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環境・サイエンス・ITニュースへのコメントだよ!

なぜすべての類人猿がヒトに進化しなかったのか?


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Image by Thomas Skirde from Pixabay


 人類は世界各地に広まり、農業を発明し、月にまで降り立った。



 一方、私たちに一番近い親戚であるチンパンジーは、相変わらず木の上で暮らし、木の実を食べたりしながら暮らしている。



 チンパンジーとヒトは600万~700万年前に枝分かれしたとされる。どちらの種もその頃存在した共通祖先の子供たちなのだ。それなのに、ここまで高度に進化したのはヒトのほうだった。



 なぜ類人猿はヒトに進化できなかったのだろうか?その疑問に対する答え、あるいは仮説をアメリカの人類学者たちが語ってくれた。

進化の必要性がなかった



 「他の類人猿がヒトに進化しなかったのは、それで上手くやれているからです」と米スミソニアン研究所の古人類学者ブリアナ・ポビナー氏は話す。



 今日生きるどの類人猿も、それぞれの生息環境できちんと繁栄できている。だからそれ以上進化する必要がないのだ。



 「進化とは前進ではありません」と話すのは、米カリフォルニア大学デービス校の人類学者リン・イズベル教授だ。



 素人の目にはチンパンジーは進化が遅れた動物に映る。だが専門家の目から見ると、ヒトは他の類人猿よりも進化しているわけではないし、進化というゲームの勝者というわけでもないのだそうだ。



 確かにヒトの適応能力の高さは、さまざまな環境を操作して自分たちのニーズを満たすことを可能にした。だからと言って、ヒトは生物の頂点に立っているとは言い切れない部分もある。



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Image by Simon Bardet from Pixabay


ヒト以上に成功しているアリ



 アリを例にあげよう。イズベル教授によれば、アリはヒトと同等かそれ以上に成功している。世界にはヒトを上回る数のアリが存在し、それぞれが生息する環境にきちんと適応しているからだ。



 確かにアリに読み書きはできないかもしれないが、大いに繁栄している。それでいてヒトが気にし、ついでに得意としている事柄のすベてで上回っているわけではない。



 「適応というと、一番強くなることだったり、一番速くなることだと考えがちです。でも、進化ゲームの勝利条件は、生存と生殖がすべてなんです」とポビナー氏は説明する。



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Image by Susann Mielke from Pixabay


ヒトとチンパンジーの共通祖先



 チンパンジーの祖先から枝分かれした私たちの祖先が格好の例だ。



 ヒトとチンパンジーのどちらについても完全な化石の記録は存在しないが、それらと遺伝的・行動的手がかりを組み合わせることで、子孫にヒトとチンパンジーを持つ共通祖先について調べようという研究がある。



 その生き物は、ヒトよりもチンパンジーに近い外見だったと考えられている。そして、恐らくは、ほとんどの時間を密林の木の上で過ごし、出来るだけ地上に降りることなく、木から木を伝って移動していた可能性が高い。



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Image by Stefan Roelofs from Pixabay


地上で過ごす時間の長さがきっかけとなった



ヒトがチンパンジーから枝分かれし始めたのは、地上で過ごす時間が増えたことがきっかけだったとされている。おそらく、ヒトの祖先は新しい生息地で食料を探していたのだろう。



 「共通祖先から分かれたヒトの一番最初の祖先は、木登りも地上での歩行も得意だったでしょう」とイズベル教授は推測する。



 だが、それから時代が下って、おそらく今から300万年前になると、足が長く伸び、つま先が大きく前に曲がり始めた。こうして、ほとんどの時間を歩いて過ごせるようになった。



 「二足歩行が発達する前、私たちの祖先は木々が密集していない土地へ進出していたでしょう。彼らは木々がまばらにしか生えていないところで、今までよりも長い時間地上を移動しなければならなかったはずです」とイズベル教授は話す。





それでも現在まで生き残っている



 そこから先はヒトの進化の歴史となる。一方、木の上に残ったチンパンジーであるが、その進化が止まったわけではない。



 2010年の遺伝子解析によれば、彼らの祖先は93万年前にボノボの祖先から枝分かれした。そして46万年前に、現生の3亜種の祖先が枝分かれし、さらに9万3000年前にチェゴチンパンジーとケナガチンパンジーが別個の種となった。

 



 「彼らはチンパンジーとしていい仕事をしていますよ」とポビナー氏はいう。人間が破壊しない限りは、それぞれの生息環境で今も、そしてこれからもずっと生き続けることだろう。



References:Why Haven't All Primates Evolved into Humans?/

☆ホンマに祖先は類人猿なのか?

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月にはこれまで考えられていたよりずっと豊富に水があることが判明(米研究)


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Image by Lars_Nissen_Photoart from Pixabay


 地球から見上げる銀色に光るその姿とは裏腹に、砂とがれきだらけの荒涼とした世界というイメージが月にはある。



 だが、じつはそこに水や氷が存在することが知られている。しかも新しい研究によると、その量はこれまで考えられていたよりもかなり多いのだそうだ。

 

 米カリフォルニア大学の研究チームが『Nature Geoscience』で発表した研究では、月と水星のクレーターに見られる類似点について伝えている。

まずは水星を知ろう。そこに氷の存在を示すサイン



 プエルトリコのアレシボ天文台やNASAの探査機メッセンジャーによる観測の結果、水星には氷が存在することを示す証拠が見つかっている。



 その調査では、メッセンジャーに搭載されていた水星レーザー高度計(Mercury Laser Altimeter/MLA)の観測データから、水星にあるクレーター2000個の深さと直径の比率が分析された。



 ここから、ずっと影に覆われている(永久影)クレーターは、緯度が高くなるほどに浅くなることが判明した――そこに氷が存在するというサインだ。



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Image by skeeze from Pixabay


月の水と氷



れとは別に、2009年、月の極地にある永久影に覆われたクレーターに氷が存在することを確かめるべく、NASAの無人探査機エルクロスがルナー・リコネサンス・オービターと一緒に打ち上げられた。



 エルクロスから射出されたセントールは、時速10000キロ以上の高速で月の南極地方にあるカベウスクレーターに激突。



 これによって巻き上げられた350トンを超える塵にエルクロス本体が突っ込み、これを分析すると、月の表面には水と氷が存在することが明らかになった。



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Image by Septimiu Balica from Pixabay


月のクレーターに水星と同じ特徴 



今回の研究チームは、月のクレーターにも水星のもののように大量の氷が存在するのではないだろうかと考えた。

 

 そこで、水星でなされた調査と同じように、ルナー・リコネサンス・オービターが集めたデータを用いて、月のクレーター12000個を調査。その結果、南極付近のクレーターには水星と「同じような形態学的傾向」があることが明らかになった。



 このことは、水星のクレーターと同様に、かなり分厚い氷が存在するだろうことを示している。



 もしこれが正しければ、月のクレーターには最大で1億メートルトンと、エルクロスの調査で判明した量の2倍の氷が存在することになる。



 月が放つ冷たい銀の輝きは、将来的には氷をイメージさせるものに変わるのかもしれない。



References:Study suggests much more water on the moon than thought (Update)/

☆日本はインドと組んでやんねんな!

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ツングースカ大爆発に関する新たなる研究。このような大規模な爆発は数千年に一度


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 1908年6月30日、現、ロシア連邦クラスノヤルスク地方(シベリア)上空で隕石による大規模な爆発が起きた。今から111年前のことだ。強烈な爆風で半径30~50キロの森林が焼き尽くされるほど凄まじいものだった。



 詳細については今もなお不明な点が多いのだが、『Icarus』(7月15日付)に掲載された一連の研究論文では、2013年2月のチェリャビンスク隕石のデータを基にして、100年前の大爆発について新たな分析を行っている。



 それによると、このような大爆発の頻度は、これまで考えられているよりも低く、数千年に一度くらいの割合であることがわかったそうだ。

世界中の地震計が観測するほどの衝撃だったツングースカ大爆発



 ツングースカ大爆発の衝撃は世界中の地震計で観測されており、場所によってはマグニチュード5にも達した。しかし人口のまばらな地域だったこともあり、目撃者はあまりいない。



 少数のロシア人入植者やエヴェンキ族の証言によると、空を光の筋が横切り、続いて閃光が見え、衝撃波をともなう大きな音がしたという。



 「突然、森の上の空が二つに割れたように見えて、北の空全体が燃え盛る炎に覆い尽くされたかのようだった」とある農民は回想する。



 彼は爆発地点から64キロ北で朝食をとっていた。「その瞬間、凄まじい熱波を感じて、シャツに火がついたかと思った」という。その衝撃波で椅子から転げ落ちたそうだ。





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半径8キロの範囲の木々がなぎ倒されていた



 爆発地点はきわめて辺鄙なところだったので、調査の手が入ったのはそれから10年以上が経過してのことだ。1927年、ようやくロシアの鉱物学者レオニード・クーリックが科学的調査に乗り出した。



 エヴェンキ族のガイドは、爆発は雷の神アグダの天罰と信じていたらしいが、クーリックは隕石が原因だと確信していた。それなのに不思議なことに衝突クレーターはどこにも見当たらなかった。かわりに半径8キロの範囲の木々がなぎ倒された状態で焼けていた。



 クーリックは計3回の調査を行い、その間に深い穴のような小さな沼も見つかっている。衝突クレーターではと疑われたが、水を吸い出してみると、その底から古い切り株が見つかり、クレーター説は否定された。



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原因は小惑星のような天体



 ツングースカ大爆発の原因については数十年間議論が続けられ、最終的には2つにまで絞り込まれた。



 1934年、イギリスの天文学者F・J・W・ウィップルは、彗星がシベリア上空の大気で爆発したことが原因と主張。衝突から数日間一帯の夜空が輝いたことを取り上げて、彗星の尾に見られるチリや粒子の証拠であると述べた。



 ただし、これについては、そのような浅い角度で進入した彗星なら、地球大気の低いところに到達する前にバラバラになってしまっただろうと反論がなされている。



 現在支持される見解は、小惑星のような天体だろうというものだ。



 軌道をモデル化した結果、83パーセントの確率でツングースカの隕石は小惑星のような軌道をたどったと考えられ、その出所については小惑星帯からやってきた可能性があると結論づけられている。



 なお現地で見つかった破片や周辺の木々から採取された樹脂の分析からは、一般に岩石の小惑星で見られる物質が高い濃度で発見された。またクレーターが存在しないのは、地上に激突する前に分解してしまったからだと推測されている。





ツングースカとチェリャビンスク隕石事件



 2013年、ロシアのチェリャビンスクでも同じような隕石爆発が発生。爆発の衝撃波によって窓ガラスが割れるなど建物に損害が発生し、さらに1600人ものけが人が出た大変な事件だったのだが、ツングースカとは違い、このときは最新の観測機器でモニタリングされ、しかも目撃者もたくさんいる。

 NASAで惑星防衛を担当するリンドレー・ジョンソンは、これを「宇宙の目覚まし」と呼び、大型の小惑星を発見し、地球への衝突を未然に防ぐ体制の充実を主張した。



 NASAはこれに応じ、シリコンバレーのエイムズ研究センターで『天文学上の未解決事件、1908年ツングースカ大爆発を再調査する』と題されたワークショップを開催。今回発表された論文はこのときに論じられたものだ。



 チェリャビンスクの火球の動画と一帯の地図をコンピューターモデルに組み込んだ結果、チェリャビンスクの隕石は、5階建てのビルくらいの大きさを持つ石質の小惑星で、地上24キロの上空で爆発した可能性がもっとも濃厚であると予測された。それによる衝撃波は、550キロトンの核爆発に匹敵する。





360° Video: Chelyabinsk Meteor | California Academy of Sciences





 この結果をさらに当時の記録で補足して考えると、ツングースカの隕石はおそらく岩石(氷ではない)で直径は50~80メートル、時速5万4700キロで大気に突入した可能性が高い。



 その威力はチェリャビンスクを上回り、大型の活火山セント・へレンズ山の噴火1980回相当のエネルギーを生み出したろうという。





ツングースカ級は数千年に一度飛来



 このモデルに、最新の小惑星の数のデータを加えることで、こうした爆発現象が発生する頻度も試算された。



 その結果は朗報と言えるだろう。幸いにもツングースカ大爆発を起こすような中サイズの岩石天体が地球に飛来する頻度は、これまで考えられていたよりも低く、数百年ではなく、数千年に一度くらいのものであるそうだ。



 とはいえ、こうした現象が観察されたケースは数少なく、それがどのように分解し、地上にどのような被害をもたらすのか、不確定なことがたくさんある。



 あくまでも確率の問題で、次が数千年後であるという保証もない。NASAは地球に衝突する可能性がある小惑星を検出するシステムの改善を約束しているという。



References:New research on Tunguska finds such events happen less often than we thought/

☆千年に一度でも多いわい!

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時間が逆転?量子コンピューターを用いた観測で、量子レベルで時間が逆方向に流れる現象を確認(米・露共同研究)


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Image by Gerd Altmann from Pixabay


 時間の流れは過去から未来へ向かって流れるというのが常識だ。だが、逆の方向にも淀みなく流れるようだ。



 今年初めに行われた実験では、少なくとも量子のスケールでは過去と未来の区別がそう確かなものではないことを告げている。



 これがわかったからといって、恐竜の時代までさかのぼれるタイムマシンを作れるわけではないが、それができない理由についてはいくばくかの手がかりを与えてくれる。

時間は過去から未来に向かって一方向に流れるイメージ



 「熱力学第二法則」というエネルギーの移動の方向と質に関するルールがある。それによれば、エネルギーは一番高いところ低いところへ向かって転換・拡散するために、熱いものは徐々に冷える。



 熱々のコーヒーを放っておくと、それ以上は熱くならずにだんだん冷めてくる理由や、卵からスクランブルエッグを作るのは簡単でも、スクランブルエッグから卵を作るのが難しい理由、あるいは未だに永久機関が発明されていない理由は、これによって説明できる。



 また、昨晩の夕食がなんだったか覚えているのに、今年のクリスマスがどのようなものになるかわからない理由とも関連する。



 「熱力学第二法則は、時間が過去から未来へ向かって一方向に流れるというイメージと密接に関連しています」とモスクワ物理工科大学の量子物理学者ゴルデー・レソヴィク氏はいう。





熱力学第二法則の特殊性



 これ以外の物理法則は、事実上どれも反対にできるし、それでもきちんと機能する。



 たとえば、ビリヤードを思い出してみよう。球が他の球に当たって弾かれた瞬間を撮影して、逆に再生してみたとしても特に違和感は感じないだろう。



 だが、逆再生して、球がビリヤード台に散らばった状態から一番最初の三角形に配置された状態へ戻ったとしたら、不思議な映像に見えるはずだ。熱力学第二法則に反しているからだ。



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Image by Pexels from Pixabay


電子で量子のビリヤード



 マクロスケールのビリヤードに関しては、熱力学第二法則の破れはあまり期待できない。だが、電子のようなもっと小さなレベルに目を向けてみれば、そこには抜け穴がある。

 

 電子をビリヤードの球に見立ててみよう。だだし、電子はただの小さな球ではない。むしろ空間を占める情報のようなものだ。その特性の確率は「シュレーディンガー方程式」なるものによって波動関数として記述される。



 イメージをつかんでもらうために、今回の電子のビリヤードは完全に真っ暗ななにも見えない部屋の中で行われると思ってほしい。そして、あなたは手に手球(=情報)を持っており、それをひょいっと台の上に転がす。



 シュレーディンガー方程式が教えてくれるのは、球が特定の速度で台の上のどこかを転がっているということだ。



 ただし量子の世界なので、球は台の上のあらゆるところをさまざまな速度で転がっている。といっても完全にランダムなわけではなく、それがある場所と転がる速度の中には他のものよりも確率的に高いものがある。



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Image by Pete Linforth from Pixabay


位置と速度を同時に知る裏技



 あなたは手を伸ばして球をつかみ、その位置をはっきり知ることができる。



 しかし、そうすると今度は転がっている速さがわからない。ならば転がる球に指先で軽く触れて、速度を把握するのもありだ。すると、今度は位置がよくわからない。ジレンマだ。



 だが、1つ裏技がある。あなたがボールを転がしたその直後ならば、手のすぐ先をかなりの速度で転がっていると考えていいだろう。



 ある意味でシュレーディンガー方程式も量子粒子について同じことを予測している。そして、時間が経つほどに、粒子の位置と速度の確率分布は広がっていく。





シュレーディンガー方程式は逆転可能?



 ところが、米アルゴンヌ国立研究所の物質科学者ヴァレリー・ビノクール氏によると、シュレーディンガー方程式は逆転可能なのだそうだ。



 「数学的にそれが意味するのは、『複素共役』という特定の変化が起きている状況では、同じ時間が過ぎる間に小さな空間に戻って局在しようとする”汚れた”電子を方程式は記述するということです。」



 それはまるであなたの手で転がされた球がビリヤード台に無限にある位置の波動に広がらず、再び手の中に巻き戻ってくるような感じだ。まるで時間の流れが逆転したかのようだ。



 理論的に、この発生を自然に阻むようなものはない。だが、それを目撃するには、電子100億個分に相当するビリヤード台を宇宙の一生の間ずっと見つめ続けなければならない。かなり稀な現象ということだ。



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Image by PublicDomainPictures from Pixabay


量子コンピューターで時間の逆転を再現



 そこでアメリカとロシアの研究者が参加する研究チームは、じっと待つ代わりに、量子コンピューターにある不確定状態の粒子を球に見立てて、まるでタイムマシンかのような巧みな操作を行った。



 そのために、「量子ビット」を手で球を持った状態に相当する単純な状態に設定した。本来量子コンピューターが作動すると、これらの状態が現れる確率はどんどん広がっていく。



 だが、ここでコンピューターの設定を調整することで、状態の確率をシュレーディンガー方程式が巻き戻っているかのように制約することができた。



 検証するために、再度ボールが散らばる様子を観察すると、やはり最初の三角の形に戻った。わずか2量子ビットでの実験では、85パーセントが巻き戻ったという。





揺らぐ熱力学第二法則



このチームが熱力学第二法則を揺るがしたのはこれが初めてのことではない。数年前にはもつれさせた粒子を、まるで永久機関であるかのように加熱・冷却することに成功している。



 量子スケールであっても、こうした物理法則の限界を突破する方法を見つけることは、宇宙が今あるように流れている理由の理解を深めることにもつながるそうだ。



 この研究は『Scientific Reports』に掲載された。



References:Physicists Have Reversed Time on The Smallest Scale by Using a Quantum Computer/

☆過去に戻れたら、病気が早期の時点で治せるのか?過去に行かなくても、もう病気は治せる時代になっているのか?何に使うのやら、歴史が変わるから過去は調べんところもあるし分からんなぁ!

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話は聞かせてもらった。人類は760年以内に滅亡する可能性が50%(アメリカの専門家)


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Image by Harald Matern from Pixabay


 私たち人類は西暦3000年までこの地球上で生き続けることが出来ないかもしれない。そんな驚きの予想が専門家によって語られていた。



 私たちの孫やひ孫の世代に一体地球に何が起こるのか。そういった疑問に一石を投じたのが、MITで物理学を学んだ後、サイエンスライターとなったウィリアム・パウンドストーン氏である。



 彼の著書、「終末の計算(The Doomsday Calculation)」では、「今後起こりうる出来事」を数学的・統計学的に計算し、全ての出来事に「起こるか起きないか」の二択、つまり50%の確率で地球滅亡の時期が割り出されている。



 それによると、人類は760年以内にその50%が滅亡するというのだ。

「コペルニクス・メソッド」で計算した人類滅亡の時



 この手法はコペルニクス・メソッドとも呼ばれ、アメリカの理論宇宙物理学者でプリンストン大学の教授であるリチャード・ゴット氏によって生み出された。彼は宇宙ひもを利用したタイムトラベルの可能性を提示したことで有名である。



 コペルニクス・メソッドはコペルニクス原理に基づき、論理的に95%の確率で的中する事象の未来予測法であり、「物事はその存在がすでに確認されていた時間を知る事で、その出来事が終わるまでの時間を数学的に求める事が出来る」というものだ。





今後760年以内で人類が滅亡する確率は50%



 パウンドストーン氏は、この方式を使って割り出したところ、今後760年以内で人類の50%が滅亡することが分かったという。



人口統計学者はこれまで約1000億人が存在したと推定しています。それは私の前に約1000億人が生まれていることを意味します。



地球上では現在、毎年約1億3000万人が生まれています。その速度だと、さらに1000億人以上の人々が生まれるのに要する時間は約760年です。



それが人間が約760年以内に滅亡する可能性が50%あるという根拠です。同時にそれは、760年を超えて人類が生き続ける可能性が50%あるということです


 とウィリアム・パウンドストーン氏は語る。



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Image by Viraj Tamakuwala from Pixabay


 極端な理論だと思われるかもしれないが、この理論は過去に正しいことが証明されたこともある。



 コペルニクス・メソッドを生み出したゴット氏は、1969年、は50%の確率で24年以内にベルリンの壁が崩壊するであろうと予想を立てた。そして1990年6月13日、ベルリンの壁は21年目にして崩壊したのだ。



References:Human Race Could Die Off Within The Next 760 Years, Expert Predicts/

☆あと約800年で日本人は全滅するって何かで読んだなぁ!

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