水・清の ★理科の読み物コーナー★ トップへ戻る
| 目次 |
| １ | 生物のこと | ①細胞は分裂するけど、いつまで生きている？ ②細胞の大きさはどのくらい？ ③ミミズの頭はどちらか？ ④カエルの子は？ ⑤精子はどうして動く？ ⑥コウモリは何類か？ ⑦生物のピラミッドって何？ ⑧植物と動物の違いは何？ 細菌類はどちらに入る？ ⑨糸引き納豆は体にいいの？ ⑩生物のつりあいがくずれると？外国から渡ってきた生物 ⑪食べ物に利用されている菌類・細菌類って何？ ⑫川に住む魚は、海で生きられるか？ ⑬日本から外国に渡った生物？ |
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| ２ | 化学のこと | 工事中 | |
| ３ | 物理のこと | ①乾電池を発明したのはだれ？ |
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| ４ | 地学のこと | 工事中 |
| 細胞はどんどんと細胞分裂を繰り返し増えていくのでしようか。実は、どの細胞にも寿命というのがあります。たとえば、皮膚の細胞は、何十日かたつと死んでしまうそうです。「あか」となって体から落ちていきます。また、血液の中の赤血球の寿命は、およそ４か月だそうです。胃の細胞は、わずか２日らしいです。でも心配はいりません。一部が死んで、まだ新しく細胞分裂を繰り返しているから。 では、脳の細胞はどうでしょう。実は４０歳を過ぎるころになると、１日に何万個もの細胞がしんでいくらしいのです。でも、人間の脳の細胞は、およそ１５０億個もあるので、なくなる心配はまずありません。 私たちの体は、目にみえないところで、細胞がどんどん死んでいき、また、新しく細胞分裂をくりかえしできているのです。１年前の自分と今では、かなりちがっているのでしょうね 付け足し：人間の体はおよそ６０兆の細胞からできているらしいです。また、１秒間に５０００万個もの細胞が寿命で死んでいっているということです。ということは、単純に計算すると約２週間で、新しい細胞に入れ替わっていることになります。例外として、神経細胞は、ずっと死にませんが。 |
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イギリスのロバート・フックという人が、今から約４００年前に顕微鏡で、コルクを見たところ、小さな部屋がたくさんあるので、これを細胞と呼びました。その後、１８２４年フランス人のデｭトロシユが、生物の体は、全て細胞からできているという説をとなえました。 例として、以下の細胞：およその大きさですが、種類によって大きさはまちまちです。 |
| にわとりの卵黄 | ３ｃｍ |
| ゾウリムシ | ０．３ｍｍ |
| アメーバ | ０．０５ｍｍ |
| 人の肝臓 | ０．０１ｍｍ |
| インフルエンザウイルス | ０．０００１２ｍｍ |
| ★付け足し：植物の細胞と動物の細胞の違いは？→教科書で調べてみよう。細胞の分裂 のしかたもちがいますね。 |
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世界で最初に乾電池を発明したのは、日本人です。屋井先蔵という人です。屋井は、１８６３年新潟県でうまれ、東京に出て時計やのでっちになりました。だが、すぐ病気になり新潟の長岡に帰って、時計屋にやとわれました。明治１７年、２２歳のとき、再び上京し、物理学校に通ったが、授業料が払えないので、文房具会社で働きました。
そのころ、外国から電気時計が入ってきて、珍しがられていました。屋井はそれを見て自分も電気時計をつくってみようと思い、昼間は勤め、夜は発明に打ち込みました。そして、ついに電気時計をつくりあげました。 ところが、この時計に使う電池は、液体を使った蓄電池なので、持ち運びに不便で、せっかくの発明品も売れませんでした。 そこで、何か液体を使わない電池が発明できないかと考えました。電池の中の液体を布のようなもので浸して使ったら良いだろうと思いつきました。
それから１年間、工夫を続けて乾いた電池（乾電池）をつくることに成功しました。だが、この電池は、次々に故障しました。一番困るのは、電池の陽極に電解液がしみ出て、取り付け金具を腐らせ、すぐに使えなくなりました。なんとかこれを改良したいと考え、さらに３年の苦心を続け、やっと役に立つ乾電池の発明にこぎつけました。
１８９２年（明治２５年）シカゴの万国博覧会に乾電池は、出品されました。
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| リチウム電池 | カメラ、腕時計、電卓、電子手帳などに使われています＋極に二酸化マンガンなど、－極にリチウムしいう金属が使われています。長期間保存していても、性能がほとんど落ちません。 －４０℃～＋７０℃で使えます。 | |
| アルカリ電池 | 電解液にアルカリの水溶液がしみこませてあるものです。マンガン乾電池よりやや値段が高めですが、寿命が長く、大電流を取り出すことができます。 | |
| 空気電池 | ポケベルの電池として使われています。空気中の酸素を使っています。＋極に空気中の酸素を使おうという考えは、以前からありましたが、難しくてなかなかできませんでした。テフロンには、水をはじく性質があるので、テフロンの膜に酸素が通れるくらいの小さな穴をあけます。酸素はとおれますが、中の電解液がもれません。 ボタ ン型の電池。 | |
| 水銀電池 | ＋極に酸化水銀を使用しています。水銀は、環境汚染の原因になる可能性があるので、最近はあまり使用されなくなりました。 |
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| 生物のふえかたと遺伝の学習をしましたね。有性生殖と無性生殖の勉強もしました。ここで、ちょっと変わった生物を紹介します。「ミミズ」です。だれでも知っていますし、見たこともありますね。細長くてぬるぬるしていて、どっちが頭かしっぽなのかよくわかりませんね。ミミズの前後の区別は、進んでいく方が、だいたい頭の方です。もっと、わかりやすいのは、ミミズの体の中に１カ所だけ色の違う所があります。「環帯」とよんでいます。この環帯があるほうが頭のほうです。 では、「環帯」は何でしょう？実は生殖器官なのです。驚くことに、ミミズは、雌雄同体です。１匹で雄と雌の両方のはたらきをします。つまり、精子と卵をつくっているのです。ちなみに、この環帯は、おとなになったミミズにみられます。 |
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| 今、家の外のたんぼで、カエルがないています。繁殖期の鳴き声であろうか。産卵場所を見つけて、雄が鳴いて雌を誘い出す役割があるらしいです。雌が来ると雄が雌の後ろから、だきつきます。これが、産卵の刺激となります。驚くことに、何日間もだきついていることがあるらしいのです。このだきつく力はかなり強く、雌がけがをしたり、時には死んでしまうこともあるようです。雌が産卵するとすぐに離れます。そして雄はたくさんの精子を出します。卵の核と精子の核が合体し、受精卵になるのです。カエル鳴き声にも地域によって少しずつ違うらしいです。つまり、鳴き声にも方言があるのでしょう。 ヒキガエルの場合、３時間後に受精卵は細胞分裂し２個の細胞になります。８時間後には、６４個の細胞に、そして、およそ１０日間でオタマジャクシになり泳ぎ出します。さらに１０日ぐらいたつと、後ろ足が生え、はじめから数えて、約７０日間ほどで前足も現れます。トータルして産卵後８０日ほどかかるようです。 |
| 生殖の勉強をしていて、卵は動かない、精子が動くという学習をしました。 １９４５年にイギリスのマンという学者が、精液の中に果糖があることをつきとめました。果糖は果物や蜂蜜の中にあります。が、私たちがご飯やパンなどをたべると全てブドウ糖になるので、体の中には、果糖はないと考えられていました。実は、血液中のブドウ糖から果糖をつくりだしているというのです。この果糖が精子の運動エネルギーのもとなのです。精子のまわりに果糖があり、これをもらって動いているのです。ちなみに、精子の中には、大切な遺伝の情報がたくさん入っていています。精子は、遺伝の情報を運ぶためのものなのです。 |
| 「相同器官」学習の中で、コウモリの骨格がでてきましたね。空を飛ぶことはだれでも知っていると思いますが、「鳥類」でしょうか？実は、ホニュウ類なのです。ホニュウ類の中でただ一つ空が飛べるんです。前足が変化して、骨と骨との間にうすい膜がはり、翼となったのです。ムササビやモモンガも空を飛びますが、前足と後ろ足の間の薄い膜を広げて、グライダーのように滑空するのです。鳥やコウモリのように翼を使って飛んでいるのではないのです。コウモリは、夜に活動しますので、目はほとんど見えません。そのかわり、超音波を出して、昆虫などの食べ物をさがしています。 |
ところで、ホニュウ類であることの特徴は何だろう？
| ネズミや犬、猫、海に住むクジラやイルカ、ゾウやハリモグラなど多くの種類がありますが、どのホニュウ類も「背骨のある動物」です。そして、決定的な特徴は、母乳で子どもを育てること、そして、毛をもっていることです。毛は、体温を保つ役割をもっています。クジラなど毛のないホニュウ類は、皮下脂肪が発達していて、体温を保っているようです。 |
| 1⑦生物のピラミッドって何？ | 生産者・・・緑色の植物、消費者・・・動物 |
| 生物は、自分たちだけでは生きていけません。アフリカのサバンナの例を紹介します。太陽の光と水により、生きている様々な植物。その植物を食べる草食動物。また、それを食べる肉食動物。生きているものは、死んだ時、物質として、大地に返ります。植物を土台としたピラミッドができあがっています。上にいくほど、数は少なくなっています。ビラミッドの土台である植物が最もたくさんあり、生態系ができています。ライオンは、昔、ヨーロッパやインドにも住んでいたようです。今では、アフリカとインドの一部の地域にしか生き残っていません。その理由は大きく２つあります。１つは、人間が狩猟をしてきたからです。ライオンは、広い草原で堂々とくらしています。森や藪にかくれて生活しているトラやヒョウよりずっと狩猟しやすかったのでしょう。また、毛皮が魅力的であることだと思います。２つ目の理由は、人間が、家畜を連れ込むなどして、その地域の生物のつり合いが大きくくずれたためだと考えられています。その結果、ライオンの住みかがどんどん狭められていったと思われます。 タンザニアのセレンゲティ公園では、ライオンが２千数百頭いるといわれています。そして、ライオンのエサとなる草食動物は２百数十万頭いるらしい。比率は、１：１０００ぐらいです。セレンゲティ公園は、人間の手ができるだけ入らないようにしている所です。そのため、生物のつり合いが保たれ、ライオンも生きているのです。 |
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| １⑧植物と動物の違いは何？ 細菌類はどちらに入るのか？ | ||||
植物と動物の違いを比較してみます。
・教室で、学習したように、菌類（シイタケやアオカビなど）や細菌類（乳酸菌、大腸菌、納豆菌など）は、生物の「死がいやふんなど」を分解してくれます。土にかえしてくれるのです。生物界の掃除屋さんのような役割を果たしています。菌類や細菌類を「分解者」とよんでいます。ちなみに、緑色の植物は、「生産者」、動物は「消費者」に相当します。 |
１⑨糸引き納豆は体にいいの？・・・細菌類の勉強をしましたね。
| 日本列島では、弥生時代に稲作がはじまりました。そのころの人は、米を収穫したあと、わらで、様々な製品をつくっていました。その中に、わらでつくった物を包む道具もありました。おくりものをする時に、入れ物として使われていました。たまたま、大豆を煮て、わらの包みに入れておいたら、糸引き納豆ができたのだろう と言われています。実は、イネのわら１本に、納豆菌が約１０００万個もすみついているのです。わらを食料としていた納豆菌が、大豆を食べて繁殖し、どんどん増えて、糸ひき納豆ができたのです。あのねばねばしたものは、納豆菌が、大豆のタンパク質を食べたあとの排泄物なのです。でも、納豆はとても体に良い食べ物です。納豆菌が大豆をばらばらに分解し、吸収しやすいようにしてくれています。タンパク質はもちろんビタミンＢ、サボニン、食物繊維などが含まれていています。 ・・・分解者ですね。 また、納豆を食べると、腸に納豆菌が残り、体内の悪い菌類を体外に出してくれるらしいのです。とてもすぐれた細菌ですね。先生は、納豆は好きなほうですよ。ご飯に合うね。 |
| 生物界のピラミッドの勉強をしましたね。何かの原因である生物が増えたり、減ったりすることがあります。でも、長い時間をかけて、もとのピラミッドの形にもどります。また、森林を伐採しずぎたり、外国からの生物が入ってきたりして、生物のつりあいがくずれ、もとにもどらないこともあります。 生物のつりあいがくずれ、生態系に影響が出ている例を簡単に紹介します。 ①ブラックバスやブルーギル・・・ブラックバスは１９２５年に、ブルーギルは、１９６０年に日本にはいってきました。 北アメリカ原産の魚です。肉食性で、もともと日本にいるエビ類やカゲロウ、ヤゴ、モロコなどの魚がどんどん食べられて、数が少なくなっています。特に、小さな池では、影響が深刻ですね。 ②三宅島のイタチ・・・伊豆諸島にだけ生息する「オカダトカゲ」（ハチュウ類です）や「アカカッコ」（鳥類です）が、急速に減少しています。もともと、三宅島には、イタチはいませんでしたが、島にいるネズミを退治するのにイタチを人間が持ち込みました。イタチの数はどんどん増え、「オカダトカゲ」や「アカカッコ」は餌食となって減ってしまいました。ちなみに「アカカッコ」は国の天然記念物です。 もともとその土地にいなかった生物を、人間が持ち込んだために、生態系におおきな影響を与えていることが多いと思います。 |
| ①納豆・・・大豆を蒸して、納豆菌を加えて、発酵させてつくります。 ②みそ・・・米や大豆を原料として、コウジカビを加えて、発酵させて作ります。みそを使った料理は数多くありますね。 ③日本酒・・・米をといで蒸したものに、コウボキンを加えて、発酵させて作ります。 |
| －－メモ－－ 菌類や細菌類は、生物の死がいやふんなどの有機物を分解して、無機物にしています。ですから、分解者とよんでいます。地球の中の掃除屋の役目をしています。さまざまな有機物を二酸化炭素・水・窒素化合物といった無機物にかえているのです。 ・菌類・・・カビやきのこ・・・菌糸をのばして、養分を吸収しています。胞子でなかまをふやしいています。 ・細菌類・・・ニュウサンキン、セキリキンなど・・・分裂をしてなかまをふやしています。 |
| 生き物の体は、細胞からできていることは、勉強しましたね。また、細胞膜も学習しましたね。 ところで、細胞膜には、小さな穴があいています。水は通します。でも、塩分は通しません。分子の大きなものは通らないからです。また、「浸透圧」といって、細胞の中よりも外側の塩分濃度が高いと、細胞の水分は、外へ出ていきます。(濃さがうすいほうから、濃いほうに水分が通ります) ですから、川や湖に住む魚（淡水魚）を海に入れたら、体の水分が出てしまい、死んでしまいます。 答えは生きていけません。 また、淡水魚は、川や湖の水を飲まなくてもよいです。、わけは、淡水魚の体の細胞のほうが、塩分濃度が高いから、自然に体の中に水が入ってくるからです。たくさん水が、体にはいってくるので、尿として排出しています。淡水の中にわずかに入っていてる塩分などは、えらから吸収しています。 反対に海に住む魚は、細胞から水分が海に出ていきやすいです。ですから、海水を飲み、水分を取り入れ、濃い尿をだしています。また、えらから、余分な塩分などをだしています。 |
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| アメリカから日本に来た生物について、以前 紹介しました。今回は、日本から外国へわたった生物について紹介します。植物では、「クズ」が北アメリカに渡り、道ばたや空き地や畑に広がり、脅威を与えています。旺盛な繁殖力で、まわりの植物に影響を与えるほどです。そのたる、駆除の対象になっています。そのほか、「スイカズラ」「イタドリ」などがあります。 海の生物「ワカメ」は、ニュージーランドやオーストラリアに渡っています。 また、コンチュウでは、「マメコガネ」がアメリカに侵入し、農産物に被害を与えています。 今まで、いなかった生物が、外から入ってくると（人間が持ち込むことが多いと思いますが）、生態系が崩れてしまい、もとに戻るのに、長い年月がかかります。また、元に戻らない場合もあります。 オーストラリアへ家族で旅行に行ったとき、植物はもちろん、お菓子類などの食べ物も持ち込み禁止などの制限がありました。もちろん日本に戻る時も、動物や植物の持ち込みに制限がありますよ。生態系への影響や病原菌などの心配があるからですね。 |
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