2020年05月22日

水乃博士の「水と緑の話」 人類の起源と進化(その1)

人類の起源と進化(その1)

 人工知能の文献を読み漁っているうちに、シンギュラリティを知り、そこから次に人類の進化について学びたくなった。
そこで、人類の知能的な進化の在り方とその歴史的変遷をわかりやすくまとめることにした。
水乃博士の興味は、人類の脳容積の変化と生活様式、さらに他の動物との大脳皮質のニューロン数の比較論です。

人類は、ヒト科ヒト亜科ヒト族ヒト亜族ヒト属生物のうち、ホモ・サピエンス・サピエンスについて現生人類という。
ヒト属は、約200万年前にアフリカでアウストラロピテクスから分化し、ホモ・サピエンスは約40万年前に現れたという。
長らくの進化を経て、ヒト亜族がチンパンジー亜族から分化して、直立二足歩行をするところからがようやくヒト属
としての歴史に入るといわれる。
多くの人類史上での属種はあるが、そこはここでは気にせず、本論である脳容積についてみてみよう。

表1. ヒト科の脳容積
種類 分類 脳容積(ml)
オランウータン  ヒト科    411
ゴリラ     ヒト亜科   約500
チンパンジー   ヒト族    394
アウストラロピテクス・アフリカヌス ヒト亜族 441
ホモ・ハビリス  ヒト属    640
ホモ・エルガステル ヒト属 700、1100
ホモ・エレクトゥス ヒト属    1040
ホモ・ハイデルベルゲンシス ヒト属   1100、1400
ホモ・ネアンデルターレンシス ヒト属 1450
ホモ・サピエンス・サピエンス ヒト属 1350
       出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』; 人類の進化


脳の容積の増大というのは、直立歩行と生活様式の複雑化に伴い、生命維持機能の一環として必要な社会的な思考能力の進化の一つとみてよいのであろう。生活様式の進化とは、人類の高度な知的変化に伴うものであり、具体的には“言語の利用”、“道具の使用”、“火の使用”があげられる。そして、約5万年前から、ホモ・ハピリス、ホモ・ネアンデルターレンシスでのいわゆる“大躍進”といわれる文化的な進化があった。そこには、“抽象思考(概念的な思考方法)”、“計画性(ゴールを目指す思考)”、“発想力(新たな解決法の発見)”、“記号的な行動(儀式や偶像、宗教)”といった能力が含まれる。

 さて、こうした社会的な思考能力の進化が、必然的に脳の容積増大つまりは思考容量の増加につながる進化といえると想像するが、容積の増大が思考能力の増加と比例するとは単純には思えなかった。そこは、エレクトゥスの約30万年前からハイデルベルゲンシスの約約10万年前での増大化の停滞と、ネアンデルタール約5万年前からサピエンス約2万年前にかけての脳容量の減少をみてのことだ。

そこで、次に見たのが大脳皮質におけるニューロン数の動物間の比較です。

表2.大脳皮質のニューロンの総数
(哺乳類のみが大脳皮質を持っているので、このリストには哺乳類しかない。)
名前   大脳皮質のニューロン数   詳細  
マウス       4,000,000  ハツカネズミ属のハツカネズミ

ラット      18,000,000  クマネズミ属、種不明
 
ハリネズミ    24,000,000  ハリネズミ亜科、属種不明

オポッサム    27,000,000  オポッサム科、属種不明

イヌ       530,000,000  イエイヌ(学名:Canis lupus familiaris)

ネコ       250,000,000 ヨーロッパヤマネコ (学名:Felis catus)もしくはイエネコ(学名:Felis silvestris catus)

メガネザル    310,000,000  メガネザル属、種不明

リスザル     430,000,000  リスザル属、種不明

ブタ       425,000,000  学名:Sus scrofa

アライグマ    453,000,000

アカゲザル    480,000,000  アカゲザル

オマキザル    650,000,000  オマキザル属、種不明

ウマ      1,200,000,000 狭義の「ウマ」(学名:Equus ferus caballus)

オナガザル   2,500,000,000  オナガザル属、種不明

ゴリラ     4,300,000,000  ゴリラ、種不明

チンパンジー  6,200,000,000  チンパンジー属、種不明

オキゴンドウ  10,500,000,000  オキゴンドウ

アフリカゾウ  11,000,000,000  アフリカゾウ属、種不明

ナガスクジラ  15,000,000,000  ナガスクジラ

ヒト      21,000,000,000 平均的な成人にて、新皮質の神経細胞の平均数は、女性の脳は19億、男性の脳は23億との推計がある。

ヒレナガゴンドウ 37,200,000,000 ある種のイルカは、ヒトを含む哺乳動物の中で、最も多くの新皮ニューロンをもっているという推計。
  出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』; 動物のニューロン数の一覧

 おそらく、このニューロン数が知能あるいは運動能力を含めた機能調整といった能力を指示する基準となりそうな気がする。
ゴンドウイルカが最大のニューロン数であったことは今回の議論からは外して、人類は約200億個のニューロンを保有しているとのことだ。
ちなみにゾウの脳の重さは約4,700g。マッコウクジラの脳は9,000gほどある。動物知性の指標として、全体重のうち脳の重さが占める割合を示す数値を「脳化指数」といい、ヒト0.89、イルカ0.64、チンパンジー0.3、ゾウ0.22、カラス0.16、イヌ0.14、ネコ0.12である。
(参考文献・HP/『 脳のひみつにせまる本(』ミネルヴァ書房)『、データでわかる人間のカラダ(』明治書院)『、ニュートン別冊 記憶力,直観力,発想力,天才脳など 脳力のしくみ(』ニュートンプレス))

 大脳には、前頭葉(運動、言語)、頭頂葉(感覚、読み、書き等)、側頭葉(聴覚)、後頭葉(視覚)の4つの部位があるので、それぞれの部位の大きさが動物ごと、そして進化の段階でのヒト属ごとに異なりつつ、その部位におけるニューロン数の変異があったと推察される。
ニューロンは、その環境からの刺激を感知し、それに応じて振る舞うことができるように動物の神経系に情報を伝達する細胞なので、この細胞こそが人が思考する際に活動する始原であるといえる。
では、このニューロン数量がいわゆるコンピュータでいうバイト数に相当して、知能的なレベルを測る基礎データとなるのかどうか?だが、
ここまでの考察では理解ができない。“知能”という言葉と“思考”や“発想”という言葉の間に大きな解離があるようだ。今回の考察(その1)は、ここまでとしておきたい。また水乃博士の気が向いたときに、次の話を続けたいと思う。

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2020年02月03日

水乃博士の「水と緑の話」 街路樹の木肌が白い

“中国の街路樹は、下の方が白い!”

中国では、街路樹下の方1mほどが白く塗られていることに気が付く、と思います。
何故、どれもこれも白く塗るのだろうか。水乃博士は、樹木医師として疑問を持ち、調べてみたが、正解が得られない。
塗っているものは、石灰と硫化物の混合薬品でアルカリが強いことは分かった。
1) 下方部からの害虫を防除する。
2) 下方部の木皮を小動物に食べられないようにする。
3) 栄養分を与えるため(P燐が無く、Caカルシウムだけでは意味がない…)
4) 車に対し白く目立たせて、衝突事故を起こさないようにする。
5) 冬場の保温効果がある。(塗っただけでは、意味なし)
6) 人が木を意識し、傷つけることが無いように。

などと、調べたり考えたりして理由を探ったのだが、どうもしっくりこない。
おそらく2)の小動物被害、6)の人的損傷が、重いと思われる。
樹木医師からみて、白く塗装することにより樹木皮枝保護の効果は何かが期待できそうであるが、森林、街並みとしての美観、景観、そしてそれぞれの樹木の木皮の美しさが失われて、画一的な白い木肌が見えることが良いことだとは思えない。透明な薬剤でのコーティングにすることはできないものだろうか、おそらく管理上、わかりにくいから…採用されないのだろう。

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中国には多くの美しいポプラ並木があるが、これも時折下方部が白くされており、ポプラ本来のきれいな木肌が見えていない。何かうまく配慮できないものだろうか。

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画一的な方法で街路樹などを管理するのは簡単なことだが、街並みの景観を考えるとなんでも白いペンキ塗りの木肌が見えているような街路樹は、どこか異様な感じがする。中国の樹木医さんは、もう少し手法を考えてみてはくれないでしょうか。

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2019年10月27日

水乃博士の「水と緑の話」 銀杏を食べ過ぎた

銀杏を食べ過ぎた!

 上海には銀杏の街路樹が多くて、しかも雌株の木も構わず植えてあり、この時期は銀杏実が拾い放題になる。こっちの人はあまり拾うことはしないようだ、拾ってはいけないのかな? とにかく、5分も拾うと100個以上にもなりもう食べ放題だが・・・
さて、臭い外側の実の部分を取り除き、仁のところを残してよく水洗いして、塩まみれにして本当はオーブンかフライパンがいいが、袋に入れて開口のまま電子レンジへ入れる。約5分で、塩が水分を吸いつつ加熱して、いくつかが破裂したら出来上がりとなる。
街路樹なので粒は小さいが、ギンナンはとてもうまい、ついつい20個以上を食べただろうか、しかしその後がやばかった…、夜中になんだかおなかが痛い。朝には下痢が始まり、トイレを往復した。すぐ銀杏実の食べすだと気が付いた。博士はギンナン中毒になったらしい。
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 ギンナンは中毒症状になります。(HP 食う寝る暮らす、 HP Hapila などを参照):
食後12時間以内に腹痛が起き、嘔吐、嘔吐、下痢、めまいなどの症状が出ることがあり、酷いときには倒れてしまい、呼吸困難、不整脈、痙攣などの症状をおこし、最悪死に至るケースもあるという。銀杏には「メチルビリドキシン」という物質が含まれている。この物質はビタミンB6の働きを邪魔するという性質があり、
それによりビタミンB6欠乏を引き起してしまう。ビタミンB6の欠乏は神経伝達に害をもたらし、中枢神経が異常を起こすので、痙攣や呼吸困難などの症状が起きる・・・
成人で、40〜50個、子供、7個以上で、危険だという。
博士は、40個を食べた覚えはないが、とにかく腹が痛くなった。
銀杏は非常に匂いが強いのが特徴です。また、銀杏の臭い果汁には、アレルギー物質が含まれているので、皮膚の弱い方は触るだけで手がかぶれてしまうことがあるので、注意が必要です。
銀杏は昔から栄養価の高い秋の旬な食べ物として、食べられてきましたが、昔の人でも銀杏を食べ過ぎると中毒症状が起こるということは広く知られていました。「銀杏は歳の数以上は食べてはいけない」などの言い伝えが地方に伝わっていたりすることから、昔から食べすぎに注意されていたようです。
銀杏は、でんぷん、カロテン、ビタミンCなどを含み、ミネラルも豊富なことから、とても栄養価の高い食べ物として有名。中国では、昔からスタミナ食や薬用として使用されており、滋養強壮、強精効果の他にも咳、痰、ぜんそく、頻尿や夜尿症の症状も緩和できると言われています。
また、メチルビリドキシンという中毒性の物質も含まれています。このメチルビリドキシンは、ビタミンB6の働きを妨げる為、摂取しすぎると、ビタミンB6が体の中で足りなくなり、神経伝達である中枢神経に異常が出て様々な症状を引き起こします。この物質はビタミンB6に構造が類似しており、ビタミンB6の働きを邪魔します。興奮を引き起こす伝達物質であるグルタミン酸は、ビタミンB6の働きにより、抑制物質に変わりますが、このメチルビリドキシンが働きを邪魔する為、脳内で興奮物質が過剰に働き、痙攣やショックなどの症状が起こると考えられています。このメチルビリドキシンは、ビタミンB6が不足していればいるほど、働きが活発になる。
原因はビタミンB6が体の中で欠乏することで起こる症状なので、元々栄養バランスが偏っているなと感じている方は、目安で挙げた数値よりも低い数で起こりうる場合もあります。
ビタミンB6は、肌や爪、髪の毛の状態を健康に保つ働きもあると言われているため、最近肌が荒れていると感じたり、髪の毛の状態が悪いと感じている場合は、銀杏を摂取する際には少なめに摂取するか、同時にビタミンB6を含む食べ物を摂取して栄養バランスを整える必要があります。
種子(銀杏、白果仁)には潤肺、鎮咳、去痰作用と、尿量を抑制する作用があり、きんかんやカリン等と同様に、古くより民間療法の咳止めとして現在に至っています。又、葉には13種類のフラボノイドとギンコライドという物質が含まれており、血管拡張作用、動脈硬化の改善、鎮痙作用、血糖値正常化、活性酸素除去作用、アレルギーの抑制作用、抗炎症作用等多彩な働きがあると言われています。さらに、しもやけ等にも効果があります。又、葉には抗菌、防虫効果もあり、本にはさんでおくと防虫になることは良く知られています。
ギンナンは食べ過ぎてはいけないことと、うまく活用すればよい薬になるということ。秋の収穫での恵みは嬉しいが、それで中毒しては何にもならないので気をつけましょう。

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2019年09月06日

水乃博士の「水と緑の話」 里芋の花

里芋の花が咲くとき

水乃博士は、昔ジャガイモの茎から生分解性素材を作る開発に取り組んだことがあったので、芋類には詳しいつもりでいたが、最近の報道で見た里芋の花は、実際に見たことが無かった。どうやら、気象条件とともに、親芋の大きなものを種芋にして育てると、花が咲きやすいらしい。開花は、日照時間の長短が一般的な条件であるが、どうやらこの熱帯系のタロイモの類は短い日照で開花する。

 植物で花が咲くということは、何らかの子孫残存を図る目的だと思うし、そこで種子もできると考えるのだが、どうもどちらも無いらしい?? 単に、黄色いカラー(カラーもサトイモ科の植物)のような花をつける。
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 里芋(学名;Colocasia esculenta、食用にも飾りにもなる食べ物の意味)。芋本体の美味しいのはおいて…、茎を食することがある。芋茎(瑞饋)、芋がらと言って、蓮芋、ヤツガシラ、セレベスなどの黒っぽい太い茎部分が美味しいらしいので、ぜひ自分で作って食べてみたいと思った。

 里芋はこれからが旬なので、いろいろと調理して食べたいものだ。ああ、山形での芋煮会が懐かしいなあ〜。


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2019年08月05日

水乃博士の「水と緑の話」 マイクロプラスチックとは何だ(その2)

マイクロプラスチックとは何だ(その2)

どうやら人類は、これまでに自然界でできてきた粒子類;簡単には砂、土、ガラス粒、岩石のかけらなどに新しく、プラスチック粒子というものを加えてしまったようです。博士のような水処理技術者にとっては、水中にある固体微粒子に新しい種類が増えてきたと考えます。つまり、水処理における汚染物としての除去処理対象が多くなったのです。
人類にとって、いや全生物にとって、この粒子;マイクロプラスチックは有害なのかどうかは、その大きさと溶媒液に対する溶解性次第といえます。おそらく、一般的な河川水、海水では、溶解することなく固体粒子でしょうが、そこにオイル、油脂が混ざると溶解する可能性があり、脂溶性有害物としてホルモン的な作用をすると推察されます。
大きさの話は、単純に言えば、のどに詰まるか、息を吸えなくなるような大きさであるか、膜状で気道、食道を閉鎖するほどのものか、といったことで、有害性というよりも、物理的な閉塞を引き起こすことが問題でしょう。
 では、例えば日本の河川にどのくらいのマイクロプラスチックがあるのか、データがありました。
マイクロプラスチック河川での汚染量.jpg

2019年6月週刊朝日より

多いところで、3ppbのプラスチック粒子汚染があるという報告です。
 さて、ここから水処理科学的に評価をすると、従来はSS(県濁粒子)という分類でおよそ数十ppm が処理されていたところにさらに3ppbの軽量プラスチック粒子が混ざりこんでいます。SS全体量の0.01%程度ではないか…、だからこれが大したものではないと考えるべきかどうかなのです。
 そこで、以下の報告があります。(DOWAエコジャーナルHPより)
「東京湾で日干しになるカタクチイワシの64匹を調べると、49匹からマイクロプラスチック片が見つかった。1匹当たり平均で2〜3個、最大で15個。大きさ1ミリ以下のポリエチレンやポリプロピレンの破片が80%以上を占め、マイクロビーズや化学繊維もあった。」

これが、いわゆる生物濃縮であり、食物連鎖の怖さです。1o程度のビーズ(比重0.5と仮定)が10個、イワシ15gに含まれるとすると、そこでは約260ppm(川からの濃縮率は約87,000倍) のマイクロプラスチックを我々は食べていることになります。
イワシの内臓を食べることはやめた方がいいのかもしれませんね。

 次に、食塩についてです。
「世界の21の地域で作られた39のブランド塩のうち、36種類からマイクロプラスチックが見つかった。1キロ当たり506個の量。最も多く含まれていたのは海塩。次いで湖塩、岩塩の順。毎日10グラムずつ塩分をとるとすると、年間で2千個近いMPを体内に取り込む計算になる。」
塩というのは、どんな食品にも含まれており、欠かせない要素です。それが506個/kg!
つまり、約199ppmのプラスチックを含む塩を日常的に我々は口にしています。
プラスチックですから、体内に多くが蓄積するとも考えられず、即毒性につながるとはいいがたいにせよ。すでに知らずに食べているというのが嫌な気分になります。
どうしたら食塩からプラスチックを除けるのか…、水に塩を溶かしてからフィルターろ過して塩水として使うぐらいしか一般的にはできそうにありません。
これが、すぐにわかる現状のマイクロプラスチックの汚染というものです。
 
次回は、おそらくプラスチックごみ処理の在り方などを話していきたいと思います。

posted by 水乃博士 at 16:36| Comment(0) | 水と緑 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする