に勝てなかった。寿命の能力って世代交代の能力ですよね?今現在の人間の社会でも世代交代が重要なのは明らかです。これを能力として獲得したのが寿命の能力だと思うんです。テロメアの構造とかも多細胞生物の獲得能力だと思うんですよ。

    ②生物が進化する時の未発現遺伝子
    大絶滅後に生物の進化が早くなる現象で、遺伝子の異常による突然変異では説明できないスピードだって説があります。だけど遺伝子はすべてが発現してるわけじゃないですよね。発現遺伝子は環境が変わっていない通常の世界では突然変異として排除される事が多いんじゃないかと思います。だけど未発現遺伝子は発現してないので排除の対象外。だけど環境が大きく変わる事があった場合、つまり大絶滅の後の様な状態では発現遺伝子の組み合わせが変わる可能性が高くなるんじゃないかと思うんです。結果として大絶滅以前にため込んだ遺伝子の異常が表に出る事で進化のスピードが上がったんじゃないか?・・・ま、発現遺伝子の組み合わせが変れば突然変異が無くても生物は変化するでしょうけどね。

    って事ですでに研究させてるかもしれませんけど、そこは私の不勉強って事です。この前の「興味深い論文」程度じゃなくて面白い回答をお願いできればうれしいです。


    •  まず、多細胞生物にも寿命がないと言われているものが存在します。
       ベニクラゲなどがその一例です。

      > 寿命の能力って世代交代の能力ですよね?
       違います。
       例えば、メスが交尾相手として派手なオスを好むという生態の鳥が存在します。
       派手であればあるほど生殖には有利、すなわち自分の子孫を残す能力が高いということに繋がりますが、同時に目立つために捕食者に狙われやすくなります。そのため、ある種の「寿命(ここでは生まれてから死ぬまでの時間のこと)と子孫を残す能力のトレードオフ」が成り立ちます。
       その種でとても地味なオスが偶然生まれたとして、捕食者から狙われにくく寿命が長くなったとして果たして子孫を残す能力が高いことになるのでしょうか?


       その話の中で、まず、発現しない遺伝子はどうして残り続けているのでしょうか?
       ここでは遺伝子配列以外の結合領域やゲノムの物理的構造の話を無視して考え、ゲノム上で突然変異がランダムに入ると仮定しましょう。
       生存に必須な遺伝子について有害な変異が入ればその個体は他の個体よりも適応度が低くなります。もちろんその生存に必須な遺伝子は発生過程(誕生から死まで)のうちどこかで発現します。
       では生涯に一度も発現しない遺伝子に変異が入るとどうなるでしょう?
       この遺伝子に変異が入ることによってその個体は不利にも有利にもなりません(中立)。つまり発現しない遺伝子に入る変異は次世代に受け継がれていく可能性が高いということです。そうしていくうちに遺伝子は壊れます。例えばフレームシフトを起こしたりすれば発現したとしても、もう殆ど機能を示さないものが多いでしょう。
       誤解されているのはこの発現についてです。遺伝子発現については結構複雑なのでぜひご勉強なさると良いと思います。

       ただ、発現する遺伝子に変異が入ったとしてもそれが中立な変異であれば、それは次世代、あるいは集団中にプールされていくことになります。
       それが多型として集団で維持され続け、大きな環境変動によるニッチ拡大のチャンスが生じれば、少しでもその環境に有利なアレルを持つ個体が生息範囲を広げることが可能となります。
       新たに突然変異がその遺伝子に入るのを待つよりも早くに新天地に適応できるため、見かけ上「進化が早くなった」ように見えるわけです。

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