AbstractClub - 英文技術専門誌の論文・記事の和文要約


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Science May 31, 2002, Vol.296

要約　(In Brevia ...)

竜脚類の通り道から分かる進化と行動(Sauropod Trackways, Evolution, and Behavior)
Dayたちにより発見された(p. 1659)英国Oxfordshireの石灰岩層の上に見つかった恐竜の 通り道の跡は、大きな竜脚類ティタノザウルスがおよそ1億6千万年前、ジュラ紀中期に存 在しており、竜脚類の他の種と群れをなして移動していたことを示唆している(Na)。
Sauropod Trackways, Evolution, and Behavior
   Julia J. Day, Paul Upchurch, David B. Norman, Andrew S. Gale, and H. Philip Powell
p. 1659.

二十日鼠と人間(Of Mice and Humans)

Muralたち(p. 1661)はマウス染色体16の配列解析を通して、哺乳類の種の間の差異に関す る最初の一瞥を与えている。6個のヒト染色体上にある配列ブロックで比較すると、遺伝 子の内容と順序は高度に保存されている。染色体16における731個の推定された遺伝子の うちの僅か14個だけがマウスに特異的なものであった。Copelandたちが展望で述べている ように、この種の比較は進化と遺伝子の機能に関する洞察を与えるものである。(KU,Nk)
GENOMICS:
Enhanced: Mmu 16--Comparative Genomic Highlights
   Neal G. Copeland, Nancy A. Jenkins, and Stephen J. O'Brien
p. 1617-1618.
A Comparison of Whole-Genome Shotgun-Derived Mouse Chromosome 16 and the Human Genome
p. 1661-1671.

思いがけないほどの深さだった(Unsuspected Depths)

太陽黒点は、磁場構造を形成するダイナモのメカニズムに直接関係づけられる太陽上の開 いた磁力線領域を表している。観測ではほとんどの太陽黒点は低緯度で作られているが 、測定された太陽の自転に基づくモデルでは太陽黒点は高緯度に発生することになる 。NandyとChoudhuri (p. 1671)は子午面（自転軸を共有し太陽を縦割りにする平面）に沿 い太陽深部に達する循環流を加味することによって緯度の矛盾を解決するダイナモ・モデ ルを発展させた。この以前に気付かれていなかった流れは我々の太陽のような星の動力学 的な面と化学的な面の進化には重要な示唆となるであろう。(hk,Nk)
Explaining the Latitudinal Distribution of Sunspots with Deep Meridional Flow
   Dibyendu Nandy and Arnab Rai Choudhuri
p. 1671-1673.

プレート沈み込みの震動(Subduction Tremor)

火山性微動は火山地域で地震計に感知される，低周波で長周期で，かつ振幅が余り変化し ない波形をもつ振動であり，通常，流体あるいはマグマが狭い火道を移動する際に発生す る．小原(p. 1679; Julianによる展望記事参照)は最近整備された600点の高感度地震計か らなる地震観測網（Hi-net）を使って，火山が存在していない西南日本で火山性微動によ く似た波形の振動を観測した。この微動の震源は沈み込むフィリピン海プレートに沿って ，深さ45キロまで分布している。このような微動は沈み込みに沿った狭い割れ目を流体が 移動する際に発生するものと思われ，新たな地震発生現象だと考えられる。(TO,Fj)
PLATE TECTONICS:
Seismological Detection of Slab Metamorphism
   Bruce Julian
p. 1625-1626.
Nonvolcanic Deep Tremor Associated with Subduction in Southwest Japan
   Kazushige Obara
p. 1679-1681.

汝、自ら縫って結ぶべし(Suture, Knot Thyself)

形状記憶物質は変形するが、ある臨界温度以上に加熱すると元の形を復元する 。LendleinとLanger(p. 1673)は、数多くの形状記憶生分解性の高分子が自己修復性の縫 合物質として用いられることを示している。この高分子繊維は、最初伸ばされて変形した 状態となる。その後に、この繊維を切開部分にゆるく縫って結ぶ。体温まで温めると繊維 は収縮してピンと張って傷を閉じる。この種の二成分高分子をうまく組み合わせると、さ まざまな応用に合うように転移温度を変えて、変形を復元することが出来る。（KU)
Biodegradable, Elastic Shape-Memory Polymers for Potential Biomedical Applications
   Andreas Lendlein and Robert Langer
p. 1673-1676.

ビートする(They’ve Got the Beat)

心臓ペースメーカ細胞であれ観衆の拍手であれ、様々な周波数を持つ個々の調和振動子は 相互作用（カプリング）が強くなると同期する。相当数の振動子の相互作用が広範囲に弱 く存在したとしても、自己同期化するだろうということが以前から理論的には推測されて いた。Kissたち(p.1676)は,少数のノイズのある一連の調和振動子（64個の電気化学セル ）を研究し、相互作用の強さにおける臨界点の観察を含めて、この理論のキーとなる予測 を実験的に検証している。彼らはカオス的な、非調和振動子でも似たような自己同期化応 答を示すことを報告している。(KU)
Emerging Coherence in a Population of Chemical Oscillators
   Istvan Z. Kiss, Yumei Zhai, and John L. Hudson
p. 1676-1678.

少ないことは少ないが、効率はよい(Less Is Less, But More Efficient)

農業を持続たらしめるには、リサイクルがうまくいくことと農作中の土壌品質を維持する ことが重要である。近代の従来農作に比べて、有機農作システムは、養分リサイクリング や関連する昆虫や微生物のコミュニティ（集団）を大いに利用している。Maderたち (p.1694; Stokstadによるニュース記事参照)は、ヨーロッパで21年間の実地試験に基づき 従来農作と有機農作の比較を行った。有機的に農作された区画の生産量は、従来農作の区 画に比べて幾分劣っている。しかし有機的に農作された区画は、肥料やエネルギーの投入 必要量はかなり少ない。(TO)
AGRICULTURE:
Organic Farms Reap Many Benefits
   Erik Stokstad
p. 1589.
Soil Fertility and Biodiversity in Organic Farming
   Paul Mader, Andreas Fliebach, David Dubois, Lucie Gunst, Padruot Fried, and Urs Niggli
p. 1694-1697.

ショックの扱い(Shock Treatment)

鋼は急冷により硬化させることができることがはるか以前から知られている。この急冷に より、マルテンサイト転移と呼ばれる拡散のない構造変換が引き起こされる。そして、こ の転移は温度か圧力の変化によって誘発されうる。これらの転移の実験的および理論的研 究は、それらが多数の原子の小さな転移を含むため、複雑なものとなる。Kadau たち (p.181) は、衝撃波で引き起こされる構造的相転移の期間中に何がおきているのかを明ら かにするため、超並列計算による数百万の原子の分子動力学的シミュレーションを用いて いる。衝撃波の強さや衝撃波の結晶学的な方向の関数として予言されたその挙動は、超高 速時間分解レーザーで生成されたＸ線回折を用いて検査することができる。(Wt,Tk)
Microscopic View of Structural Phase Transitions Induced by Shock Waves
   Kai Kadau, Timothy C. Germann, Peter S. Lomdahl, and Brad Lee Holian
p. 1681-1684.

　民間伝承薬、核受容体に出会う（Folk Medicine Meets Nuclear Receptors）

グーグル（guggul tree；Commiphora mukul）のガム状樹脂は、肥満および脂肪症状を含 む、非常に様々な病気を治療するため、紀元前600年から、アーユルベーダ医学 （Ayurvedic medicine）において使用されてきた。西洋医学においてはよくは知られてい ないが、この樹脂の抽出物（グーグル脂質；guggulipid）は、インドにおいて、低密度リ ポタンパク質（LDL）コレステロールレベルを低下させるコレステロール降下剤として 、臨床的に承認され、そして広く使用されている。Urizarたち（p. 1703）は、この抽出 物中の活性成分であるグーグルステロン（guggulsterone；4,17(20)-プレグナジエン- 3,16-ジオン）が、核ホルモン受容体、ファルネソイドX受容体（FXR）の強力なアンタゴ ニスト・リガンドであることを示す。主要な胆汁酸センサーとして、FXRは、コレステロ ール代謝において中 心的な働きをする；したがって、このアンタゴニスト機能は、グーグルステロンの脂質降 下作用の分子的基礎であるようである。これらの結果から、FXRおよび他の核ホルモン受 容体が、薬物開発のための新しい誘導を引き起こす可能性がある、その他の生物学的に活 性な天然の生成物の降下を媒介する可能性がある、という刺激的な可能性を引き起こす 。（NF）
（訳注：関連記事 http://www.earth-pure.com/ush/article/others/others148.htm ）
A Natural Product That Lowers Cholesterol As an Antagonist Ligand for FXR
   Nancy L. Urizar, Amy B. Liverman, D'Nette T. Dodds, Frank Valentin Silva, Peter Ordentlich, Yingzhuo Yan, Frank J. Gonzalez, Richard A. Heyman, David J. Mangelsdorf, and David D. Moore
p. 1703-1706.

作用と結果（Actions and Consequences）

我々の外界の予測的理解は、刺激間の関係についての学習（古典的あるいは"パブロフ"条 件付け）および我々自身の行動の結果についての学習（オペラント条件付け）に、主とし て基づいている。オペラント条件付けを裏付ける神経的メカニズムは、ほとんど知られて いない。Brembsたち（p. 1706；Rankinによる展望記事を参照）は、海棲無脊椎動物アメ フラシ（Aplysia）におけるオペラント条件付けパラダイムを開発した。その結果、記憶 に関連する生物物理学的変化が神経細胞B51において見いだされ、それが報酬である行動 の発現に対して中心的であると考えられている。オペラント条件付けを単一の細胞におい て類推する場合、ドーパミンによってB51細胞を経験的に強化することにより、B51細胞に おける同様の細胞変化が生じた。このように、in vivoおよびin vitro 実験の両方に使用して、摂食行動のオペラント条件付けの細胞的基礎を解明した。（NF）
NEUROSCIENCE:
A Bite to Remember
   Catharine H. Rankin
p. 1624-1625.
Operant Reward Learning in Aplysia: Neuronal Correlates and Mechanisms
   Bjorn Brembs, Fred D. Lorenzetti, Fredy D. Reyes, Douglas A. Baxter, and John H. Byrne
p. 1706-1709.

温暖化の傾向１：北方林の緑化(Warming Trend I: Boreal Forest Greening)

人工衛星による測定によって、高緯度の森林における成長期の長さが、過去20年以上にわ たり伸びてきていることが示されてきた。これは、地球温暖化に対する生態系の応答の最 初の徴候の1つである可能性があるが、この観察だけでは何が原因なのか説明できない 。Luchtたちは、動的植生モデルを用いて、主因がその時期の気温上昇であったことを見 出した(p. 1687)。このモデルの強みは、1991年のピナツボ山の噴火によって生じた冷却 に伴う植生の減少のシミュレーションによって、さらに実証されている。(KF)
Climatic Control of the High-Latitude Vegetation Greening Trend and Pinatubo Effect
   Wolfgang Lucht, I. Colin Prentice, Ranga B. Myneni, Stephen Sitch, Pierre Friedlingstein, Wolfgang Cramer, Philippe Bousquet, Wolfgang Buermann, and Benjamin Smith
p. 1687-1689.

温暖化の傾向２：オクスフォードシャーでの開花(Warming Trend II: Oxfordshire Flowering)

FitterとFitterは、イギリスの植物385種の47年間にわたる開花日を分析し、次のことを 明らかにした(p. 1689)。(i)気候温暖化は植物の発生の促進に強力な影響を与えている 。とりわけ1990年代はそうである。(ii)この温暖化に対する感受性は種によって大きく異 なっている。最も反応が明確なのは、春に開花する虫媒花である。(iii)種による反応の 違いが大きいために、生態学的また進化的な面で実質的な変化がもたらされている。それ は、競合的な相互作用における変化や、種間のハイブリッド形成の確率の変化などである 。このデータは規模が大きいので、異なった植物種また生命形態における反応の性質と程 度を特徴付けることが可能になっているのである。(KF)
Rapid Changes in Flowering Time in British Plants
   A. H. Fitter and R. S. R. Fitter
p. 1689-1691.

温暖化の傾向３：北大西洋の生態系(Warming Trend III: North Atlantic Ecosystems)

1946年から継続的プランクトン記録計(Continuous Plankton Recorder)調査によって収集 された海のプランクトンのデータを基に、Beaugrandたちは、過去40年間にわたる北大西 洋におけるカイアシ類(copepod)生物相の種の組成を記述している(p. 1692)。彼らが見出 したのは、ヨーロッパ海岸沿いの東大西洋においては南の種が北に向けて移動してきたの に対し、北アメリカ海岸沖の西大西洋では、北ないし北極の種が南に向けて移動してきた 、ということである。このデータは、北半球の気温の異常と北大西洋振動に反映されてい る、最近の人為による気候変化とも一貫している。(KF)
Reorganization of North Atlantic Marine Copepod Biodiversity and Climate
   Gregory Beaugrand, Philip C. Reid, Frederic Ibanez, J. Alistair Lindley, and Martin Edwards
p. 1692-1694.

まだもらえないの？(Are We There Yet?)

ゴールを目指した行動では、到達したときに期待を持ち続けながら現状認識を更新してい る。人が行動を起こすモチベーション（動機付け）の一つに報酬への期待があるが、期待 の大きさを表す脳細胞が前頭葉内の前帯状皮質にあることを、産業技術総合研究所の設楽 宗孝(Munetaka Shidara)とRichmond(p. 1709、およびPeoples in a Perspective参照)が サルの前帯状皮質を解析することで発見した。設楽とRichmondはアカゲザルに、コンピュ ーターの画面が赤から緑に変わったら１秒以内に握っていたバーから手を離すという課題 を与えた。４回続けて成功すると褒美のジュースを与え、何回目の課題を実行しているか の手がかりとして、画面上端の色を１回目の黒から次第に明るく変化させた。1000回以上 繰り返したあと、全体の失敗率を見ると、1回目は25%以上だったが、繰り返 しに従って次第に下がり、4回目は5%未満になった。実験中は、サルの前帯状皮質から単 一神経細胞の活動を記録した結果、回数が進むにつれて反応が強まる神経細胞を発見した 。これはモチベーションを高めるなどのコントロールに関与していると考えられる。何度 手を洗っても汚れているように感じるなどの強迫性障害もモチベーションシステムに原因 があると設楽とRichmondは考えており、脳内情報処理機構の解明を進めると症状改善に役 立つかも知れない。(毎日新聞、Ej)
NEUROSCIENCE:
Will, Anterior Cingulate Cortex, and Addiction
   Laura L. Peoples
p. 1623-1624.
Anterior Cingulate: Single Neuronal Signals Related to Degree of Reward Expectancy
   Munetaka Shidara and Barry J. Richmond
p. 1709-1711.

アンデスの解氷期初期(Early Andean Deglaciation)

21,000年前の最終最大氷期後の温暖化は北極と南極では異なった時期に始まり、南極では 数千年早く始まったことがグリーンランドと南極の掘削アイスコアから分かっている。そ の他の地域ではいつ頃温度が上昇し始めたのだろう？Seltzerたち(p. 1685)は、南アメリ カの２つの大きな湖であるチチカカ(Titicaca)湖とJunin湖における熱帯での解氷期と古 水文学的な連続記録を集めた。それによると、南アメリカでは、グリーンランドや北半球 に少なくとも5,000年先立って温暖化しており、これは南極での記録と整合し、熱帯が最 終解氷のきっかけになったという説を支持している。(Ej)
Early Warming of Tropical South America at the Last Glacial-Interglacial Transition
   G. O. Seltzer, D. T. Rodbell, P. A. Baker, S. C. Fritz, P. M. Tapia, H. D. Rowe, and R. B. Dunbar
p. 1685-1686.

近くていいけど、近すぎてはだめ(Close, But Not Too Close)

植物の葉における空気交換を可能にする小さな細孔である気孔は、植物の葉の全面に散在 しているが、2つの気孔が近すぎないように制御されている。シロイヌナズナにおいて 、孔が多すぎる(too many mouths)というTMM変異は、気孔の正常な間隔が乱れて、部分的 に群れをなすようになる。NadeauとSack(p. 1697)は、TMMによってコードされたタンパク 質が形質膜に局在化され、細胞分裂の平面を制御するように機能することを発見した 。(An)
Control of Stomatal Distribution on the Arabidopsis Leaf Surface
   Jeanette A. Nadeau and Fred D. Sack
p. 1697-1700.

内部をのぞく(Getting an Inside Look)

タンパク質構造データベースが急速に拡大しているのに、タンパク質の動力学と静電位に 関する情報はまだ限られている。Cohenたち(p 1700)は、Aladan(アラニンのナフタレン誘 導体)という蛍光性アミノ酸を合成したが、それは環境の極性に敏感であり、タンパク質 の構造と機能を大きく破壊すること無く、膜と可溶性タンパク質の両方の窪んだ部位また は露出した部位に取り込む可能性がある。Aladanを用いてタンパク質GのB1領域の複数の 部位の静電位をプローブしたところ、内部の極性が不均一であることが示唆された。(An)
Probing Protein Electrostatics with a Synthetic Fluorescent Amino Acid
   Bruce E. Cohen, Tim B. McAnaney, Eun Sun Park, Yuh Nung Jan, Steven G. Boxer, and Lily Yeh Jan
p. 1700-1703.

ガンジスデルタにおける地下水の流れ(Groundwater Flow in the Ganges Delta)

Basu たち(Reports, 24 August 2001, p. 1470)は、「ガンジス-ブラマプトラ (Ganges-Brahmaputra)川デルタでの地下水流は、ストロンチウムの海への大きな潜在的供 給源となっており、この量はガンジス-ブラマプトラ川による供給量と同レベルである 」と報告している。この発見は、海のストロンチウム同位体の解釈に大きな影響を与えう るものである。Harveyはこれにコメントして、Basuたちによる「広域的な推定地下水量は 、ガンジスデルタが非常に平坦であるとしても信じ難い量」であり、地下水の年代と他か らの注入量推定に利用したヘリウム-トリチウム比は「デルタ全体の地下水流を反映して いるのではなく、潅漑用水のくみ出しの影響があるのではないか」と述べている。Basuた ちはこれに、「Harveyによって持ち出された水文学的事象は、海洋Sr量の収支に関する我 々の研 究結果には大きな影響を及ぼさない」と反論し、更に、Harveyの潅漑用水汲み出しによる 地下水低下の影響を排除するデータを追加公表している。この全文は以下を参照されたい 。(Ej)
www.sciencemag.org/cgi/content/full/296/5573/1563a
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