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2009年08月31日

“生命原理”から“農”に迫る!

雅無乱です。
今後、我らがブログリーダびんさん & わたくし雅無乱 のチームでは、「生命原理」の視点から“農業”に迫ってみたいと思う。

と強引に一言でいってみたが、一体どういう意味か?

“実現論”第一章<前史>
 にはこうある。

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生きとし生けるものは、全て外圧(外部世界)に対する適応態として存在している。
例えば本能も、その様な外圧適応態として形成され、積み重ねられてきたものである。
また全ての存在は、本能をはじめ無数の構成要素を持っているが、それら全ては外部世界に適応しようとして先端可能性へと収束する、その可能性への収束によって統合されている。
また、外部世界が変化して適応できなくなってくると、新たな可能性(DNA塩基の組み替えの可能性)へと収束し、新たな可能性(例えば、新たな配列)の実現によって進化してゆく。
従って、歴史的に形成されてきた存在は(=進化を重ねてきた存在は)、生物集団であれ人間集団であれ、全て始原実現体の上に次々と新実現体が積み重ねられた、進化積層体(or 塗り重ね構造体)である。
つまり万物は、それ以前に実現された無数の実現体によって構成されており、それらを状況に応じたその時々の可能性への収束によって統合している、多面的な外圧適応態である。
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ちょっと難しそうな内容がサラっと書かれているが、実はこの短文を突き詰めていくとおそろしく深い中身に行き着く。

「生物は外圧適応態である」「生物は先端可能性へと収束する」「生物は進化積層体(塗り重ね構造体)である」といった、生物全てに共通する概念は、そのままでポッと出されると何が何だかわからないかもしれない。

びん&雅無乱チームは、植物という“生物”を育て収穫する産業である「農業」について、具体的な事例に迫りながらこの「生物の適応原理」の基本に立ち返って新たな視点を発掘していこう…と考えている。

少々壮大すぎるテーマかもしれないが、いろんな生物学関連の書籍やネットも参考にしながら迫ってみる。「生物学」というととかくマニアックな専門知識のオンパレードになりがちだが、そこは読者のみなさんにとって「面白くて分かりやすい」切り口を心がけていきたい。というわけで、乞うご期待!

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さて、さっそく第一回の今回は、こんな記事を紹介してみたい(参照:るいネットhttp://www.rui.jp/ruinet.html?i=200&c=400&m=213954多田さん)。

微生物による農薬分解の研究をされている薩摩孝次氏のHPより。以下、抜粋して紹介。http://www.biol.tsukuba.ac.jp/tjb/Vol3No6/TJB200406KS.html

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現代の農薬の構造は,ベンゼン環やヘテロ環がたくさん繋がっていたりして複雑であるが,畑や水田の微生物はたいていこれらを,それなり時間はかかっても(余り早いと薬効がなくなる),水や二酸化炭素まで分解するか,土の有機成分に取り込んでしまう。(中略)微生物達は頼まれもしないのにどんどんそういった人工化学物質を分解してくれるのである。これは人間のためではなくて自らの住処である自然環境を守るためと考えるべきであろう。
(中略)
ヒトの体内に薬剤などの異物が入り込んだ時,免疫系が働き,それを解毒しようとする。自然生態系においてもまったく同様の解毒反応が起こる。環境中の微生物はさしずめ抗体かマクロファージあたりに相当するといえようか。
ただし,解毒能力にも当然限界はあり,分解に極端に時間がかかる物質を繰り返し摂取,放出すればそれはどんどん蓄積されて行く事になる。DDTやBHCなどはその例であろう。
幸いにも人類はその事に気づいて現在は製造中止となっているが,もしこのような化学物質を流しつづけたなら人間も生態系も死ぬであろう。そこに現れるのはすなわち「風の谷のナウシカ」の舞台となった「腐海」ということになろうか。腐海では諸悪の根源である人間は排除され,植物(おそらく微生物も)による浄化機能が働くわけであるが,これは今風に言えば巨大なファイトレメディエーション装置ではないか!? ただし人間のためではなく,自然生態系そのもののための。
 さて,そのようなロマン?を感じつつ,筆者は農薬そのものの分解を追跡しつつ(委託試験),分解に係わる微生物の生態的な挙動について解明することを研究テーマとしている。
(中略)
最近取り組んでいるのは,河川生態系モデルを構築し,そこでの農薬分解性微生物を調べるといったものである。モデルといっても要は川から水と砂を取ってきて瓶詰めするだけなのであるが,これで結構面白いことが分かってきた。
アトラジンという除草剤(トリアジン環の炭素を14Cで標識したもの)をこのモデルの水に加えてやると,砂の中に生息している分解能力を持った微生物がそれを感知し,増殖を始める。ただしアトラジンの分解はすぐ起こるのではなく,いわゆるラグタイムというものがあって2週間前後はただ砂に吸着されて減少するくらいである。それがラグタイムを経過すると突然急速な分解が始まり,一週間程度で水中のアトラジンは消失してしまう。
どうやらアトラジンを分解する微生物はラグタイムの期間中は砂の中あるいは表面で増殖し分解は行わないようなのであるが,ラグタイムが終了すると(それがどうやって決まるのかは不明かつ興味深いのだが)菌体がいっせいに水中に浮遊し,分解を開始する。(中略)
TJB200406KSfig2.jpg
  ※図もhttp://www.biol.tsukuba.ac.jp/tjb/Vol3No6/TJB200406KS.htmlより
全体としてみると,アトラジンを完全にH2O+CO2+NH3まで分解(無機化)するには少なくとも2種類の微生物が係わらなければならないことが分かる。アトラジン分解菌を単離(平板培地上に純粋培養すること)して調べてみると,これらは実際にアトラジンをシアヌール酸まで分解するものがほとんどであった。
ただし1%くらいの確率で無機化できるものが見出された。しかしこれらはよく調べてみると2種あるいはそれ以上の細菌の混合であることが分かった。
最初は偶然のコンタミ(雑菌混入)かとも思われたがどうやらそうではなく,アトラジンを分解するという目的のもと,必然的にくっついて存在していた(共同体)ようなのである。
ある目的を持って集まっている微生物共同体というのは,実は自然環境中ではかなり重要であるらしい。
よく知られている例では,嫌気的にブドウ糖が分解(メタン発酵)される場合は少なくとも3~4種の微生物の関与が必要であること(好気的なら単独で分解できる菌はごく普通に存在する),あるいはメタン生成古細菌は種類により必ず特定の酢酸生成菌と共生し,水素の供給を受けているらしい。
また,植物体内に共生する絶対嫌気性窒素固定細菌は,好気性菌(酸素を消費する)と共存することにより,嫌気的環境を得ているという報告もある。
農薬など化学物質の分解においても,同様の共同作用は当然起こりうるであろう。
例えばイソプロチュロンという尿素系の除草剤では,ある分解菌1種だけでは分解は遅いが,他の特定の菌と混合すると非常に分解速度が速まるという。これはある特定のアミノ酸の供給によるらしい。あるいは反応の途中で生ずる有害な代謝物を分解除去することで共同体全体での分解を促進するという細菌も報告されている。
このような例は分かりやすいが,これ以外にもおそらくは様々な様式で分解菌を援助する共同体メンバーが存在しているのではなかろうか。
筆者のアトラジンでの例では,分解過程のA→BとB→Cをそれぞれ分担して担当しているとすればそれはごく単純で教科書的な共同体であるが,そう単純ではない。あるいは第2,第3の微生物が存在して,何らかの(かなり必須な)援助をしている可能性も否定できない。
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実におもしろい内容である。

自分たちが生息する生命圏にそれを乱す人工物質が混入した場合、その環境を一定に保とうという働きが、ある物質と微生物の間には起こっているらしい。

一個体ではもちろんなく、一種の微生物でもなく、何種類かの微生物が共同体をつくり、それに対応している。生命圏自体が一つの生命体で、その生命体の中で一つ一つの生物が協働して役割を果たしている、といった姿が浮かんでくる。

「個体」を基準に、あるいは、要素還元主義的にだけ生物を見ていく近代科学の視点が、いかに狭く偏っているかを思い知らされる。現実の生物・生命圏の姿は、そういう人間の主観を軽く飛び越えていってしまうので、感動さえ覚えるしだいである。

…というわけで、このシリーズ、今後もお楽しみに!

投稿者 nanbanandeya : 2009年08月31日 List   

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コメント

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