初期の地球と生命の誕生
どうも、しらいです。
今回の話というのは、あまり聞かせられるような話ではないというか、
興味のない人ももちろんいると思うので、
ここで時間を使って話すべきことなのかどうかっていうのもちょっと悩んだんですけど、
言おうかどうかっていうのも結構悩んだところではあるんですけど、
やっぱりこう、自分の中にあるモヤモヤというか、そういったものを出しておかないと、
ちょっとね、なんていうか、自分の中で整理が、頭の整理がつかないなっていうところがあったので、
一旦ちょっとまとまりがあるかどうかはわかんないんですけど、
一旦ちょっと収録してみようかなというところで、今録音ボタンを押したっていうところですね。
なんか本当に興味のない人にこれを聞かせてしまうっていうのはすごい申し訳ないんですけど、
なのでね、興味のない方は本当に途中でもこの瞬間でも聞くのをやめていただいても全然大丈夫なんですけど、
でも本当にこれを話すことによって頭が整理されるっていうことが全然あるのでね、
自分の中でちゃんとここは整理しておきたいなというところで今収録をしています。
で、何を話したいかというと、ミトコンドリアってあるじゃないですか。
地球の成り立ちとか生物の発生まで遡ると、もともと酸素っていうのは植物が生成した猛毒だったっていうのが、
もしかすると皆さんも聞いたことがあるかもしれません。
でもそれをミトコンドリアが利用できるようにしたっていうような感じのがあったんですけど、
そこがいまいち自分の中でしっかりと理解できていなかったポイントだったので、
これ興味のない方も全然いるとは思うんですけど、一旦整理しておきたいなというふうに思っています。
これ生物進化における非常に重要なポイントではあるので、
これをしっかり説明して、自分でインプットするだけではなくアウトプットすることによって記憶の定着、
頭の整理っていうところができると思うので、それをやっていきたいと思います。
まず初期の地球と生命の誕生っていうところですね。
これ約46億年前に地球が誕生した当初っていうのは、大気中にはほとんど酸素が存在してませんでした。
存在した大気としてはメタンだったりアンモニアっていうのが主成分で、
現在の僕たちのような酸素を呼吸する生物にとって非常に過酷な環境でしたね。
なのでタイムスリップとかで、僕たちが当初原子地球に降り立ったら一瞬で死んでしまう、そんな環境でした。
そんなような環境の中で約40億年前に最初の生命が海の中で誕生したっていうふうに考えられています。
これらの初期の生命っていうのは酸素を使わずにエネルギーを得る兼器性生物っていうふうに言われています。
これはキラウっていう字に空気のキーですね。兼器性生物でした。
シアノバクテリアと酸素の役割
次に酸素の登場と大酸化イベントっていうのがあります。
状況が大きく変わったの約27億年前頃です。
だいぶですね、もうこの時点で20億年ぐらい経ってますね。
シアノバクテリアっていう光合成を行う細菌が登場したことで状況が大きく変わりました。
このシアノバクテリアっていうのは太陽光のエネルギーを使って二酸化炭素と水から有機物を作り出して、
その副産物として酸素を放出しました。
今の植物みたいな挙動ですね。
この酸素っていうのは当時の兼器性生物にとっては非常に有害でした。
これが酸素が元々は有害であった、猛毒であったって言われているゆえんですね。
酸素っていうのは他の物質と非常に反応しやすく細胞を構成する物質を酸化させて破壊してしまうから、
まさに猛毒だったと言われています。
今もそうですよね。酸化、サビとかもそうですけど、酸素が引き起こしているということですね。
このシアノバクテリアの活動によって大気中の酸素濃度っていうのが徐々に徐々に上昇し始めますと。
約24億年前には大酸化イベント、Great Oxygen Event。
大酸化っていうのは大きいっていう字に酸化ですね。酸化ストレスとかの酸化です。
呼ばれるGreat Oxygen Eventって呼ばれる地球環境の劇的な変化がここで起こります。
これが24億年前ですね。
これによって多くの原子性生物っていうのが死滅したり、酸素の少ない環境へと追いやられたりしましたと。
酸素の少ない環境っていうのは地中だったり海の中とかそういうところですね。
今の生物がおよそ生活できない、存在できない部分にこの原子性生物たちが追いやられたという感じです。
次にミトコンドリアの登場と細胞内共生説です。
この猛毒である酸素を逆手にとって利用する生物がここで現れました。
それがミトコンドリアの祖先となる好奇性細菌。
好奇性っていうのは好きっていう字に空気のキーですね。
空気を好むと書いて好奇性細菌です。
この好奇性細菌は酸素を使って効率よくエネルギーを作り出す能力を持っていました。
すごいですね。
猛毒である酸素を使って効率よくエネルギーを作り出す好奇性細菌。
そして生物の進化における重要な出来事としてこの細胞内共生説っていうのがあります。
これはある大きな原子的な細胞が酸素を利用できる好奇性細菌を細胞内に取り込んで共生関係を築いたっていう説ですね。
だから原子的な生物が俺んとこ来ないかっていう風に好奇性細菌によってワンナイトカーニバルをぶちかました感じですね。
この取り込まれた好奇性細菌は宿主の細胞内で酸素を使ってエネルギーを作り出します。
宿主の細胞はそのエネルギーを利用して生き延びるっていうお互いに利益のあるウィンウィンの関係がここで生まれました。
この取り込まれた好奇性細菌っていうのが現在の僕たちの細胞内にあるミトコンドリアになったっていう風に考えられています。
ミトコンドリアと生物進化
これが細胞内共生説ですね。
酸素呼吸の獲得と生物の進化です。
このミトコンドリアの獲得によって細胞は酸素っていう猛毒を非常に効率的なエネルギー源として利用できるようになりました。
これを酸素呼吸、私たちが普段している酸素呼吸と呼んでいます。
酸素呼吸は酸素を使わないエネルギー産生方法に比べてはるかに多くのエネルギーを取り出すことができます。
この効率的なエネルギー生産が可能になったことで
生物はより大きく、そしてより複雑な体を持つことができるようになり
多様な進化を遂げることができました。
僕たち人間を含む現在の地球上の多くの生物が酸素呼吸を行っているのはこのミトコンドリアのおかげなんです。
すごいですね、ミトコンドリアが誕生したことによって
生物多様性が爆発的に広がったということですね。
まとめると、初期の地球は酸素はほとんどなくて生命は酸素なしで生きていました。
酸素がないんだから酸素なしで生きるしかない。
シアノバクテリアの登場です。
これが抗合性によって酸素を放出し始めました。
猛毒の酸素を撒き散らして、あたり構わず撒き散らし始めました。
これがシアノバクテリアです。
酸素イコール猛毒、当時の多くの生物にとって酸素は有害な物質でした。
健気性細菌ですね。
酸素は猛毒です。
ミトコンドリアの祖先の登場。
ここでまさかの酸素を利用できる細菌、抗気性細菌が現れました。
細胞内共生ですね。
酸素を利用できる細菌が他の細胞に取り込まれていきます。
シリガルですね。ミトコンドリアになります。
酸素呼吸の獲得。
ミトコンドリアによって生物は酸素を使って効率的にエネルギーを得られるようになりまして、
これが後の生物の多様な進化につながったと言われています。
このようにかつては猛毒であった酸素がミトコンドリアという器官の獲得によって
生物にとって、今の人間もそうですね、不可欠なものへと変わったです。
これは地球と生命の歴史における非常にドラマチックな転換点だったでしょうという風に言っています。
このシアノバクテリア、光合成によって酸素を放出しまくるシアノバクテリアというのが
これって植物ってことですかという風に思う方もいらっしゃるかもしれないので補足として
シアノバクテリアイコール植物という理解は完全には正確ではありません。
ただこれはこのシアノバクテリアというのは植物と非常に深い関わりがあります。
ポイントとしてはまずシアノバクテリアというのは細菌の一種です。
生物の大きな分類でいうと原核生物という風なものに属します。
原核生物というのは細胞内に核膜に包まれた核を持たない生物のことを原核生物と言います。
これは中学生の生物とかでもしかしたらやったところですね。
植物っていうのは新核生物です。
やりましたねこれね。
理科のノートとかに書いたんじゃないですかね図とかね。
新核生物ですね。
細胞内に核膜に包まれた核やミトコンドリア両方両力体といった細胞小器官を持つ生物です。
これね両力体出てきましたね。
なぜシアノバクテリアが植物と関連付けられるのかと。
それは植物が持つ両力体の起源がシアノバクテリアであると考えられているからです。
これも細胞内強制説ですね。
両力体の起源がシアノバクテリアであると考えられています。
大昔ある新核生物の細胞が抗合性を行う能力を持つシアノバクテリアを細胞内に取り込み強制関係を築きました。
この取り込まれたシアノバクテリアは宿主の細胞内で抗合性を行ってエネルギーを供給するという役割を担うようになります。
これが進化して現在の植物細胞に見られる両力体になったというふうに考えられています。
まとめるとシアノバクテリアというのは抗合性を行う細菌原核生物ですね。
植物の両力体のご先祖様にあたります。
植物というのは両力体を持っていて抗合性を行う新核生物です。
この両力体を元をたどればシアノバクテリアに行き着きますよということですね。
正確に言うとシアノバクテリアというのは植物そのものではないけれど植物が抗合性を行うための重要なパーツ、
両力体の起源となった植物の進化に不可欠な生物だったというふうに理解できます。
細菌の進化と細胞内共生
あとは気になったポイントとして抗起性細菌を取り込んだ細菌が生物になってシアノバクテリアを取り込んだ細菌が植物になったというふうに聞いてみました。
そうするとこれはすごくいい線を行っています。
大筋はこんな感じです。
抗起性細菌を取り込んだ細胞が生物になってシアノバクテリアを取り込んだ細胞が植物になった。
大筋はそんな感じです。
もう少し正確に表現すると
まず抗起性細菌の取り込み、ミトコンドリアの獲得、そして多くの新核生物の祖先へなったということです。
まず酸素がほとんどなかった初期の地球、メタンとかアンモニアに満ち溢れた初期の地球である原始的な細胞
これは原始的な細胞というのはすでに核を持っていたかもしれないし、これから持つようになる段階だったかもしれない。
分からないですね。40何億年前?40億年前?分からないですね。
原始的な細胞が酸素を使って効率的にエネルギーを作り出せる抗起性細菌を細胞内に取り込みました。
これは説明したところですね。ワインナイトカーニバルをぶち込んだところですね。
この取り込まれた抗起性細菌というのが細胞内で強制するようになって現在のミトコンドリアになったと考えられています。
ミトコンドリアを獲得したことで細胞は酸素呼吸という非常に効率的なエネルギー産生方法を手に入れました。
これも説明しましたね。これが後の動物、菌類、そして植物を含む植物を含むですよ。
ほとんどの進化生物の共通の祖先が持つ大きな特徴となりました。
シアノバクテリアの取り込み、葉緑体の獲得、そして植物の祖先へと。
次にミトコンドリアを獲得した進化生物の一部がさらにさらにさらに抗合性を行うシアノバクテリアを細胞内に取り込みました。
プラスアルファでシアノバクテリアを細胞内に取り込んだんですね。
ミトコンドリアを獲得した進化生物の一部がさらに抗合性を行うシアノバクテリアを細胞内に取り込みました。
この取り込まれたシアノバクテリアが細胞内で共生するようになって現在の葉緑体になったと考えられています。
葉緑体を獲得したことで細胞は太陽光エネルギーを利用して自ら有機物を作り出す能力、抗合性を手に入れました。
これが現在の森や育成植物といった植物の祖先となりました。
ポイントです。
まず順番がとても大事です。
まずはミトコンドリア、現抗起性細菌を獲得し、その後に一部の系統が葉緑体、現在の菌になってしまうので、
最初から言うと、まずミトコンドリア、元の抗起性細菌を獲得します。
その後に一部の系統が葉緑体、元のシアノバクテリアを獲得したという流れです。
なので植物の細胞はミトコンドリアと葉緑体の両方を持っているというのが一般的です。
これは夜間や抗合性ができない状況では植物もミトコンドリアで酸素呼吸をしてエネルギーを得ています。
これも中学校の実験とか教科書にも載っている内容ですね。
動物だったり菌類の細胞というのはミトコンドリアを持っているけど葉緑体は持っていません。
という感じです。
シアノバクテリアというのは元気性細菌、空気が嫌いな酸素が嫌いな細菌を追いやったけど
抗起性細菌とは仲良くやった感じという風に聞いたら
いい線言っているけど面白い視点だけどちょっと詳しく見てみましょうということで説明があるのでそこもちょっと読みたいと思います。
シアノバクテリアが元気性細菌を追いやったというのはこれはその通りです。
シアノバクテリアが抗合性を始めて大量の酸素を放出し始めた時、当時の地球の支配者だった多くの元気性生物、これは酸素を嫌う生物にとってはまさに環境汚染であり
猛毒ガスを撒き散らされたようなものでした。
そうですよね猛毒ですもんね。
酸素は非常に反応性が高く元気性生物の細胞を傷つけてしまうからです。
この結果多くの元気性生物は絶滅したり酸素の届かない地中深くや深海などのニッチな環境へと追いやられたりしました。
これを先ほども説明した通り第三化イベント、Great Oxygen Eventという風に呼びます。
細胞内共生と植物の祖先
これは地球環境と生命の歴史における第一大事件でした。
本当そうですよね。転換点ですからね。
シアノバクテリアと抗気性細菌、命のミトコンドリアの祖先との関係です。
ここがちょっと複雑です。
シアノバクテリアが直接特定の抗気性細菌と仲良くしようという風に手を取り合ったわけではありません。
まずこの環境変化と適応について見ていくと、シアノバクテリアが酸素を放出し始めたことで地球の環境は酸素が豊富な状況へと変わっていきました。
この新しい環境に適応して酸素を利用してエネルギーを得ることができる抗気性細菌が登場し繁栄し始めました。
これは先ほど説明した通りですね。
つまりシアノバクテリアが作り出した環境が抗気性細菌にとっては有利だった。
ここまではわかりますね。
最初の強制、ミトコンドリアの誕生です。
その後、ある原始的な神格細胞、まだ動物にも植物にも分かれていない細胞がこの抗気性細菌を細胞内に取り込みました。
取り込まれた抗気性細菌は、宿主の細胞内で酸素を使って効率的にエネルギーを作り出すようになりまして、宿主の細胞はそのエネルギーを利用しました。
これが細胞内強制の始まりで、取り込まれた抗気性細菌が現在のミトコンドリアになったと考えられています。
この段階ではシアノバクテリアは環境を作った側であり、直接ミトコンドリアの祖先と強制したわけではありません。
2度目の強制、これが葉緑体の誕生です。
さらにその後、すでにミトコンドリアを持っていた神格細胞の一部が今度はシアノバクテリアの一種を細胞内に取り込みました。
取り込まれたシアノバクテリアは、宿主の細胞内で抗抗性を行うようになります。
これが現在の葉緑体になったと考えられています。
そしてこれが植物の祖先の誕生ですね。
この段階ではじめてシアノバクテリアの祖先が他の細胞と仲良く強制したと言えます。
まとめると、シアノバクテリアは酸素を放出することで兼寄生生物を追いやったのは事実。
シアノバクテリアが作り出した酸素環境は抗寄生細菌にとって有利な環境であった。
その後抗寄生細菌は別の細胞と強制してミトコンドリアになりました。
シアノバクテリアとは直接的な強制関係ではありません。
さらにその後シアノバクテリアの一種はミトコンドリアを持つ細胞と強制して葉緑体になります。
ここではじめてシアノバクテリアが他の細胞と強制したと言えます。
ポリフェノールの健康効果
それぐらいですかね。
すごく良かった気がします。
アウトプットできて満足です。
頭の整理ができました。
これもしかするとあまり興味ない人もいるかもしれないし
これ本当に出すかどうか悩んだんですよね。
こんなことを言ったって地球の46億年歴史でミトコンドリアとかシアノバクテリアとか
抗寄生細胞とかあるいはこれを言ったって
残っちゃっていうこともあるかもしれないんで
これは何か話そうかどうか出すかどうか悩んだんですけど
こういった形で今回出させていただきました。
なんかお耳汚しにならないといいなっていうふうに思っています。
ぜひ皆さんもね
じゃあそう最後にあれか
酸素の話したんでちょっとだけ
なんか有用な話を
有用な話かどうかわかんないですけど
話してちょっと終わろうかなと思います。
ポリフェノールあるじゃないですか成分コーヒーとか緑茶とかに入っているポリフェノール
っていうのが何で体にいいのかっていうところをちょっと話していきたいと思います。
これまで話したこととちょっとだけ関連しているので
そこを話していきたいと思います。
ポリフェノールっていうのが何で体にいいのかっていうと
その理由は強力な抗酸化作用にあります。
多分皆さんも抗酸化作用聞いたことがあるんじゃないでしょうか。
この時点でもうピンとくる方もいらっしゃるかもしれないですね。
抗酸化作用酸化に抗う作用ですね。
私たちの体は呼吸によって酸素を取り込みエネルギーを作り出します。
さっき話しましたよね。
そうですよね。
ああいう過程があって今こうなっていて酸素を取り込んでエネルギーを作り出しています。
その過程で一部の酸素が活性酸素っていう風なものに変化します。
献起性細菌が酸素を取り込んですぐ反応しちゃって猛毒であるっていうところともちょっと通じてきますよね。
活性酸素。
活性酸素っていうのは少量であれば細胞の伝達物質として機能したり免疫機能として働いたりしますが
増えすぎると細胞を傷つけて老化や生活習慣病がんなどの原因になると考えられています。
酸素も取りすぎると毒になるんですよね。
ポリフェノールっていうのはこの増えすぎた活性酸素を除去する風に働きます。
つまりこれが抗酸化作用ですね。
っていうのを持っていますと。
これにより様々な健康効果があります。
まずは生活習慣病の予防。
活性酸素っていうのは血管を傷つけたり悪玉コレステロール。
これ健康診断の時にありますよね。
LDLコレステロールって呼ばれたりするものです。
っていうのを酸化させたり動脈効果を進行させる原因になります。
これが活性酸素ですね。
ポリフェノールの抗酸化作用によりこれらのリスクを軽減。
心筋梗塞、脳卒中などの生活習慣病の予防に役立つと考えられています。
そしてアンチエイジング。
細胞の酸化は老化の大きな原因の一つです。
ポリフェノールは細胞の酸化を防ぐことで
肌のシワやシワ、シミやシワ、たるみといった老化現象を送らせる効果が期待できます。
その他にはポリフェノールの種類によっては
抗炎症作用だったり血流改善効果、脂肪燃焼促進効果、
アレルギー抑制効果など様々な健康効果が報告されています。
ポリフェノールの種類と含まれる食品についてちょっと見ていきましょう。
代表的なものを挙げていきます。
まずアントシアニン。
よく聞きますね。
ポリフェノールの効果と健康
これはブルーベリー、ナス、赤ワインなどに含まれていて
目の健康維持だったり抗酸化作用が知られています。
ベリー類に多いですよね。ミックスベリーとかいいんじゃないでしょうか。
カテキン。これは緑茶ですね。
に多く含まれていて抗酸化作用の他に
体脂肪減らす効果だったり抗菌作用というものが報告されています。
で、イソフラボン。
イソフラボンもポリフェノールの一種ですね。
大豆製品、豆腐、納豆、味噌などに含まれていて
女性ホルモン、これがエストロゲンですね。
に似た働きをすることから
高年期障害の症状緩和などに役立つとされています。
レスベラトロール。
これはサプリで飲んでたことがありますね。
赤ワインだったりブドウの皮に含まれていて
抗酸化作用だったり長寿遺伝子を活性化する可能性が研究されています。
僕ね、レスベラトロールの
なんて言うんだろうな、あれ。
風邪の時に飲む液体みたいなやつを使ってたことがあります。
結構海外だと使われてるっぽいですね。
このトロトロした、あれはなんて言うんだろう。
これは何になるんだろうな。
トローチじゃない、トローチじゃないもんな。
レスベラトロール。
風邪ひいた時とかに飲むといいって言われてますね。
で、クルクミン。
これがウコンに含まれていて
燃焼作用だったり換気の保護作用などが知られています。
で、クロロギン酸。これはコーヒーですね。
に多く含まれていて、抗酸化作用だったり脂肪燃焼を助ける効果などが期待されています。
で、これを摂取する上でのポイントっていうのがあるので
ちょっとまとめておきます。
様々な種類のポリフェノールを摂取しましょうと。
ポリフェノールは種類によって働きが違うので
特定の食品に偏らないで
様々な食品からバランスよく摂取しましょう。
で、継続的に摂取しましょう。
ポリフェノールの効果は摂取後数時間で失われるものが多いとされています。
なので一度に大量に摂取するよりも
毎日こまめに摂ることが推奨されています。
で、調理法に注意しましょう。
ポリフェノールは水に溶けやすかったり熱に弱かったりする種類もあります。
効率よく摂取するためには
生で食べたり煮汁ごと食べたりするっていう風な工夫をしましょう。
ポリフェノールっていうのは
僕たちの健康維持に役立つ成分ではあるんですが
あくまで食品に含まれる成分であり
医薬品ではありません。
ここ大事ですね。医薬品ではありません。
バランスの取れた食事だったり適度な運動
十分な睡眠っていった健康的な生活習慣を基本とした上で
さらにプラスアルファとして
ポリフェノールを上手に取り入れていくことが大切です。
というわけで
最後だけちょっといい感じに
健康的なことを言えた気がするので
話してよかったかな。
ここまで聞いてる人がどれだけいるかわからないですけど
っていう感じでしたね。
終わり。終わりまーす。
何かあるかな。
何もないですね。終わりまーす。
すいません。
一瞬、一瞬
宅配が来たんですけど
終わりましょうかね。
めっちゃ噛んだ。
というわけで終わりまーす。
暑い日が続きますが皆さんどうぞご自愛ください。
バイバイプー。
