2016 i-1 生物の不思議pdf用 -...

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1 農学生命科学部・国際園芸農学科 農学生命科学部・国際園芸農学科 ・・ 人間の命の一番最初の段階-生命の萌芽- Creation of Adam アダムの創造 ミケランジェロ システィーナ礼拝堂 1)生命論の変遷 ・無性生殖と有性生殖 雄が精子,雌が卵子 2つが融合して受精卵 新しい個体へと発生 1.生物の不思議 「生まれるとはどういうことか」 「生きているとはどういうことか」 そして 「人間とは何か」 1651年に《動物の発生に関する研究 Exercitationes de generatione Animalium》を出版し,〈すべての動物の 発生は卵から omne animal ex ovo〉という考えを主張 ウィリアム・ハーべー(1578–1657) 1628年 血液循環説

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農学生命科学部・国際園芸農学科鈴 木 裕 之

農学生命科学部・国際園芸農学科鈴 木 裕 之

・・

人間の命の一番最初の段階-生命の萌芽-

Creation of Adam アダムの創造 ミケランジェロ システィーナ礼拝堂

1)生命論の変遷

・無性生殖と有性生殖・雄が精子,雌が卵子・2つが融合して受精卵・新しい個体へと発生

1.生物の不思議

「生まれるとはどういうことか」「生きているとはどういうことか」そして「人間とは何か」

1651年に《動物の発生に関する研究 Exercitationes de generatione Animalium》を出版し,〈すべての動物の発生は卵から omne animal ex ovo〉という考えを主張

ウィリアム・ハーべー(1578–1657)

1628年 血液循環説

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精子微人せいしびじん

ホムンクルス

すべての生物は卵から

・・・

ぜんせいせつ

顕微鏡の原型

1590年から1609年ころ オランダの眼鏡師ヤンセン父子

(ハンスおよびザカライアス・ヤンセン)

顕微鏡の発達と生物学

コルク薄片や木炭の断面を観察して,

そこに細胞を発見し,詳細な描写を

《ミクログラフィア 》に公表した。

特筆すべき成果

1665 イギリスのロバート・フックによる細胞の発見

左図:Micrographia(1665)の扉上図:この本の中に載せられているフック自身の手になるノミのスケッチ

『顕微鏡図譜』の図版

シラミ

ノミ

『顕微鏡図譜』の図版 ブヨ

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レーウェンフック(1632‐1723)

レーウェンフックの単式顕微鏡と口内細菌のスケッチ

アントニ・ファン・レーウェンフック(Antoni van Leeuwenhoek(1632‐1723)

「微生物学の父」 レーウェンフックが作製した顕微鏡(1673年)小型の単一レンズ装置

1674年 微生物を発見1677年 精子を発見

ヤン・スワンメルダムJean Swammerdam(1637~1680)

「昆虫学総論」の中で彼は,蝶の蛹を解剖すると,完成された身体の蝶が翅と肢を折りたたんで眠っていることを発見した。

マルチェロ・マルピーギMarcello Malpighi (1628-1694)

マルチェロ・マルピーギ

ニワトリの胚の初期発生を顕微鏡で追跡した。

デ・グラーフRegnier(Reinier) de Graaf (1641‐1673)

卵細胞を発見した(1668)。 デ・グラーフ

1658年 顕微鏡下で赤血球を観察した。ヤン・スワンメルダム

(Jan Swammerdam)1637~1680

グラーフ『女性の生殖器について』

オランダの A. van レーウェンフックは小型の単一レンズ装置で

赤血球や原生動物を観察し,細菌や精子を発見していた。

ハム Johan Ham ヒト精子の発見者?(1675)

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歴史のなかでも個体発生(一頭の動物や一人の人間の誕生)のメカニズムは長い間ベールに包まれた「神秘」の領域であった。

顕微鏡という革命的な機器が現れたばかりの17世紀,人間は「それまで見えなかったもの」が「見えた」ことによって誤り,さらには「無いもの」をも「見た」のである。

18世紀

精子に成体の原型が確認できないので,寄生微生物とされる。

シャルル・ボネによってアリマキの単為生殖が発見(1745),精原説は完全に権威を失った。

アブラハム・トランブレーがヒドラの再生現象を実証(1744),前成説が正しければ,失われた部分が再生するはずはない。

ヒドラ

しゅつが

淡水産の腔腸動物。触手は4~7本,ミジンコなど触手にふれた物を刺胞を打ち込み麻痺させたものを食べる。消化管に入った餌は養分を吸収された後,口から放出される。ふつう出芽により増殖する。写真では3個の出芽が見られる(矢印)。

個体発生という生命現象の解明が困難であった。

17世紀から18世紀

19世紀

科学的な はドイツの

ベーア Karl Ernst von Baerによって確立。

格段に進歩した顕微鏡が大きく寄与した。

人間の場合で言えば,

1. 「男性の分泌物の中に,やがて形成されるはずの人間の体の全器官が閉じ込められており,そのまま拡大成長して生まれてくる 」(前成説)

2. 「母胎内で,胎児が徐々に形態を変化させながら人間らしい形がつくられていく」(後成説)

すべての細胞の核は等しいのか

細胞の最終的な運命を決定するのは何なのか

どのようにしてすべての細胞が調和するのか

・・・

2)発生学の発展

アウグスト・ワイスマン(1834-1914)

1892 生殖質説1902 進化論講義.

生殖細胞質の普遍性と連続性の原理は,ドイツの動物学者アウグスト・ワイスマンによって唱えられた。

発生学に最も影響力を及ぼした動物学者

19世紀から20世紀初頭

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1892年 アウグスト・ワイスマン『生殖質説-遺伝理論』

ヴィルヘルム・ルー(カエル) ハンス・アドルフ・エドゥアルト・ドルーシュ(ウニ)

ルー(カエル) ドルーシュ(ウニ)

ルー [Wilhelm Roux](1850-1924)

実験発生学の創始者

ハレ大学病院マクデブルク通り南東の離れたところにあるウィルヘルム・ルーの記念碑

ハンス・ドリーシュ[Hans Adolf Edauard Driesch]

(1867-1941)

ハンス・シュペーマン[Hans Spemann ]

(1869 – 1941)

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1902年 ハンス・シュペーマン(サンショウウオ)

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1938年 ハンス・シュペーマン『胚発生と誘導』

・・・・

分化した細胞の核は新しい個体への発生能をもつのか

核移植

1.分化した細胞から核を取り出し,

1952年 ロバート・ブリッグス(カエル)トーマス・J・キング

1966年 ジョン・ガードン(カエル)

2.あらかじめ核を取り除いておいた卵子の中に入れる

○×

ブリッグスとキング(1952)

ガードン(1966)

分化した体細胞を核移植

発生の結果にバラツキ

ミーガンとモーラグ,1995年8月

1986年 スティン・ウィラードセン同じ胚細胞からヒツジのクローン

1995年 イアン・ウィルマットら長期間培養した同じ胚細胞からヒツジのクローン(核移植)

自然界における一卵性双生児が生まれるプロセスを人工的につくられたもの

1996年 イアン・ウィルマットら体細胞からヒツジのクローン

・・・

哺乳動物にけるはじめてのクローン

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ドリーの名前は米国の歌手・女優のDolly Parton にちなんで名づけられました。

完全なヒツジドリー

大人のヒツジ

乳腺細胞

個体

配偶子形成

受精卵

発生配偶子(精子)

配偶子(卵子)

死亡

一世代

接合子

胚盤胞

原腸胚

外胚葉(外層)

中胚葉(中層)

内胚葉(内層)

生殖細胞

外面

皮膚細胞

ニューロン

神経堤

中枢神経系

色素細胞

背側 沿軸 中間 側面 頭部

脊索

骨格筋細胞

腎尿細管

赤血球

顔面筋

すい臓細胞

甲状腺細胞

肺細胞

消化管 咽頭 呼吸管

精子 卵子

・・

未分化 分化

・・