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生物学 第12回 ヒトの発生について 和田 勝 ニワトリの発生 孵卵 ウニの発生 カエルの発生 変態 ウニの発生 ここでウニの発生の動画を見てみましょ う。 カエルの発生 もう一つ、カエルの発生の動画を見て みましょう。 ニワトリの卵 青矢印は胚盤、 卵黄が多いの で卵割はここだ けで起こる。 胚盤 気室 カラザ 卵殻 鳥類の 初期発生 鳥類の初期発生 薄いところで卵割が起こっているので、内胚 葉のでき方や陥入の仕方が工夫されている。 しかしながら最終的には三胚葉構造になる。 羊膜、漿膜、尿膜の生成 鳥類の 器官形成 ヒトの初期発生 ヒトの初期発生 ヒトの初期発生 ーコンパクション 走査型電子顕微鏡像 ヒトの 初期発生 ヒトの初期発生 ヒトの初期発生 胚葉の分化 こうして外胚葉、内胚葉、中胚葉に 分化します。 すでに、ウニとカエルのところでお話 したように、外胚葉、内胚葉、中胚葉 からは、それぞれ異なる器官が分化 してきます。 ●外胚葉からできる器官 表皮 皮膚の表皮（毛、つめ、汗腺など）、眼の水晶体、 角膜、口腔上皮、嗅上皮 神経管 脳、脊髄、脳神経、眼の網膜 ●内胚葉からできる器官 消化管（食道・胃・小腸・大腸の内面の上皮）、えら、中耳、 肺、気管 ●中胚葉からできる器官 脊索（みずからは器官を作らないが、脊椎骨や筋肉の分 化に関与する） 体節 脊椎骨、骨格、骨格筋（横紋筋）、皮膚の真皮 腎節 腎臓、輸尿管、生殖腺、生殖輸管 側板 腹膜、腸管膜、内蔵筋（平滑筋）、心臓、血管、 結合組織 ヒトの発生 卵巣 の中 排卵 ヒトの発生 6週 ヒトの発生 6週 人口の推移 話は飛びますが、 ペストの流行 ふつうの個体群だったら 個体群の成長（ロジスティック・モデル） K＝環境の収容力 個体群の成長（補足） 一定期間の個体群の増加は その時期に生 その時期に死 ー まれた個体数 亡した個体数 で表わすことができる。 数式で表わせば、、、 個体群の成長 ΔN／Δｔ＝B－D 個体群の大きさをN、出生率を b、死亡率をdで表わせば ΔN／Δｔ＝bN－dN＝（b－d）N ΔN／Δｔ＝rN r＝b－d（成長率）とする 個体群の成長 dN／dｔ＝rN 理想的な環境では増加率は最大に なるはずなので、ｒはrmaxとして dN／dｔ＝rmaxN 個体群の成長 実際には、たとえばゾウリムシをある 大きさのビーカーで飼育したとしたらこ のように無限に増えていくことはでき ない。ビーカーの大きさがゾウリムシ の収容する数を規定するからである。 環境の収容力（K）をここに導入する。 dN／dt＝rmaxN（1－N／K） ふつうの個体群だったら 個体群の成長（ロジスティック・モデル） K＝環境の収容力（最大数） ヒトはKを増加させている ヒトは環境の収容力（リソース）を人為的に増 加させています。リソースは耕作地や牧草地 のような食糧確保のための場所であり、品種 改良による食糧増産であり、農耕のための 機器の開発だったり、様々です。 その結果は 良く言えば、自然を克服し、食糧増産に励み、 人口増加に対応していることになります。 悪く言えば、食物連鎖による自然の調和を乱 し、自然環境を破壊し、余計な化学物質を環 境に放出していることになります。 指数関数的な増加を維持できるのか？持続 可能な開発（Sustainable Development）は可 能なのか？今後の問題です。 脳の発達 K（環境収容力）をこれまでは増加できたのは 、ヒトの知恵のおかげです。これは脳の発達 によって保障されたものです。 何が脳の発達を促したのか、いろいろと説が あります。直立二足歩行によって、前肢が自 由に使えるようになり、喉頭部の位置が下が り声帯が自由に使えるようになり言語が生ま れ、脳を使うことによってさらに発達した、な どです。 ゴリラとヒトの脳の比較 以下の4枚のスライドの図は国立科学博物館より ゴリラとヒトの脳の比較 ゴリラとヒトの脳の比較 ゴリラとヒトの脳の比較 DNAの相同性はおよそ95％なのにこの大きな差は。 ゴリラとヒトの脳の比較 ゴリラもヒトも表情筋が発達しているの は同じですが、咀嚼のための筋肉の発 達の度合いは大きく異なっています。 ゴリラでは脳の容積をさらに大きくする 余地はありません。ヒトでは咀嚼筋が退 化しても煮炊きによって柔らかいものを 食べることができ、その結果、脳の発達 の余地ができました。 咀嚼筋の退化と脳の発達 ゴリラとヒトの脳の比較 こうして、二足歩行、咀嚼筋の退化が順 に起こることにより、脳の発達が促され ます。つまり、ニューロンの数が増え、 複雑な情報のやり取りが可能となった のです。言語の発達もその結果です。 咀嚼筋の遺伝子に突然変異が起こった こともわかっています。Nature 415-418, 428 (2004, March 25) ゴリラとヒトの脳の比較 類人猿とヒトのMYH16の比較 MYH16遺伝子の一部に2塩基欠失によ るフレームシフト突然変異が起こった。 脳が大きくなる素地ができた 頭骨が大きくなることで、中に納まる脳 が大きくなる可能性が出たと考えている （ただし一つの仮説です）。 ニューロンの数が増える 子宮の中で胎児は動く