富士健康クラブ

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[宇宙の不思議・いのちの不思議] 第24号


[宇宙の不思議・いのちの不思議] 第24号

[3-4] 生物とは何か?

1.生物は細胞でできている!

多種多様な生物がいますが、全ての生物は「細胞」でできています。細胞は生物の基本要素です。今では誰でも知っているそんなことが解ったのは19世紀前半のことです。

たった一つの細胞からなる生物を単細胞生物といいます。バクテリア、ラン藻、アメーバ、ゾウリムシなどです。
地球上に最初に現れたのは単純な単細胞生物でした。進化とともに多数の細胞が集まった多細胞生物が生まれ発展しました。我々が目にする身近な動植物は、ほとんどが多細胞生物です。ちなみに人間のからだは60兆個あまりの細胞で構成されています。

細胞は、タンパク質や脂質や水などが複雑に組み合わされて出来ていますが、その基本材料は、水素(H)、炭素(C)、窒素(N)、酸素(O)、硫黄(S)、リン(P)です。
なお、平均的な細胞の大きさは、0.01mm程度であり、人でもアリでもゾウでもほぼ同じ大きさのようです。もちろん神経細胞などのように細胞の種類によっては例外的なサイズの細胞もあります。


2.細胞の内側は?

細胞は細胞膜と呼ばれる薄い膜で覆われています。そしてその内側には、たくさんの「細胞小器官」があります。細胞小器官にはいろいろな種類がありますが、代表的なものは、核、ミトコンドリア、葉緑体、リボソームなどです。

◎核はDNAと呼ばれる遺伝物質を格納しています。
◎ミトコンドリアは細胞内に沢山あり、細胞の活動に必要なエネルギーを作る重要な細胞小器官です。
◎植物の細胞に含まれる葉緑体は、葉緑素(クロロフィル)によって光合成をおこないます。光合成によって、二酸化炭素と水から、有機化合物と酸素をつくります。
◎リボソームは、核の中のDNAの情報に基づいて、様々なタンパク質を合成します。タンパク質は細胞自体の構成材料になります。

他にも様々な細胞小器官があり、細胞の生命活動に必要な働きを担っています。
細胞の構造や働きは極めて複雑であり、人間が細胞を一から創ることは不可能です。細胞はそれ自体が「小宇宙」なのです。一見、生命科学が進歩しているように感じられますが、それは天然の細胞を小改変し、いじり回しているのに過ぎません。天然の細胞がなかったら何もできないのが現実です。


3.生物の条件

多種多様な生物が生きていますが、それらに共通する「生物の条件」として、下記が挙げられます。単細胞生物も同様です。

摂食: 必要な養分を体内に取り込む。
呼吸: 酸素や炭酸ガスなどを吸入して化学反応を行う。
排泄: 老廃物を体外に出す。 
感受性: 環境の変化を察知する。
運動: 環境に応じてからだの一部を動かす。
成長: 成長期に成長し成熟する。
生殖: 自己を複製して子孫を残す。

単細胞でさえ上記のような凄い機能を持っています。多細胞生物では、個々の細胞がそれぞれ専門化して機能を分担しています。


4.生物の誕生

(1)地球は今から約46億年前に誕生したと言われています。そして次第に原始大気と海洋が形成されました。海洋の一部分でアミノ酸などの低分子の化合物が生成され生物の基礎材料が次第に増加していきました。

(2)長い時間をかけてこれらの低分子化合物が組み合わされて高分子化合物が生まれ、それらを材料にしてDNA、RNAなどの生命基本物質が作られました。そしておよそ40~38億年前に最初の生物が誕生したようです。

(3)地球に最初に誕生した生物は「古細菌」の仲間と言われています。古細菌は海底の熱水噴出孔近辺で生まれたとの説があります。古細菌は光合成ではなく、水素やメタンなどの化学合成によってエネルギーを得ていました。当時は強力な宇宙線が絶えず降り注いでいたため、生物は地表には住めなかったようです。

(4)その後地球に磁力が発生して、強力な宇宙線を磁気バリアでブロックできるようになると、生物が海から地球表面に進出してきました。シアノバクテリア(ラン藻)など真正細菌の仲間です。シアノバクテリアは、葉緑素やDNAを持ち、光合成によって炭酸同化作用を盛んに行い、二酸化炭素から有機物を合成して酸素の放出を続けました。それ以前の大気は炭酸ガスが主体でしたが、次第に酸素濃度が増加していきました。

(5)すると真正細菌の一部が、酸素を呼吸するバクテリアに進化しました。私たちの細胞の中にあるミトコンドリアの祖先です。このミトコンドリアの先祖が、細胞の中に入り込み、細胞と共生するようになりました。そして長い時間を経て多細胞生物に進化していきました。

なお分類上、生物はハッキリした核構造を持たない「原核生物」(古細菌と真正細菌)と、明確な核を持つ「真核生物」(人間や動植物などを構成する細胞)に大別されます。


5.生物の発展

その後およそ30億年の長い時間をかけてゆっくりとした変化を続け、およそ5億4000万年前頃のカンブリア紀に、多様な生物群が爆発的に現われ一大進化を遂げました。生物の「カンブリア爆発」と呼ばれています。
奇想天外、奇妙奇天烈な生物が多数出現しましたが、この時代に生まれた生物の機能は、現在生きている全ての動物たちの原型とみなせるほど様々な機能を持つようになりました。例えば、防御のために殻を持つようなったり、足を得て移動したり、眼を獲得してその生存能力を飛躍的に高めました。

その後、古生代に入ると魚類が台頭し、その一部が海から陸へも上がって両棲類が生まれ、また植物が陸上に進出し、昆虫の繁栄が始まりました。
次の中生代では爬虫類から恐竜が生まれて地上を闊歩し、また被子植物も生まれました。
約5000万年前、新生代に入ると哺乳類と鳥類が台頭してきました。そして約2500万年前に類人猿が現われ、その後人類の祖先が出現したのは、およそ700万年前頃のようです。


   富士健康クラブ 
    関口 素男
    sekiguch@m-net,ne.jp
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by jiriki-tachikawa | 2014-11-20 07:30 | 不思議メールマガジン

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