海綿動物のくしゃみは非常に長く続く

今週あなたが学んだ最も奇妙なことは何ですか? それが何であれ、 PopSciのヒット ポッドキャストを聞けば、さらに奇妙な答えが得られることをお約束します。「今週私が学んだ最も奇妙なこと」は、隔週水曜日の朝に Apple、Anchor、その他ポッドキャストを聴くあらゆる場所で放送されます。これは、 Popular Scienceの編集者が集めた最も奇妙な科学関連の事実、数字、Wikipedia スパイラルのお気に入りの新しい情報源です。この記事のストーリーが気に入ったら、番組もきっと気に入るはずです。

事実: ロバート・ホワイト博士は霊長類の頭部移植を行いましたが、魂を移植したのでしょうか?

著者: ブランディ・シラス

私たちは脳を優先する傾向があり、意識が損なわれていない限り、私たちは私たちです。しかし、その脳を、それを収容している体から取り除くべきかどうかは、また別の話です。実際、それはこの物語です。私は、世界初の成功した霊長類の頭部移植である「フランケンシュタイン」事件の信じられないほどの物語を語りますが、この奇妙な出会いが、今日でも人命を救っている救命技術をどのように形作り、実際に開始したかについても語ります。この本では、未だに解決を待っている謎についても探求します。体の外で生きる脳を作ったら、自己はどうなるのでしょうか。あるいは、ある医師が言うように、「人間の魂を移植できますか？」そして最後に、この物語は、宇宙開発競争と同じくらい決然とした競争、つまり、死を克服し、命を与えるために最初の頭部移植を行うためのロシアとアメリカの冷戦競争を追っていきます。

事実：コアラには驚くほど人間の指紋があるが、法医学的意味合いは大きく誇張されている

レイチェル・フェルトマン

まず、真実ではない「事実」から始めましょう。90年代に起きた一連の強盗事件は、人間ではなくコアラによるものであることが判明しました。コアラの指紋は人間と非常に似ているため、警察を混乱させるほどだったのです。

記録に残っている限り、コアラの犯罪は実際に起きていない。これは、90年代にコアラの指紋が犯罪現場で警察を混乱させる可能性があることを指摘した科学者の発言に触発されたもののようだ。彼は、誰かがそのことを調査すべきだと考えた。そして、純粋に理論上の出来事という点では、彼は間違っていなかった。コアラの指紋を人間の指紋と間違えることは絶対にあり得る。指紋がそもそもどれほど神秘的なものであるのかを考えると、これは驚くべきことだ。

コアラから少し離れて考えてみましょう。指紋とはいったい何なのでしょうか。そしてなぜ私たちは指紋を持っているのでしょうか。

指紋は、手や足の裏、またさまざまな哺乳類の体のさまざまな部分に見られる隆起した皮膚からできています。指紋には、ループ、渦巻き、アーチと呼ばれる 3 つの主要なパターン カテゴリがあります。ただし、2 つの指紋が同じではないという考えは、微細な形状と、それらの図形内の線の特徴の変化 (特徴点) に起因します。指紋は 1900 年代初頭から犯罪現場の捜査で広く使用されてきたため、指紋の法医学的信頼性は、想像以上に激しく議論されています。指紋の違いは多数の微細な特徴に起因しているため、悪意のある分析者や偏った分析者が、実際には一致していないものを一致と判定する可能性が非常に高くなります。

しかし、これは生物学的な問題というよりは統計的な問題なので、2 人の人間が同じ指紋を持ったことがないと断言することはできませんが、指紋の形成にはわずかな違いが起こり得るため、2 人の個人が同じ指紋を持つことは、文字通り不可能ではないにしても、ほぼ不可能であることはわかっています。一卵性双生児は二卵性双生児よりも指紋の類似点が多く、関係が遠くなるにつれて類似点がさらに増えるため、遺伝的要素があることは明らかです。基本的に、指紋の全体的な雰囲気はかなり遺伝しますが、多くの細かい点は遺伝しません。

それは指紋がどのように形成されるかに帰着します。胎児が約 7 週間になると、手足に掌側パッドと呼ばれる小さなこぶが形成され始めます。数週間後、胎児は急速に成長し始め、これらのこぶは手足の手のひらに戻って消えていきます。成長する組織の圧力が変化すると、皮膚にひだが形成されるようで、これが渦巻き、アーチ、またはループの形成につながります。どの指紋になるかは、胎児の発達において、掌側パッドが成長する手足に追い抜かれた時期によって異なります。そのタイミングには間違いなく遺伝的要素があるため、家族は同じタイプの指紋を持つ傾向があります。しかし、指紋の特徴の形成ははるかに恣意的で、羊水の粘性から子宮内で母親の腎臓をどれだけ殴ったかまで、あらゆる要因によって影響を受ける可能性があります。

科学者たちは指紋が進化した理由について、まだ具体的な説明をしていませんが、摩擦を生み出すことで握力を向上させる、または触覚情報に対する感受性を高めることが、最も有力な推測です。指紋の隆起が、何かに触れたときに感じる振動を強めるという証拠があります。2009 年のある研究では、指紋は有用な振動を増幅する一方で他の振動を弱め、特殊な神経細胞が表面の質感を解釈するのに役立つ可能性があると示唆されました。その論文が発表されたとき、多くの報道機関が指紋が握力を高めるために存在するという「都市伝説」が「覆された」と騒ぎ立てましたが、それは真実とは程遠いものです。ほんの数年前まで、研究者たちは、特に汗で皮膚が湿っているときに、これらの摩擦隆起が物をつかむ能力にどのように影響するかを調査し続けていました。一部の専門家は、触覚の向上は、手から何かが滑り落ちたときに気づくのに役立つため、握力の向上に寄与する可能性があると指摘しています。したがって、両方の利点が指紋の進化に関係している可能性があります。

オーストラリアのかわいい仲間の話に戻りましょう。1990年代、アデレード大学に赴任したばかりのマチェイ・ヘネベルグという生物人類学者で法医学者の彼は、野生動物保護区でコアラの指を調べていたところ、コアラの指紋について読んだり聞いたりしたことがなかったことに驚きました。なぜなら、コアラの指紋は人間に非常に似ているように見えたからです。彼と同僚は最近死んだ標本を見つけて電子顕微鏡でスキャンし、研究の結果、コアラには確かに多くの類似点があることがわかりました。

指紋は他の霊長類にも見られますが、コアラはチンパンジーやゴリラほど人間に近いわけではありません。有袋類は 7000 万年以上前に霊長類から分岐しました。つまり、これは収斂進化のケースのようです。つまり、霊長類の指に機能していたものが、偶然にもコアラの指にも機能したということです。コアラは木登りをよくします。また、食べる植物に非常にこだわりがあるので、触覚の感度が役立つに違いありません。これは自然界でよく見られます。コウモリの羽と鳥の羽は非常に似ていますが、実際には共通の祖先から来たわけではありません。

ヘネバーグは逃亡中のコアラを捕まえようと実際に計画したわけではなく、警察が実際にそうすべきだと示唆したわけでもない。しかし、犯罪現場がコアラの足跡で汚染されている可能性があることを指摘し、その後のことは周知の事実である。

これが実際の犯罪現場に関する逸話として語られることがあるのは、1996年に英国の新聞「インディペンデント」がヘネバーグの研究をかなり生意気に報じたためだと思う。その記事には「コアラは警察を困らせる」という見出しが付けられていた。その記事には1975年にハートフォードシャー警察が数頭の動物園を捜索し、チンパンジーとオランウータンの足跡を採取したという地元の逸話も含まれていた。この捜査を命じた人物によると、警官があいまいな足跡を「猿の足跡」と呼んでいたためだという。確かに、慣用句はチンパンジーの足跡を採取する絶好の理由になるのだろう。明るい面を言えば、動物園の飼育員たちはチンパンジーたちが注目されて喜んでいたことを覚えている。この非常に奇妙な副次的な調査によって、警察は足跡が人間の足跡と非常に似ているが、訓練された目を欺くほど人間の足跡に似ているわけではないことがわかった。これはコアラの場合にも当てはまる可能性が高い。

1996 年頃のインディペンデント紙のこの一文を私は特に批判せざるを得ない。「オーストラリアの犯罪捜査は、犯罪現場にコアラの指紋があったことで妨げられていた可能性があるという昨日の新たな証拠を踏まえ、チンパンジーのファイルは再検討される可能性が高い。」これは、引用または参照された情報源のいずれも文字通り何も語っていないことに基づいており、これが霊長類や有袋類が活発に捜査されているという印象を人々に与えたと私は確信している。

事実：海綿動物はくしゃみをします！

著者: サラ・カイリー・ワトソン

くしゃみの季節です。風邪、インフルエンザ、アレルギーなど、くしゃみを引き起こす原因はたくさんあります。

くしゃみをする動物は人間だけではありません。ゾウ、パンダ、アザラシ、子犬など、あらゆる動物が時々鼻がムズムズするのです。しかし、すべての動物がくしゃみをするわけではありません。たとえばサメには鼻孔などがあるのですが、人間のように鼻孔が喉の奥につながっていないので、嗅覚器官に何か詰まったら、それを振り払わなければならないようです。水生動物は一般に、泳ぎながら吸い込んだ厄介な粒子を大量の空気を使ってすべて押し出すという利点がありません。

しかし、新たな研究では、ある水生動物、つまり海綿動物が、独自の方法でくしゃみをして体内のフィルターシステムを詰まらせたゴミを取り除く様子が明らかになった。

海綿動物は、地球の歴史の最も古い時代 (先カンブリア時代) まで遡る約 6 億年前の化石記録を持つ、最も古い生物の 1 つです。海綿動物には当然鼻がありません。その代わりに、周囲の水から物質を吸い込む小さな孔がたくさんあり、それを食料や栄養素として利用します。しかし、新鮮な空気の代わりに臭い香水の匂いを嗅いだときと同じように、海綿動物も時々くしゃみをして何かを吐き出さなければなりません。また、海綿動物は動くことができないため、住処が突然非常に汚くなった場合は、特に 1 回の元気なくしゃみが必要になります。

彼らのくしゃみの仕組みは、小さな水口からゆっくりと粘液が放出され、それが小さなスポンジ状の表面に蓄積されるというものです。粘液が多すぎると、スポンジ組織が収縮し、老廃物を含んだ鼻水の塊を水中に押し出します。視覚的には、ニキビが自ら潰れるような感じなので、それが好きなら、スポンジくしゃみの大ファンになるでしょう。