お知らせ News

生命地球科学研究群 生物資源科学学位プログラム M1 馬籠 優輔

皆さんは、森林遺伝学をご存知でしょうか？樹木にも人間と同じようにその細胞やミトコンドリア内にDNAが存在しています。そのDNAは、突然変異を起こしながら自然環境に適した形質を生み出し、次の世代へ代々受け継がれてきました。その進化の過程で樹木は種分化を引き起こしてきました。森林遺伝学では、樹木のDNAを分析することで進化の過程を調べることができるのです。今回は、そんな森林遺伝学のうち、集団間の遺伝構造を調べる集団遺伝学で、日本の森林保護に大きく貢献した筑波大学生命環境系教授の津村義彦先生にお話を伺いました。

 

○人間の生活にも関わりのある森林遺伝学

　津村先生は、自身が学生だった1980年代から集団遺伝学に関する研究を行っていました。集団遺伝学とは、生物の集団間に起こる遺伝的な変化を研究する学問で、集団間の遺伝構造を比較することで生物の進化や変遷を明らかにできます。

図１. 樹木のサンプリングから遺伝構造の比較まで
樹木集団の遺伝子解析を行い、特定したハプロタイプを比較することで生物の進化や変遷を見ることができます。
ハプロタイプとは、親から受け継いだ2本の染色体のうち、どちらか一方の染色体に存在する
対立遺伝子(アレル)の組み合わせのことを指します。

 

例として、日本のスギは、太平洋側と日本海側の気候が異なる場所での進化を重ねてきたため、遺伝的に差異が生じ、結果として形質が異なるようになりました(図2)。太平洋側のスギはオモテスギ、日本海側のスギはウラスギと呼ばれ、ウラスギの枝の方がしなやかで葉が短いことが特徴です。このような形質の違いは異なる環境で生き残るために、独自に進化してきたのです。

図2. オモテスギとウラスギの比較
写真からもウラスギがオモテスギよりもしなやかなことがわかります。

 

津村先生はこういった研究をなさると同時に、森林の遺伝的多様性の高さも明らかにしてきました。遺伝的多様性の高さは、森林の寿命を知る上で重要な情報の一つです。なぜなら、遺伝的多様性の低い森林では、近交弱勢(近親交配によって子孫の生存率や成長量が低下すること)が起こり、種にとって有害な遺伝子の割合が増えてしまうからです。有害な遺伝子は生物の生存や繁殖に悪影響を及ぼすことがわかっています。その結果、森林を維持できなくなってしまうのです。しかし、こうした研究は、DNAを解析するコストが高いこと、DNAを調べるマーカーが限られていたこと、そして特定した遺伝子も数が非常に多く、実用的ではなかったことから、当時の先生の勤務先の上司には、役に立たない研究と言われることもあったそうです。

ところが、2000年代に突入すると、DNAの解析技術が飛躍的に向上し、解読できる塩基数やそのコスト、使用できるマーカーが格段に増えました。その結果、数多くの有用遺伝子が発見され、人間の生活に役立てられるようになりました。身近な例をあげると、乾燥に強い、粘り気のある形質を発現するイネの有用な遺伝子が見つかっています。森林遺伝学も同様に、スギでは花粉症の解決につながる無花粉になる遺伝子が発見されました。こうした技術の進歩に伴って植物の遺伝学は急速に発達してきたのです。

 

○みどりの学術賞の受賞

日本では、林業上有用とされる針葉樹4種(スギ、ヒノキ、アカマツ、クロマツ)に関して、苗木の移動範囲の制限を行う林業種苗法が制定されています。この法律は1970年（昭和45年）に、優良な種苗の供給を適正かつ円滑に行うことで林業総生産を増大し、林業を安定的に発展させるため作成されました。しかし、この法律で遺伝的撹乱が防げるのは林業上有用な種のみで、広葉樹を含むそのほかの樹種については法整備がなされていませんでした。このことに気がついた津村先生は、広葉樹を含めた計43樹種の種苗移動ガイドラインを、地域ごとの遺伝タイプに基づいて作成し、著書「地図でわかる樹木の種苗移動ガイドライン」（文一総合出版、2015年）として出版されました。研究を通して遺伝的な保全の重要性を提言するだけでなく、社会実装に向けた活動にも精力的に取り組んでこられたのです。

　こうした長年の活動が高く評価され、津村先生は令和5年第17回「みどりの学術賞」を受賞されました(図3)。

図３. 背景にあるのが「みどりの学術賞」の表彰楯。
津村先生はとてもアクティブで、お昼時のランニングが日課だそうです。
明るいお人柄で取材にも気さくに答えてくださいました。現在は趣味を探しておられるそうです。

 

この賞は、植物、森林、緑地、造園、自然保護等に関する研究や技術開発など、「みどり」に関する学術上の顕著な功績を称え、内閣総理大臣が授与するものです。津村先生が賞の候補者として連絡を受けた際は、「いきなり内閣府から電話がかかってきたので、間違い電話かなと思いました」と、大変驚かれたそうです。

生命地球科学研究群 生物資源科学学位プログラム M1 熊谷彩純

目の不自由な人はどのように理科を学び、どのように自然観察をしているのでしょうか？鳥山由子先生は盲学校で理科教育に携わる傍ら、五感を使って自然を感じる自然観察会「ネイチュア・フィーリング」の発足と発展に関わりました。本記事では、日本特殊教育学会の常任理事も務めた鳥山先生の視覚障害教育への思いと、ネイチュア・フィーリングを精力的に行う原動力に迫ります。

 

盲学校での理科実験

皆さんは目の見えない生徒達がどのように理科を学んでいるかご存知でしょうか？盲学校の理科教育では、通常の学校と同様に実験が行われています。とはいえ、目が見えなくても安全に科学現象を学ぶことができるように様々な工夫がされています。

例えば、高校理科で定番の中和滴定の実験は、通常はpH変化を指示薬の色の変化で確認しますが、目の不自由な生徒は色の変化を確認できないため、光の明暗を感光器の発信音の高低で示す「感光器」という道具を用います。指示薬の色の変化を聴覚情報に変換し、pH変化を確認するのです。ただしこの場合、指示薬の色ではなく、反応による指示薬の明暗の変化を手がかりにするため、酸性とアルカリ性で明度が大きく変わる指示薬を選ぶ必要があります。例えば、リトマス試験紙は、酸性色とアルカリ性色で明度差が少ないので、感光器を用いた観察には向きません。BTB溶液やフェノールフタレインのように、明度差が大きい指示薬を用います。

また、浸透圧の実験では、塩酸で卵の殻を溶かし、裸出した卵殻膜を通して水が浸透する様子を指で観察します。その後、浸透しきった段階で膜を針で刺し、水が噴出するのを手で感じることで、浸透現象そのものを感じられるようになっています。

図１：感光器を用いて試験管内の液体の明度変化を調べる様子（鳥山先生提供）

図２：卵を使った浸透圧実験。写真は、塩酸ではなくレモン果汁で卵の殻を溶かしたもの。
水に入れておくと卵殻膜を通して水が浸透し、爪楊枝で刺すと水が噴き出てくる。

 

感覚を働かせる自然観察

盲学校の理科の授業では、自然観察も行われています。鳥山先生は、盲学校の生徒達との自然観察のエピソードを生き生きと語ってくださいました。

鳥山先生が盲学校で植物観察の授業をしていたとき、一人の生徒が、タンポポの株の中に開いている花と閉じている花があることに気付きました。その生徒は、閉じている花は、これから開く花か、あるいは咲き終わって閉じてしまった花かのどちらかだと考え、花が咲く前と咲いた後で、どのような違いがあるのかに興味を持ちました。それからその生徒は、多くのタンポポの茎を触り続け、「咲く前は茎が細く、咲いた後は茎が太い」という発見をしました。実はその生徒は以前から、同じタンポポの株の中でも茎の太さに違いがあることに気付いていましたが、継続的に観察したことで「花が咲く前か後か」という疑問に「茎の太さの違い」が結びついたのです。

他にも、鳥の鳴き声でおおよその時間がわかったり、葉の揺れる音で木の葉の大きさを感じたり、香りのする木をすぐに見つけられたりと、盲学校の生徒たちは、五感を使って自然を観察する力がありました。このような盲学校での自然観察の経験が、「ネイチュア・フィーリング」に活かされています。

図３：３年前撮影の筑波大学構内のタンポポ。次にタンポポを見かけたら茎の太さを触り比べてみたい。

 

いつでも、どこでも、だれとでもできる自然観察会

ネイチュア・フィーリングは、五感を使って自然を感じる自然観察会として、1988年に日本自然保護協会の活動として発足しました。その10年前の1978年に発足した、自然観察指導員による自然観察会は「いつでも、どこでも、だれとでも」を合言葉に身近な自然の尊さを伝え、人々の自然保護の気持ちを育てることを目的としていました。しかし、自然観察指導員発足から5,6年経った頃「『いつでも、どこでも、だれとでも』を合言葉にしているが、実際に目が不自由な人が参加するときどのように対応すればよいか分からない」という相談が日本自然保護協会に寄せられるようになりました。

そこで、からだの不自由な人との自然観察会を行う場合に必要な、安全面での注意点や自然観察会での配慮事項などを、当時、盲学校で教諭をしていた鳥山先生など、障害ごとの専門家が担当して執筆しました。また、からだの不自由な人たち（目の不自由な人、耳の不自由な人、身体の不自由な人）の座談会を行い、そこでの意見・要望なども大切にして、日本自然保護協会編　フィールドガイドシリーズⅣ「ネイチュア・フィーリング―からだの不自由な人たちとの自然観察―」と名付けた書籍が発行されました。

 

自然には互いの視点を分かち合えるだけの包容力と多様性がある

こうして、「からだの不自由な人たちとの自然観察会」として誕生したネイチュア・フィーリングですが、からだの不自由な人だけを集めて自然観察を行うことが目的ではありません。鳥山先生は、からだの不自由な人もそうでない人も一緒に自然観察を行うことで、互いに利益のある自然観察会になると言います。からだが不自由でない人にとっては、先述の盲学校でのタンポポの観察のような、からだの不自由な人の視点から捉えた新たな自然の一面に出会うことができ、からだの不自由な人にとっては、一人で自然の中に入ることは容易ではないため、サポートする人がいることで自然に触れる機会を作りやすくなります。

参加者の個性を活かした自然観察をするために、ネイチュア・フィーリングは解説型ではなく五感で自然を感じる方法がとられています。鳥山先生は「からだの不自由な人をサポートする人も、新しい視点からの新鮮な発見と出会うことで、すごく楽しい経験になればいいなと思っています。それぞれの視点を分かち合えるだけの自然の包容力と多様性の中で、五感を使って自然観察をいつでも、どこでも、誰とでも行える点がネイチュア・フィーリングの本質であり、魅力です」と語っていました。

 

理屈だけでなくセンスを育てる

視覚障害教育とネイチュア・フィーリングの両者の発展を支えてきた鳥山先生の原動力は、「自分がやりたい授業をして、生徒が伸びる嬉しさ」だと言います。鳥山先生のやりたい授業とは「理屈だけでなく当たり前の感覚や物を扱うセンスを育てる授業」です。

例えば、熱して昇華したヨウ素をできるだけ早く回収する方法を問われたとき、「ヨウ素は常温で固体」という理屈を知っていても、「温めて昇華させたなら冷やしたら回収できるだろう」という感覚がなければ、正しい解答をすることはできません。この「センスを育てる」という思いが、盲学校における理科教育のノウハウが少なかった頃から、鳥山先生が積極的に授業に実験を取り入れてきた理由です。「実験をしない理科は、実技をやらない体育、歌を歌わない音楽、絵を描かない美術と同じ」だと言う鳥山先生は、現在も盲学校の理科教諭の後進育成や、全国の目の不自由な児童への出張授業に力を入れ、センスを育てる教育の輪を広げています。

また、「理屈だけでなく、センスを育てる」は、ネイチュア・フィーリングの活動の基本である、自然保護の気持ちの育成にも通じています。鳥山先生は、自然保護の重要性は言葉で伝えるだけでは不十分で、自然体験を通じて身に付くセンスの様なものだと言います。「今日、自然観察に行ったから何かを知ったというのではなく、いつも自然の中に入って、日々の少しの違いに気づいてほしい。そういう経験のある人は、簡単に自然を壊そうとは思わない」という鳥山先生の考えが、ネイチュア・フィーリングを定期的に開催する理由となっています。

 

これからのネイチュア・フィーリング

自然に触れたい思いはあっても、山に行くのは時間面や体力面で厳しいと考える人は多いのではないでしょうか。現在のネイチュア・フィーリングは、「誰にとっても有効なネイチュア・フィーリング」として、開催場所を新宿御苑などの交通の便が良い公園にしたり、からだの障害や知的障害の有無、年齢に関係なく参加しやすいよう柔軟な観察ルートを設定したりと、多種多様な工夫が行われています。

鳥山先生は「いつの日か、日本自然保護協会の自然観察会は、いつでも、どこでも、『気が付いたら、からだの不自由な人もいた。みんなで五感をフルに活用して自然を感じた』という観察会になってほしい。そのときには、『日本自然保護協会の全ての観察会がネイチュア・フィーリングだ』と言えるだろう」とこれからのネイチュア・フィーリングについて語ります。

さらに鳥山先生は、身近な街路樹一本をじっくりと見てみる、近所の公園に行って耳を澄ませてみる、だけでも自然観察ができることを教えてくださいました。ネイチュア・フィーリングからヒントを得て、身近な自然を、五感を使って観察してみると、これまで気付かなかった新鮮な発見が得られるかもしれません。

図４：筑波大学構内にあるプラタナスの木。
近くで見ると樹皮が剥がれていること、葉を触るとツルツルしていること、落ち葉を踏むとシャクシャクと音がすることがわかる。

プロフィール
鳥山由子
全国高等学校長協会入試点訳事業部 理事
一般社団法人日本特殊教育学会 名誉会員

国内外に発信する日本の地球温暖化対策のいま
Current Japan's global warming countermeasure toward home and abroad

生命地球科学研究群 生物資源科学学位プログラム M1 野崎亜衣

私は環境省地球環境局にてインターンシップを体験させて頂きました。日本は、世界的な目標である2050年までに二酸化炭素排出量を正味ゼロにすることを宣言して対策に取り組んでいます。地球環境局では、温暖化対策に関する政策や海外との交渉を行っています。

特に印象的な体験は国際会議の交渉シミュレーションです。グループのメンバーが各国の代表となり、気温上昇を1.5℃に抑えるための温室効果ガス削減の取り組みについて交渉するという内容です。この体験から、世界で地球温暖化対策の足並みを揃える難しさを痛感しました。難しい要因として、気候変動への緊急度が地域によって異なることや、経済発展と温室効果ガスの排出が切り離せない現状で経済発展が優先される地域もあること、過去に先進国が温室効果ガスを排出してきた代償として途上国が削減に協力することへの不公平感等があることを学びました。

今後はさらに行政による脱炭素化への取り組み支援を活用した、地域主体の活動が活発になると考えています。その際に私は、活動に積極的に巻き込まれ、周りの人を巻き込むことで温暖化対策に貢献したいです。

最後にこの場をお借りして、貴重な機会を提供して下さった環境省関係者の皆様をはじめ、学びを深めたグループワークのメンバーに感謝申し上げます。

写真：つくば市の里山の様子。地域主体の森づくりや、木質資源活用の取組は脱炭素社会に貢献（撮影：野崎亜衣）

外来生物は嫌われ者？
Are Alien species unpopular？

生命地球科学研究群 生物資源科学学位プログラム M1 福田ゆき

私は、夏に行われた環境省の本省インターンシップに参加しました。自然環境局の外来生物対策室で業務体験を行い、興味深かったことを紹介します。

外来生物対策室では、令和5年6月から条件付特定外来生物に指定された、アメリカザリガニとミシシッピアカミミガメに関するニュース記事に寄せられた意見をまとめる作業を行いました。

条件付特定外来生物の規制内容を紹介する記事に対して、様々な意見がありましたが、特に印象的だったものがありました。「ザリガニ釣りは幼少期の思い出なので寂しい」「身近にいた生き物なので、外来生物と思っていない」「亀の甲羅干しはのどかな風景として受け入れている」など、それらの生物に対する親近感を示す意見でした。私は『外来生物は嫌われ者』という先入観を持っていたのですが、面白いことにこれらの2種は既に国民生活の一部となり、愛着をもつ人が多くいたようです。この経験から、施策が国民生活に与える影響や、生態系の保全と国民生活の調和などの様々な課題が見えてきました。外来生物とは一体何なのかということ、また、外来生物と社会の関わり方について深く考える機会となりました。

写真の説明：環境省が制作した、アメリカザリガニの防除を呼びかけるクリアファイルのイラスト(撮影者：福田ゆき)