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2020年8月30日 (日)

現在は地球史上6度目の大量絶滅期にある!って、『〈正義〉の生物学』を読んで知る

知ってました?
・現在は地球史上6度目の大量絶滅期にある。
・現在進行している大量絶滅は過去最大級
・その原因はヒト
…ということを
Seiginoseibutugaku01
〈正義〉の生物学 トキやパンダを絶滅から守るべきか 著:山田 俊弘
を読んで知りました。

地球は約46億年前に誕生しましたが、地球が生命で満ち溢れる世界になったのは約5億年前。(詳細は⇒地球史年表 - Wikipedia
そして、現在までに地球上の生物種の大多数が絶滅する「大量絶滅」が5回あった。
その5回を書き出してみると…
①ガンマ線バーストで85%が絶滅… オルドビス紀末 約4億4400万年前
②急激な気候変動で82%が絶滅… デボン紀後期 約3億7400万年前 F-F境界
③火山活動で大気が有毒に92%が絶滅… ペルム紀末 約2億5100万年前 P-T境界
④急激な地殻変動で76%が絶滅… 三畳紀末 約1億9960万年前
⑤巨大隕石の衝突により70%が絶滅… 白亜紀末 約6550万年前 K-Pg境界

みなさんご存知?なのは、巨大隕石の衝突による恐竜の絶滅ですかね。
ところで、この5回の大量絶滅があったことがどうやって分かったかというと~
↓このブラフ
Seiginoseibutugaku50
『シカゴ大学で古生物学を教えたジャック・セプコスキーは、それまでに見つかった化石海生動物の科のカタログを作成しました。科は種より上位の分類階級です。化石の場合、種レベルでの分類は時として困難をともなうので、セプコスキーは上位分類階級でまとめるという工夫をしたのです。人類は、このカタログにより初めて、化石海生動物の科の数が時間とともにどにように変化してきたかを知ることになりました。』ほ~!
このグラフは「Sepkoski 1984」で画像検索すると多数出てきます。それだけ重要なグラフということでしょうね。

では、現在が6度目の大量絶滅期だとどうして言えるのでしょう?
そして、その原因がヒトであることは?
『現在進行中の絶滅が、自然の一過程としての絶滅か人為的な絶滅化を明らかにするために、新生代をヒトの出現以前と以後に分け、この二つの期間で絶滅の規模を比較してみましょう。
この比較をおこなうためには、絶滅の規模を評価する指標が必要です。生物学者が用いている絶滅の規模の指標に、100万種あたり・1年あたりの絶滅種数(extinctions per million species-year “E/MSY値”)というものがあります。E/MSY値は、もし100万種の生物がいたとすると、そのうち何種が1年以内に絶滅するかを表す指標です。
E/MSY値は、化石のデータにもとづいて見積もられます。その見積もりには、種の寿命を用います。
たとえば、種の寿命が100万年の種がいたとしましょう。この種が観察期間中の任意の1年間に絶滅する確率は100万分の1です。でも、種の寿命が100万年の生き物が同時に100万種も生きているとすれば、平均して1年あたり1種が絶滅することになります。つまり、種の寿命が100万年の生き物が100万種生きている世界では、E/MSY値が1になるのです。』
で、ヒトの出現以前の哺乳類のE/MSY値は 2
過去1,000年の哺乳類の絶滅の規模は 24 E/MSY
2010年からの1年間のデータを用いてE/MSY値を推定すると、なんと 693 E/MSY!
『ヒトがいなければ平均して(100万年あたり)2種しか絶滅しなかったはずの哺乳類が、ヒトがいることで693種も絶滅しています。』←どうするこの状況。。。
『2010年以降、すでに6度目の大量絶滅に突入したと主張する論文が立て続けに発表されました。生物学者のあいだでは、現在が6度目の大量絶滅期にあたることは、もはや常識となっています。』そうなんだ~!!

〈正義〉の生物学 みなさまも是非お読みになってください。
・巨大隕石をしのぐ人間活動のインパクト
・ヒトがもたらした絶滅の歴史
・ヒトは悪気のない死神か?
・ヒトの拡散とメガファウナの絶滅
リョコウバトの絶滅
…等々、え~😱 そうだったの! 知らなかったよ~ ってことがいっぱいで、これはブログに書かなくては!と、ポイントに付箋紙貼ってたら…
Seiginoseibutugaku02
💧 まぁ、このくらい私にはインパクトのある本でした。



※関連記事
2015/07/30 「貝殻の標本作り」を通して知る「生物多様性」
2015/09/20 まんが科学すごろく…東芝未来科学館・昔あそびの科学

2020年8月19日 (水)

植物のからだのしくみを知るには…NHK for Schoolがとっても分かりやすい

大人の夏休みの自由研究中~😊
高い木の葉まで水を運ぶしくみ… 浸透圧(根圧、蒸散)と凝集力 を書いていて、植物の根・茎・葉が実際にどのように働いているのかを画像/動画で見ておくと理解が進む。
そして、検索していて「この画像/動画、よく撮れてるね~ スゲー!」と感心するのが、
NHK for School

私が見つけた NHK for School の中の植物の体のしくみを知るためのお勧め動画をリストアップしておきます。
植物の蒸散-中学
葉のはたらき(気孔と葉脈)
根のつくりとはたらき
キャベツの道管と維管束-中学
Nhkforschoold0005401316_00000
『維管束の切り口から、糸のようなものが飛び出しています。らせん状に飛び出した一本一本は、道管の壁を作っていた繊維です。』
ピーマンの根と茎の道管-中学
ピーマンの茎と葉の道管-中学
ジャガイモの水の通り道-中学
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『今度は、茎を縦に切ってみました。顕微鏡で見ると、らせん模様のある管が道管です。』

※最近twitterで「らせん紋道管」というのを知り、これは植物の構造美だね~😊 と思うので「らせん紋道管」の画像が出てくる動画には、そのカットを引用してます。



※関連記事:去年の「大人の夏休みの自由研究」
2018/08/14 ジオデシックボール(ストロー80面体)を作る
2018/08/19 ジオデシックボール(ストロー80面体)の作り方

2020年8月18日 (火)

高い木の葉まで水を運ぶしくみ… 浸透圧(根圧、蒸散)と凝集力

早朝、野川を散策していて、この葉っぱに気づいた。
Josan200813a
お~! 葉っぱの表面に毛が生えてるね~
何ていう植物?
あ! それより、葉っぱの上に~もわもわ~っと朝日に揺らめく霧が見える~(*゚o゚*)
ほら ↓この水色の点線で囲ったとこ!
Josan200813b2
これってさ~『蒸散』によって放出された水蒸気が霧になって揺らいでるの?

そうだ、蒸散といえば、この前『10メートルのストローでジュースを飲めるか?(大)実験!』を書いたとき…
『物理または地学・気象を学んで「水を吸い上げられる高さは、10メートルまで」ということを知っていると、樹高100メートルの巨樹がこずえの先端まで水をくみ上げられるのは不思議~!』なんですが、そのしくみはどうなってたっけ?
そのしくみは「驚異の植物たち」Newton2013年10月号に『世界最大の生物がポンプなしで水をくみ上げるしくみ』の説明があって、その感想をブログ記事に書いているのだが、そのしくみは?
『で、その答えは…Newton2013年10月号をお読みください。』って、使えね~💧(だって、それを書いちゃったらネタバレ・パクリになっちゃうからね~)

ん~、でも、そのしくみを人に説明できる程度に理解しておきたいし、2013年に読んだ記事の内容なんて覚えてないから、検索・検索・・・
以下の記事がたいへん参考になりました。
樹が水を運ぶしくみ|Mr.さわぐるみ の 森のコラム|yamaiki.com
植物が水を吸い上げる仕組みとは?|100m以上の木でも水が上がる|トレンドピックアップ
植物の水が葉までとどくしくみ|みんなのひろば|日本植物生理学会

要点をまとめると…
・植物が根から吸収した水を上昇させている力は、根圧、蒸散、凝集力

根圧
・根毛は、細胞内に糖分、ナトリウム、カリウムなどの物質を多く取り込み、土壌よりも浸透圧が高くなっているため、土壌から根に水が流れ込む。これが根圧
・多くの植物で、根圧は0.1~0.3MPaであることが測定されている。つまり根は、10~30mまで水柱を押し上げる力をもっている →Pa(パスカル)は圧力の単位で、MPa(メガパスカル)をヘクトパスカルに換算すると、1000~3000ヘクトパスカル。1気圧はだいたい1000パスカルだから、根圧は1~3気圧。1気圧で10mまで水を押し上げるから、植物の根圧は10~30mまで水を押し上げる力をもっている ←意外と大きな力だね。浸透圧

蒸散
・蒸散によって葉の水分が失われると、葉の細胞液の濃度は枝や幹よりも高くなる。そのため、濃度を下げようとする浸透圧が働いて枝や幹から水を引っ張りあげる。←蒸散も浸透圧

凝集力
・水玉が丸い状態で転がったり、コップの水面が盛り上がってこぼれない表面張力は、凝集力
・水の強い凝集力と、導管の壁が水と非常になじみやすい組成をもっていることによって、高い樹木でも根から頂上までの導管内では、気泡を生じることなく水柱がつながり、吸い上げることができる。←気泡が生じると水柱が途切れ凝集力が働かなくなる。→切り花の水切り・水揚げは、茎の切断面から先端まで水柱が途切れることなく凝集力を保つため

ということで「高い木の葉まで水を運ぶしくみ」は、浸透圧と凝集力という2つの物理的な力によるものだったのです。
植物の根、茎(道管)、葉(気孔)は、これらの力をうまく使うように進化してきたんですね~(*゚o゚*)

ところで、上記のまとめを理解するには浸透圧と凝集力を理解しておく必要がありますね(^^;
凝集力はなんとなく分かるけど、
浸透圧は?
浸透圧 - Wikipedia は普通の人にやさしくない書き方をしているので、こちらをどうぞ…
樹が水を運ぶしくみ|Mr.さわぐるみ の 森のコラム|yamaiki.comの『脱線』

『凝集力の原因としては、静電引力水素結合ファンデルワールス力などがあげられる。』と出てきますが、水の凝集力はどれ? →静電気力だそうです。
植物(木)は、どうやって水を高い所まで吸い上げる事ができるのですか?|みんなのひろば|日本植物生理学会

※最初の葉っぱの表面の毛ですが、みんなのひろば|日本植物生理学会に説明がありました。
草本植物の産毛? の役割|みんなのひろば|日本植物生理学会
トライコーム(毛状突起)って言うんですね。



※関連記事

2020/08/19 植物のからだのしくみを知るには…NHK for Schoolがとっても分かりやすい
2020/07/18 10メートルのストローでジュースを飲めるか?(大)実験!
2013/09/10 「驚異の植物たち」Newton2013年10月号は面白かった~
2013/07/13 銀の匙8…チーズ作りで「浸透圧」


Mr.さわぐるみ 森のコラム|yamaiki.com に興味深いことが書いてありました。
『熱帯材の再造林コストは、日本よりもさらに高いのでは?
(今のところは労賃が安いのと、天然林を伐っているから儲かっているだけ)』あ~!そうなんだ。

それと「蒸散」の話も…
『森林から蒸発散で失われる水の量は、地面や幹からの蒸発に加え、樹木が根から吸い上げた水分の蒸散も加わるため、実は裸地よりも多いのです(脱線)。』へ~!そうなんだ。
このコラム、(脱線)も読むとさらに面白いです(^o^;

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