EARTH, OCEAN, and LIFE

生命誕生の奇跡 (3)

Fri, 24 Oct 2008 18:18:45 +0900

生命誕生の奇跡 (3)　代謝機能と細胞膜の獲得

さて、海底に埋没した有機物が、「生命体」に進化するためには、
　　▶自己複製機能をもつ（RNA, DNA）
　　▶代謝機能をもつ（酵素＝タンパク質）
　　▶膜で包まれている（リン酸脂質＋コレステロール）
この３つを獲得しなければなりません。長い長い道のりですが、
このプロセスを解き明かすヒントが少しずつ見えてきました。

鉱物の表面で有機分子の重合・高分子化が進んだ

有機分子の重合反応は、どこでどのように進んだのでしょうか？
おそらく、海底下に埋没した粘土層の粒子のすき間で起こったのでしょう。
特に粘土鉱物（層状のケイ酸塩鉱物）の表面で起こりやすいと言われています。
粘土鉱物の表面（界面）でアミノ酸の重合反応が起きるという説が1959年に提唱されました。

なぜ鉱物の「表面」なのかというと、溶液中よりも表面の方が、分子が自由に動けない分、
分子の結合反応が起きやすいからです。鉱物の表面が化学反応の触媒として機能するのです。

鉱物の表面で代謝が起こった！「Fe-Sワールド」

もっと具体的に鉱物の表面での有機物の進化を論じたのが1988年発表の『表面代謝説』です。
黄鉄鉱（FeS2）表面にアミノ酸、核酸、脂質など吸着すると重合反応が起こるという説です。

http://neotachyon.cocolog-nifty.com/photos/uncategorized/2007/09/12/0709121.jpg

黄鉄鉱（パイライト）の結晶（Wikipediaより）

なぜ黄鉄鉱上で有機物の合成反応が起きやすいのか？　
それは、この鉱物表面上で、エネルギーを生み出してCO2から有機物を固定すること、
つまり代謝（最も原始的な）が可能だからです。「えっ？」っと思うかもしれません。

この反応は、FeS + H2S → FeS2 + H2　で表され、
黄鉄鉱の周囲に鉄イオン、硫化水素があれば、自発的に水素イオンと電子を放出する
最もシンプルなエネルギー代謝反応です。
さらに、周囲にCO2が溶け込んでいれば、自発的にギ酸（HCOOH）を生成します。
外部のCO2を有機固定するシンプルな物質代謝反応です。

つまりこれは、黄鉄鉱の周囲に｢化学的な不安定さ｣が用意されていれば、
そこから電子を取り出して栄養源とする代謝系（独立栄養代謝系）で、
細胞膜に包まれていなくても黄鉄鉱の表面で代謝が可能ということを意味しています。

▶代謝とは外から取り入れた物質から他の物質を合成してエネルギーを得るという生体化学反応で、
▶酵素（タンパク質）が触媒として多段階の反応を担っています。
▶タンパク質が存在しない初期地球では、黄鉄鉱が酵素の代役をしていたというわけです。

この原始代謝系を「Fe-Sワールド」といいます。
▶DNAの前には、RNAが遺伝情報と酵素活性の両方を持っていたという「RNAワールド」に対して、
▶複製機能や細胞膜よりもFe-Sによる代謝系が先行したというのが「Fe-Sワールド」

原始代謝はどこで始まった？鉄と硫黄が豊富な深海の温泉

さて、原始代謝の舞台となった場所はいったいどこにあるのでしょうか？
条件は、金属イオンや硫化水素が豊富で、黄鉄鉱が生成されている化学的に不安定な場所。
それは深海の温泉です。熱水噴出孔とも言います。
現在の熱水噴出孔では、硫化物から有機物を合成するバクテリアが生息しています。

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c0/Nur04506.jpg（Wikipediaより）

深海の水温は2℃くらいですが、噴出する熱水の温度は400℃に達します。
深海は高圧なので水は沸騰せず超臨界状態、極めて反応性の高い状態です。

細胞膜はどうやって出来た？

次に生命体に必要なのは膜です。膜は環境から自己を区別するためにどうしても必要です。

そもそも膜とはいったい何からできているのでしょう？
細胞膜はリン酸脂質とコレステロールの二分子膜構造です。
でも、そのような膜を簡単な有機分子から組み立てることは難しいでしょう。

実は、深海の温泉で無機的に膜をつくことができるのです。
▶原始の海は高温・酸性でFe2+に富みます。
▶一方、熱水は高温・アルカリ性で硫化水素に富むと言われています。
これらを高温で混合すると、硫化水素とFe2+イオンが急速に反応して硫化鉄が析出し、
硫化鉄の膜で覆われた微小な泡（小胞）がたくさんできることが実験室で再現されています。

この泡は「酸性の海洋」と「熱水起源のアルカリ性内容物」を仕切り、
膜の内と外のpH勾配ができることで、化学反応の小部屋になった可能性もあるでしょう。
この硫化鉄の膜が原始代謝系を包み込むことができたかも知れません。

有機物の膜が無い時代は、このように無機鉱物の自己組織化でできた膜が
細胞膜の代用品（前駆体）になったのかも知れません。
この膜は、脂質を吸着できますから、それがのちに、無機・有機複合体の膜、
そして有機物の膜にとってかわり、細胞膜に発達した可能性があります。

また、黄鉄鉱界面上でイソプレノイドアルコールが合成可能です。
イソプレノイドアルコールは古細菌の膜をつくる物質です。
イソプレノイドアルコールからなる膜脂質が表面代謝系ごと遊離すれば、
細胞を有する生命の誕生へつながったかもしれません。

ここからバクテリアができるまでも長い長い道のりがありますが、
「Fe-Sワールド」「表面代謝説」「鉱物の自己組織化による膜の形成」は、
第一歩の仮説としては上出来と言えるでしょう。

http://cyber.tokaigakuen-u.ac.jp/cosmos/century/cellborn.gif

生命の素、リンも豊富な深海の温泉

細胞膜はリン酸脂質からできています。DNAの核酸塩基は糖とリン酸のエステル結合ですし、
エネルギー代謝はATPのリン酸の授受で行われています。
つまり、リンは生命の誕生に欠かせない元素です。

リン酸は海水中にはほとんどありませんが、地下の熱水脈中には豊富に存在しますから、
海底の温泉は生命の誕生にとても有利な場所と言えるでしょう。

まとめ（ココだけ読めばわかります）

● アミノ酸、核酸、脂質の重合反応は鉱物の界面で起こりやすい。
● 黄鉄鉱の表面では鉄と硫黄を使った代謝反応が自発的に進行する。「Fe-Sワールド」
● 「表面代謝」が起こりうる場所は、鉄と硫黄を豊富に含むアルカリ性の深海温泉
● 深海熱水の環境で、無機的に硫化鉄の膜（小胞）を作ることができる。
● 黄鉄鉱の表面では細胞膜の材料となる脂質を合成することができる。
● 熱水環境と代用品をうまく使えば、原始的な代謝と原始的な膜の生成は十分ありうるシナリオ。

代謝、細胞膜、とくれば、次は自己複製機能です。
次回はシリーズ最終回「複製機能はいかにして獲得されたか？」

応援よろしくお願いします　　 ☞ 日本ブログ村　　　　☞ FC2 ブログ　　　　☞ くつろぐブログ
週間ランキング▶▶▶　　　6位/581 (08/10/30)　2位/181 (08/10/25)　2位/420 (08/10/27）

生命誕生の奇跡 (2)

Sun, 19 Oct 2008 01:03:25 +0900

ホーム＞㈠地球と生命＞太古代

生命誕生の奇跡 (2) 　海底下で生き延びた高分子

地球外から飛来したにせよ、隕石の衝突で生成されたにせよ、40－38億年前には
アミノ酸などの様々な有機分子が地球上に存在していたと考えて良いでしょう。(前記事参照)
さて、次のステップは？？？
アミノ酸はどのようにしてタンパク質（酵素）に進化していったのでしょう？？？？

第１段階：酸化的大気からのサバイバル

大気圏で生成された有機分子は、いずれ酸化的な大気中で分解の危機にさらされてしまいます。
有機分子は雨滴と一緒に海に回帰することで、まずは大気中での分解を回避しました。

次に有機分子が海水に良く溶け込むことが大事です。
有機分子の中でも炭化水素（炭素と水素だけでできた化合物：石油や天然ガスの主成分）は
水にはなじまないため、海面に浮上して油膜となり、
大気に接して酸化分解してしまい、N2, CO2, H2Oに戻ったでしょう。

一方、アミノ酸、核酸塩基、糖は親水性なので水に良く溶け込み、海水中に分散できます。
海水に溶け込むことによって、酸化的な大気と遮断され、分解せずにサバイバルできたのです。

第２段階：より安全な海底へうまく移動した有機分子　

当時の海には様々な微粒子がコロイドとなって浮遊しています。
隕石の海洋衝突で生じた金属微粒子、ケイ酸塩微粒子、粘土鉱物の微粒子などです。
中でも、粘土鉱物は有機分子を吸着する性質があります。
アミノ酸や核酸塩基などの生物に必要な有機分子を吸着した粘土鉱物は
相互に凝集して海底に沈殿したと考えられます。

　　　粘土鉱物：粘土の主成分で、シート状のケイ酸塩鉱物。
　　　　　　　　鉱物の表面が帯電しているので、分子やイオンがくっつきやすい。

海中よりも海底の方が還元的な環境（酸化・分解を免れる環境）です。なぜなら、
当時の海底の沈殿物は隕石起源の金属微粒子（還元的な粒子）を主体とするからです。

有機分子は、大気⇒ 海中⇒ 海底⇒ 海底下と、より酸化・分解から保護される
安全な還元的環境に移動することで保存され濃縮されたのです。

第３段階：有機分子が高分子化したのは海ではなく地下だ！

多くの教科書では、「生命は海で生まれた」と書かれています。いわば常識です。
しかし、海での分子進化には矛盾があるのです。その矛盾とは...

アミノ酸のような小さな有機分子が、海底で自然に1000個以上も順次つながって
タンパク質のような巨大分子に重合することは化学的に不自然なのです。

分子と分子がつながる重合反応は脱水反応です。
しかし、多量に水がある海中は、逆に加水分解が進行する条件です。
しかも、塩基やアミノ酸配列には厳密な順番があり、
海水中でそんな重合反応が次々と起こり続けることはまず不可能でしょう。

では、加水分解の環境の中でいかに逆向きの脱水重合反応を進められるか？　
この難問を解くため、中沢氏は、
「海中ではなく、海底下に深く埋没した後で反応が進んだ」と主張します。
有機分子の重合反応が起こりやすい、脱水環境・還元的環境は
海中ではなく海底下に存在するからです。
中沢氏によれば、そうした重合反応＝分子進化は、水溶液中での反応ではなく、
鉱物の表面や界面などに囲まれた場での反応であった可能性が高いというのです。

　　　　アミノ酸の高分子化。点線で囲まれた部分をペプチド結合と呼ぶ。
　　　　この脱水重合反応によってアミノ酸は直鎖状に高分子化する。
　　　　R1, R2はアミノ酸の側鎖。Rは20種類ある（つまりタンパク質を作るアミノ酸は20種類）

海底下３km、温度200℃ でのサバイバル！

粘土層は年月をかけて累々と積み重なり、数kmまで埋没すると、
圧力や温度がかなりのレベルまで上昇します。
厚く積み重なった粘土層の荷重で圧力を受け、粘土の中から水が絞り出されます。
絞り出された水は、最終的に海面にしみ出します。地下水の移動、湧き水のような現象です。

粘土層から水が抜けて移動していく過程で、
何1000mも積み重なった粘土層はフィルターの役割りをして、
水に溶け込んでいた有機分子は濾過されて濃縮していったでしょう。
特定の分子だけがどこかに濃縮することもあったかもしれません。

有機分子が濃縮することは脱水重合するための条件です。
温度が上昇し、還元的な場であれば、なおさら重合に好都合です。

　　　これは、生物の遺骸の有機分子が、還元的な地下で重合して
　　　重油やタールのような巨大分子になるのと似ています。

中沢氏の実験によれば、
地下３km相当の圧力で、200℃以下であれば、アミノ酸は重合して高分子化します。
さらに高温であれば、グラファイト（炭）になることが実証されました。

これは何を意味するのでしょう？
有機分子は地下深くで高分子化することで分解されずに生き残り、
それが200℃以下の環境で保存された高分子の一部がやがて生命に進化し、
200℃以上の環境に持ち込まれた高分子は石油やグラファイトになったのでしょう。

今後の実験で、高温高圧の還元状態で、どこまでアミノ酸の高分子化が進むのかが
解明されるでしょう。まだまだ研究途上です。

重要なポイントは、40-38億年前に海洋への隕石の衝突が激しかった時期があり、
当時の海底は大量の金属微粒子が厚く沈殿し、
重合反応が進む還元的な環境だったということです。
そのような時代は、地球史を通じて40-38億年前だけです。

有機分子が海底下で高分子となってサバイバルできたのも、
40-38億年前のワンチャンスを生かしたからでしょう。

まとめ（ココだけ読めばわかります）

● 40-38億年前、隕石の海洋衝突による有機分子のビッグバンで有機分子が生成。
● 大気圏の有機分子は雨滴となって海に回帰し、大気中の酸化・分解からサバイバル。
● 親水性の有機分子は海水中に溶解して分散。疎水性有機分子は油膜となって酸化・分解。
● アミノ酸や核酸塩基は粘土粒子に吸着して海底（還元的環境＝安全な場所）に沈殿。
● 海底下に埋没した有機分子は脱水重合によって高分子化し、高温高圧環境からサバイバル。
● 有機分子は40-38億年前のワンチャンスを生かし脱水重合で高分子化によって海底下で生き延びた。

次回は、「高分子の組織化と生命の発生」生命は温泉で生まれた？？？

参考にした図書：中沢弘基著『生命の起源・地球が書いたシナリオ』
http://ec2.images-amazon.com/images/I/51DD22YNXDL._SS500_.jpg

生命誕生の奇跡 (1)

Mon, 06 Oct 2008 23:52:58 +0900

ホーム＞㈠地球と生命＞太古代

生命誕生の奇跡 (1)　上空で作られたアミノ酸

生命の起源。それは科学の最大のテーマであるだけでなく、
人類の大きな哲学的テーマの一つで、ロマンに満ちた話題です。

地球史４６億年の中で、生命がいつ発生したのかは正確には分かっていません。
４０億年前という説、３８億年前という説、もっと後だという説もありますが、
４０億年前から２７億年前までのどこかで、有機分子（アミノ酸など）から
高分子（タンパク質など）を経て、生命体が誕生しました。

有機体が生命体であるためには、少なくとも２つの条件が必要です。
１つは自己複製機能。DNA上の情報を解読・翻訳して様々なタンパク質を合成します。
２つ目は代謝機能。外界からエネルギーを取り出し、自分の体を作ります。
代謝は酵素（タンパク質）が担います。生体内の化学反応の触媒と言っても良いでしょう。

しかしここでパラドックスがあります。
酵素を作るためには、酵素の設計図が書き込まれているDNAが必要だし、
そのDNAを組み立てるには酵素が必要です。まさに「にわとりと卵」の関係にあります。
初期地球にはDNAも酵素もありませんでした。これでは生物の誕生は永久に不可能です。

1980年代にRNA (DNAから情報をコピーして複製先にペーストするメモ帳のようなもの) の中に
「遺伝情報を記録し、なおかつ酵素としても機能するものがある」ことが発見されました。
それに基づいて「現在のDNA生命よりも前に、RNAが遺伝と代謝を担うRNA生命が存在した」
という仮説が提案されました。これをRNAワールドといいます。そして、RNAは徐々に
遺伝情報の保存能力をDNAへ、触媒能力をタンパク質へと譲り渡していったといわれています。
（→過古事記参照）

しかし、仮にRNAがタンパク質よりも先にあったとしても、
H, C, N, Oなどの元素から、いきなりRNAが生成される確率は限りなくゼロに近く、
RNAが生命の起源物質であるとして決着がついたわけでは全くありません。

窒素、水、C0, CO2などの材料から大気中や海中で一つ一つ反応を進めて、
アミノ酸や核酸塩基や糖などの生物有機分子が自然にできあがることはまず不可能で、
さらにそこからDNAやタンパク質などの巨大分子（ポリマー）が自然にできあがることも
何か魔法のような仕掛けでもない限り、まず不可能です。

しかし、その魔法の仕掛けが見えつつあるのです。
1990年代以降に急速に進展した惑星形成論によって、初期地球の環境が分かってきたためです。

最近、中沢弘基著「生命の起源地球が書いたシナリオ」を読みました。
この本は生命の起源について極めて重要なヒント・仮説を提示しています。
読みこなすためにはそれなりの基礎知識が必要ですが、
噛み砕いて、簡潔にこの本の要点を３回に分けて解説したいと思います。

アンモニアがどうやって地球上に現れた？（アンモニアがないとアミノ酸はできない）

有名な1953年のミラーの実験では、原始大気であるアンモニア、メタン、水の混合気体に
火花放電をさせ、タンパク質を構成する何種類かのアミノ酸を合成することに成功しています。

しかし「地球の原始大気はアンモニアとメタンである」という当時の前提は今や崩れています。
マグマオーシャンの原始大気は1200℃以上の酸化的な環境だったので、
アンモニア、メタンなどの還元性気体は即座に分解してしまいます。
初期地球においてアンモニアやメタンは安定に存在し得ません。
原始大気は二酸化炭素や窒素酸化物などの酸化性気体が主成分なのです。

アミノ酸が生成するためにはアンモニアは絶対的に必要な前駆体ですが、
そのアンモニアがどうやって地球上に現れたのかすらわかっていなかったのです。

その謎を解く鍵は、微惑星・隕石の爆撃でした。

微惑星・隕石の銃弾爆撃を受けた太古の海洋

原始地球の進化の様子をおさらいしておきましょう。
(1) 原始地球は多数の微惑星・隕石の衝突・合体によって急速に成長し、
　　45.5億年前に現在とほぼ同じ大きさになった。
(2) 衝突した微惑星はいったん蒸発し、金属や岩石はすぐに凝集して沈殿したが、
　　水蒸気、二酸化炭素、窒素は大気成分となった。金星と同じ100気圧程度。
(3) 微惑星の衝突エネルギーによって地球の表面は融解し、マグマオーシャンができていた。
　　マグマオーシャンの温度は岩石が溶ける1200℃以上。

(4) 大気中にメタンやアンモニアが存在したとしてもすぐに分解され、
　　生命の素になる有機物を完全に除去した無機の世界にリセットされた。
(5) 微惑星・隕石の衝突の頻度が落ちると地球表面の温度が下がり、水蒸気が凝集して
　　43億年前には海が出現する。大気は１気圧に近づく。35億年前には隕石の衝突はおさまる。

つまり、遅くても40億年前には海ができていて、35億年前頃まで、
微惑星・隕石は現在の1000倍以上の頻度で衝突を続けていました。
40-38億年の間に１平方メートルあたり200トンもの隕石が降り積もった！
そこで何が起こっていたのでしょうか？

「有機分子のビックバン説」衝撃蒸気流でできたアンモニアとアミノ酸

アンモニアやアミノ酸が生成される過程を簡単に説明します。
(1) 微惑星・隕石が海に衝突すると、微惑星・隕石（金属、鉱物、炭素）は蒸発して
　　微粒子となって噴出。
(2) 衝突によって海水は超臨界水となる。超臨界水は気体として振る舞いながら、
　　金属や鉱物を原子や分子の状態で溶かし込む。極めて反応性の高い雲を形成。
(3) 超臨界水は一気に還元され、多量の水素と反応熱を発生。
(4) 超臨界水と水素と隕石の気体は高温の衝撃蒸気流となって大気圏に上昇する。
(5) この衝撃蒸気流の中に原子の状態で溶解している金属鉄は還元剤として作用する。
　　鉄が水を還元して酸化鉄になり、還元環境が作られる。
(6) 隕石の気体の中には固体炭素の微粒子も含まれる。還元条件の衝撃蒸気流の中で
　　超臨界水や水素と固体炭素が反応すれば多様な有機分子が生成される。
(7) 固体炭素はもともとベンゼン環が無限に連なったものだから、ベンゼン環を有する
　　アミノ酸も容易に生成できてしまう。
(8) 還元条件の中で窒素と水素ガスからアンモニアができる反応が容易に進行する。
　　生成したアンモニアは上空で冷却され、雨滴に溶けて海に回帰する。
　　アンモニウムイオンとなって安定に海水中に存在する。

N2、H20、C0, CO2などの小さな分子から一つ一つ反応を進めて有機分子を作るのは
何十億年かけても無理。
隕石の衝突による高温の衝撃蒸気流の中で、炭素、水素、窒素、金属を溶かし込んだ
還元的な超臨界水の中で、一挙に有機分子が生成され、上空から降って来たという説。
これが「有機分子のビックバン説」です。40-35億年前の出来事です。

本の筆者は衝撃蒸気流内のアンモニアやアミノ酸の合成実験に成功しています。
詳細は本を参照してください。

まとめ（ココだけ読めばわかります）

● 生命の起源は初期地球の環境が分からなければ解明できない（生物や化学だけでは分からない）
● 生命の素になった有機分子は隕石の海洋衝突による衝撃蒸気流の中で生成された
● 隕石に含まれる固体炭素が有機分子の素材となった
● 有機分子を生成する還元的環境を作ったのは、超臨界水に溶けた隕石の金属鉄である。
● 海が出現し、隕石衝突がまだ激しかった40－38億年前のワンチャンスに有機分子ができた。

次の難関は、「アミノ酸などの簡単な有機分子が、いかに重合して
タンパク質や核酸などの高分子になることができたか？」です。
次回　「生命は地底で発生した！」です。

参考にした図書：中沢弘基著『生命の起源・地球が書いたシナリオ』
http://ec2.images-amazon.com/images/I/51DD22YNXDL._SS500_.jpg

地震のしくみと地震予知（１）

Thu, 10 Apr 2008 12:38:16 +0900

地震のしくみと地震予知（１）

　　阪神淡路大震災から13年ほど経過しました。この震災を契機に、
　　地震観測網が整備され、地震シミュレーション研究などが大きく進展しました。
　　その結果、ここ10年ほどで地震の科学がめざましく発展し、
　　地震予知が科学の射程に入りつつあります。

　「大地震の発生する場所はあらかじめ決まっている」とする考え方と，
　「大地震はどこでも発生しうる」という考え方の二通りがあり、
　　どちらが正しいかは長らく論争がありました。
　　最近の研究により、前者であることがことが分かってきました。

　　　　「地震のしくみと地震予知」について３回シリーズで解説します。

その１：アスペリティで地震が起こる

こんなマンガを見かけたことがありませんか？

陸のプレート(岩盤)は、海のプレートに引きずり込まれ、耐えきれなくなった時に、
陸のプレートはビョ～ンと跳ね上がります。これが海溝型の地震です。

↑↑↑しかしこれは地震のしくみを説明する古典的な図で、
最近ではこんな図↓↓↓で表現されています。

陸と海のプレートの境い目はガッチリかみ合っている部分とずるずる動いている部分があります。
ガッチリかみ合っている部分は普段は全く動きませんが、地震の時だけバリバリっと動きます。

この「ガッチリかみ合っている部分」を「アスペリティ」と言います。
最近１０年程度で認識されるようになった概念です。ぜひ覚えて下さい。

アスペリティとは？

アスペリティとは、プレートの境い目に分布する、周囲にくらべて摩擦強度の大きな領域です。
地震波の記録を丹念に解析することによってアスペリティの分布が明らかになってきました。

（アスペリティの空間分布のイメージ）

陸に平野や山地があるのと同じように、海底にも平野や山地・山脈があります。
まだら模様に見えるアスペリティのランダムな分布は、
陸の下に潜り込んでしまったかつての海底の山地（海山 [かいざん]）の分布に
相当するのではないかと考えられています。

地下に潜り込んだ海山の「でっぱり」が引っかかって、
プレート運動にブレーキが効いている状態になっているらしい、と言われています。

アスペリティの規模は地域によってまちまちです。
北海道や東北の太平洋側ではアスペリティの半径は数10km程度です（下図）。

静岡から高知へ至る南海トラフではアスペリティは半径100m以上の円形～楕円形です。

地震の正体はアスペリティの破壊だ

さて、「地震」を一言で言い表せば、地下の岩石が破壊してずれることです。
ある一点（震源）から始まった破壊は、立体的にではなく、平面的にバリバリっと広がります。
このように破壊してずれた面が地震断層です。
この破壊面が、まさにアスペリティに相当するのです。
つまり、地震の正体はアスペリティの破壊なのです。

ところで、一回の大地震で地震断層はどの程度のずれるのでしょうか？
上の図の四国沖や紀伊半島沖などの青い部分の中にある数字がずれた距離です。
おおざっぱには１mから５m程度といったところです。
（ですから一番上の図は実は大げさなのです。）

なぜ５mなのかというと...　　　海のプレートは毎年5cm前後の速さでもぐり込みますから、
100年間ブレーキが効いていれば、アスペリティに５m（100年分）の歪みがたまります。
100年に一度、ブレーキに限界が来て、ギギッとスリップして一気に歪みを解放し、
５mずれたところでまたブレーキが効き始めます。

５mはアスペリティの直径の0.01%に過ぎないので、極めて微小なずれです。
しかし、秒速数メートルで大地が動きますから、とてつもないエネルギーを放出します。

ご存知のように、エネルギー（地震の規模）を表す数値としてマグニチュードを用いますが、
マグニチュードは、破壊した地震断層の面積と、ずれた距離によって決まります。
つまり、大きなアスペリティが数百年ぶりに破壊すれば、マグニチュードは大きくなります。
10mもずれたらマグニチュード8.5以上になるでしょう。

まとめ（アスペリティモデル）

● プレート境界面には、滑りやすい場所と引っ掛かっている場所(アスペリティ)がある。
● 地域によって固有のアスペリティがあり、サイズはまちまち。アスペリティのない場所もある。

● 普段はアスペリティが踏ん張っているから（ブレーキが効いているから）地震は起きない。
● アスペリティに歪みがたまって、耐えきれなくなってずれる（岩石が破壊する）のが地震。

● 地震が起こる場所はアスペリティに限定されていて、固有の再来周期（破壊周期）がある。
● アスペリティは一度ずれても、またがっちりと噛み合い、周期的に地震を繰り返す。

● 大きなアスペリティほど長期間踏ん張りがきくが、破壊すれば巨大地震を起こす。
例）静岡～高知の南海トラフ
　　アスペリティの直径100km以上、破壊周期は100-200年程度、M８クラス
● 小さなアスペリティは踏ん張りがきかず、ちょくちょく壊れ、似たような地震が時々起こる。
例）北海道や東北の太平洋側
　　アスペリティの直径数10km程度、破壊周期は50年程度、M７クラス

アスペリティという概念はここ10年程で定着した概念で、
アスペリティ範囲や、破壊履歴、歪みの蓄積度合いを知ることが地震予知の第一歩。

（参考にした書籍：東大出版会「地震予知の科学」日本地震学会地震予知検討委員会編）

次回は　地震のしくみと予知のしくみ　その２：「ゆっくりすべり地震の発見」
　　　　　　＃どうやってアスペリティの分布がわかったのか？
　　　　　　＃周囲でずるずる滑っているのがどうしてわかったのか？

にほんブログ村科学ブログ（最高位6位）
FC2ランキング自然科学ブログ（最高位２位）
くつろぐブログランキング科学技術（最高位２位）
↑↑↑１日ワンクリックお願いします↑↑↑

江戸時代の大地震

Wed, 05 Mar 2008 00:32:53 +0900

ホーム＞㈡地球と人類＞近世～近代

江戸時代の大地震

江戸時代は「災害の見本市」と言ってもいいほど、多くの災害に見舞われた時代でした。
天候不順による凶作・飢饉、火山噴火による災害、そして大地震と津波です。

凶作・飢饉が多発したのは江戸時代が寒冷だったためですが、
火山活動や地震活動については、江戸時代に特別に活発化したというわけではありません。
人口が増加し、家屋が増えたために被害が目立ったり、
以前より文書としての記録が多く残されるようになったためだと思われます。

江戸時代に死者1000人を超えたマグニチュード８以上の大地震は、
三陸沖で１回、関東で１回。飛び抜けて多いのが、４度の東海-南海地震です。

　　　　　1605年　慶長地震　　（東海・東南海・南海）
　　　　　1611年　慶長三陸地震（三陸沖）
　　　　　1703年　元禄地震　　（関東）
　　　　　1707年　宝永地震　　（東海・東南海・南海）
　　　　　1854年　安政東海地震（東海・東南海）
　　　　　1854年　安政南海地震（南海）

　　　　（東海は静岡沖、東南海は紀伊半島沖、南海は四国沖）

これらの共通点はすべて海で起こっているということです。
江戸時代や日本列島に限らず、世界中のM８を超える大地震の９割以上は
海で起こる「海溝型地震」です。
海溝型地震は規模が大きいだけではなく、津波を引き起こすことが特徴です。

東海・南海地震とは？

東海・南海地震に着目すると、飛鳥時代以来、以下のような「歴史地震」が知られています。

　（西暦）（地震）　　（ﾏｸﾞﾆﾁｭｰﾄﾞ）　　　　（被害）
　 684　白鳳南海地震　　8.0～8.3　　死者多数・土佐で津波被害
　 887　仁和南海地震　　8.0～8.5　　京都・摂津を中心に死者多数
　1096　永長東南海地震　8.0～8.5　　死者1万人以上、伊勢・駿河で津波被害
　1099　康和南海地震　　8.0～8.5　　死者数万、土佐で津波により大きな被害
　1361　康安南海地震　　8.0～8.5　　死者多数、摂津・阿波・土佐で津波被害
　1498　明応地震　　　　8.2～8.4　　死者3万～4万人以上、伊勢・駿河で津波被害
　1605　慶長地震　　　　7.9～8.0　　死者1万～2万人の津波地震、関東～九州で被害
　1707　宝永地震　　　　8.4～8.7　　死者2,800～2万人以上、関東～九州で津波被害
　1854　安政東海地震　　8.4　　　　死者2千～3千人、房総半島～四国に津波被害
　1854　安政南海地震　　8.4　　　　死者千～3千人、紀伊・土佐で津波被害
　1944　東南海地震　　　7.9　　　　死者・行方不明1,223人、伊豆～紀伊で津波被害
　1946　南海地震　　　　8.0　　　　死者・行方不明1,443人、房総～九州で津波被害
　20XX　想定東南海地震　?　　　　　 30年以内の発生確率:60％、50年以内の発生確率:90％

なんで昔の地震のマグニチュードがわかるの？

地震の計測が始まったのは明治時代。
それ以前の時代の地震は、古文書をたよりに木造家屋の全壊率や墓石の転倒具合を調べ、
その被害の大きさから各地の震度を推定します。

被害が最大だった地域を中心に、震度６、５、４の分布域の半径を決めていきます。
近年の地震で、震度分布域の半径とマグニチュードの関係式がわかっているので
昔の地震のマグニチュードがある程度の精度で決めることができます。

東海・南海地震の歴史法則

次に、南海 (A-B)、東南海 (C)、東海 (D) の位置関係で年代順にならべるとこのようになります。
各海域で単独で起きたり、連動して起きたりしていることがわかります。

これを見ると、以下のような法則（経験則）が読み取れます。
【法則１】　この海域の地震は100年から250年程度の周期で起こる。
【法則２】　東南海地震(C)が起こった時に、東海地震(D)を伴う場合と伴わない場合がある。
　　　　　（東海地震(D)だけが単独で起こることはない。）
【法則３】　東南海地震(C)と同時、または数年以内に必ず南海地震(AB)が起こる。
　　　　　（南海地震の後に東南海地震が起こることはない。）
【法則４】　南海地震だけが単独で起こることがまれにある。
【法則５】　東海地震、東南海地震、南海地震が一挙に起こることがたまにある。

実は、南海地域は世界で最も地震の歴史が詳しく分かっている場所です。
なおかつ現在、世界でもっとも地震、地殻変動の観測網が整備されているところです。
世界中さがしてもこのような場所はありません。
そして、今世紀中頃までに東南海地震が再来することはほぼ確実です。

まとめ

●江戸時代は凶作・飢饉、火山噴火、大地震・津波などの多くの災害に見舞われた。
●凶作・飢饉が多発したのは江戸時代が寒冷だったためである。
●江戸時代に地震が増えたように見えるのは、被害が正確に記録されるようになったからである。

●日本のほとんどの大地震は海で発生しており（海溝型地震）、世界的に見てもそうである。
●南海 (AB) 、東南海 (C)、東海 (D)は、活動史が世界で最も詳しく分かっている地震である。
●この海域の地震は100年から250年程度の周期で起こる。次は今世紀中頃。
●AB←C連動型　AB←CD連動型　AB単独型（まれ）　ABCD連動型　の４パターンがある。　

次回は、
１．そもそもなんで地震が起こるの？
２．なんで同じ場所で繰り返し起こるの？
３．なんで震源域が、東海、東南海、南海の３地域に分かれているの？
４．最先端の地震予知は？　予知はできるの？　できないの？
について解説します。

人口問題について考える（１）

Sat, 23 Feb 2008 00:42:52 +0900

こんな大問題を一つの記事にまとめるのは無謀ですが...
人口問題についてそれなりに考えてみました。

世界人口はどのように増えてきたのでしょう？

人類史の700万年間で、人口が増えたのは最後の１万年だけです。
１万年前に人類は「農耕革命」によって人口を増やすことに成功しました。

　　　その後古代文明（都市革命）を経て、世界人口が1億人を突破したのは西暦元年頃。
　　　西暦1,000年には2億人、1,500年には5億人までに増加しました。

産業革命以降

人口の増加が頭打ちになりそうになった時、その壁を打ち破ったのは、
化石エネルギーを使った工業の開始、つまり産業革命です。
産業革命で生産性が向上し、人口の許容量の天井が上がったために、
1,900年には世界人口は15億人にまで膨れ上がりました。

　　　産業革命によって増加した人口を養って、拡大する経済を維持するためには、
　　　次なる手段がどうしても必要でした。それは19世紀半ば以降の植民地政策です。
　　　欧米諸国は、植民地から安価な資源や労働力、そして市場を確保することで
　　　再び人口の許容量の天井を上げ、消費を拡大していきました。
　　　この手段は第二次世界大戦後まで続きます。

この時点で、増え続ける人口の限界や、資源の枯渇といった危惧はあったでしょうか？
当時の社会情勢、知識や視野からすれば、進むべくして進んだのかもしれません。

　　　その後、先進国は経済成長を経て成熟し、人口増加は収束に向かうのですが、
　　　途上国の人口増加は勢いを増すばかりで、世界人口はあっという間に60億人を超えました。

なぜ、こんなにも人口が増えてしまったのでしょう？

20世紀以降、人口爆発している国は、インド、パキスタン・バングラデシュ、
ソマリア、エチオピア、東南アジア諸国…などの貧しい国、途上国がほとんどです。

　　　そのため、人口爆発の原因は「貧しいから」「教育水準が低いから」「避妊を知らないから」
　　　などと考えられています。確かにそれは一理あります。
　　　貧困な社会では子供の死亡率も高く、また子供が労働力となるので多産になりがちです。

しかし、本当に貧困だから20世紀の人口爆発が起きたのでしょうか？
貧困であっても自給自足をしている社会では、今でも人口は安定しています。
供給される食糧を超えて人口は増えることができないからです。

　　　では、なぜ異常な人口爆発が起きてしまったのでしょう？

換金作物の栽培と経済破綻

人口爆発を起こしているのは、かつて先進国の植民地だった国々、
もしくは現在先進国に「資源」や「換金作物」を輸出している国々です。

　　　話を単純化してみましょう。
　　　「村の土地半分をコーヒー畑にしたら食べ物を倍にしてあげよう」と欧米人に言われ、
　　　自給自足の村は、言われるがままに取引に応じ、コーヒーの栽培を始めます。
　　　（コーヒーは一例で、他に紅茶、砂糖、コショウ、綿、ゴムなど）

やがてコーヒーの栽培で貨幣が入るようになり、たしかに食糧も２倍になり、
人口も増加し、経済も拡大しました。しかし、これは一時的繁栄（バブル）でした。
人口の増加が急だったので、すぐに食糧不足がやってきました。
食糧とお金を得るためにコーヒー農地を拡大せざるを得なく、
人口増加と農地拡大の悪循環が加速しました。

　　　ついに残った土地はすべてコーヒー畑に変わり、１品種のみを生産していくことになり、
　　　主食の栽培がおろそかになり、この村で何千年も続いていた自給自足は崩壊します。
　　　そして、食料などの生活必需品すべてを物価の高い先進国から買わなければならなくなります。
　　　同じ土地で同じ作物を作り続けると地力が低下し、やがてその農業は破綻します。

そこに取り残されたのは「多額の債務」「荒れ果てた土地」「多くの飢えた人々」でした。
欧米諸国に資源や労働力が奪われ、他の産業が発展する余地もありません。
生活水準も教育水準も上がらないまま、人々は極度の貧困に陥り、
必然的に「子だくさん」になっていきます。

　　　極端に単純化して説明しましたが、これが20世紀の
　　　換金作物の大量生産(プランテーション)に特化した途上国の転落パターンです。

21世紀の人口は？

さて、21世紀はどうなるのでしょう？

　　　途上国の人口増加はまだまだ続きますが、先進国の人口は減少に転じます。
　　　しかし相変わらず、先進国では資源や労働力の安い地域から
　　　莫大な食糧や資源を輸入することで大量消費を支えているのが現状です。

しかし、さすがに人口が増えっぱなしで、資源・食糧は枯渇するのはまずい、
増え続ける人口をもはや養えなくなるという危機、
とりかえしのつかない環境破壊という危機が近づいていることに気づいて
地球的視野で何か行動するのが当然でしょう。

　　　国家の政策や、国際協力などによって、人口問題の解決のための模索が続いています。
　　　21世紀の人類にはどんなシナリオが用意されているのでしょうか？

最近の世界人口の予測によれば、
今後２０億人増加するのに、あと２５年程度かかると言われています。
その後２０億人増えるのに、さらに７５年程度かかると言われています。

　　　つまり、人口増加率の低下は予想より早く始まっていて
　　　今世紀中に100億に達しないという可能性も、難しいですがあります。
　　　なので、さほど悲観的にならなくても良いのかもしれません。

とは言え、最も厳しいのは、人口増加の峠を越えるまでの、この先２５年間で、
「この先２５年間の食糧や資源の危機をどう乗り越えるが問題だろう」
と考えている専門家もいるようです。

参考にした書籍
大塚柳太郎・鬼頭宏著「地球人口100億人の世紀」

環境先進国・江戸（２）

Sun, 17 Feb 2008 12:39:12 +0900

ホーム＞㈡地球と人類＞近世～近代

環境先進国・江戸（２）

温暖化問題よりも、はるかに切迫した問題は、食糧問題とエネルギー問題。そんな気がします。
「１５年後には世界的な飢餓の時代に突入する」と言っている人もいます。（詳細は別の記事で）

　　　　　これらの問題のネックになっているのは人口問題です。

　　　　　　　　　食糧や資源そして環境と人口とのバランスを理解するには、
　　　　　　　　　やはり、江戸時代がよいヒントを与えてくれるようです。
　　　　　　　　　まずは、日本の人口がどのように推移してきたのかを見ていきましょう。

「人口波動」って何だろう

人口学にはいくつかのセオリーがあるそうです。

ー匆颪養うことができる限度まで人口が増えてしまうと人口は停滞し、人口圧が高まる。
⊃邑(ストレス)が高まると、新しい生産技術を工夫したり、新しい資源を探すようになる。
５蚕儚弯靴成功すれば、再び人口を増加させることができる。

　　　世界の人口は一直線じゃなくて、波打つように増加してきたことが知られています。
　　　上記の人口学のセオリーで、波打つような人口のうねりを説明できるのだそうです。
　　　このような人口のうねりを「人口波動」といいます。

日本の人口波動

さて、鬼頭氏の著書によれば、過去１万年間の日本は４回の人口波動があったといいます。

【人口波動の第１波：縄文時代】

時代	縄文時代前期	縄文時代中期	縄文時代後期	縄文時代末期
年代	10,000-6,000年前	5,000-4,000年前	4,000-3,000年前	3,000-2,300年前
推定人口	2万人	26万人	16万人	8万人
気候	徐々に温暖化	温暖期	徐々に寒冷化	寒冷期
欧州では				精神革命の時代

縄文時代は自然に依存する狩猟・採取・漁労を営んでいました。
推定人口の推移をみると、まさに気候変動の影響をダイレクトに受けていたことがわかります。

【人口波動の第２波：弥生～奈良～平安～鎌倉時代】

時代	弥生時代	古墳・飛鳥	奈良時代	平安時代	鎌倉時代
推定人口	59万人	???万人	500万人	650万人	700万人
気候	やや温暖湿潤	寒冷期	急激な温暖化	温暖期	温暖期→寒冷化
欧州では	古代温暖期	民族大移動の時代		中世温暖期

稲作の開始によって弥生時代から人口は増えます。
寒冷だった古墳・飛鳥時代も（大陸からの移民によって？）増加を続け、
奈良時代には弥生時代の約１０倍に増加します。

　　　律令制の整備などの社会制度の変革により大開墾時代が開幕したのが要因です。
　　　当時の急激な温暖化も開墾を後押しした要因の一つでしょう。
　　　平安時代に成熟期を迎え、その後、鎌倉時代まで人口は頭打ちになります。

【人口波動の第３波：南北朝から江戸前期】

時代	南北朝～戦国	江戸時代初期	享保6年(1721年)	弘化3年(1846年)
推定人口	???万人	1200万人	3100万人	3200万人
気候		小氷期	小氷期

500年停滞ぎみだった人口は、南北朝あるいは戦国時代あたりから増え始めたと言われています。
その理由はズバリ、15世紀以降、市場経済が成長したからです。

　　　　農業技術の進歩によって生産高が上がり、手工業や商業の発達とともに、
　　　　金融や流通も活発になり、徐々に全国に経済ネットワークができました。
　　　　人口が持続的に増加する新たな文明システムができあがったのです。

　　　　　　　　欧州では危機の17世紀と呼ばれる寒冷期であり人口停滞期だったのに、
　　　　　　　　江戸時代前期は人口が100年で３倍にも爆発したのは驚くべきことです。
　　　　　　　　農業市場経済のシステムが完成した18世紀には人口はピタリと停滞します。

【人口波動の第４波：幕末～現在】
幕末の開国、欧米の制度を導入して、19世紀末期には工業化を成し遂げて、
経済成長を加速させていき、人口は100年で江戸時代の３倍以上に爆発します。
しかし、過去の人口波動と同じように、21世紀の人口は成長も頭打ちになり減少に転じました。

まとめると...　日本の人口波動とは...

４回のうねりで成長してきた日本の人口ですが、その実体は、
【第１波】　縄文時代の温暖化による豊かな自然環境のもとで成長。その後寒冷化で衰退。
【第２波】　温暖化を背景に稲作伝来に続く大開墾で成長。平安時代は温暖なのに成長停滞。
【第３波】　寒冷化にもかかわらず、土地生産性の向上と市場経済の成長で人口増加。
　　　　　　この文明システムは江戸時代後期で成熟。その後１世紀半にわたって人口は停滞。
【第４波】　温暖化の時代。20世紀の工業化による急速な経済成長。21世紀で人口頭打ち。

　　　気候変動が背景にはあるものの、人口波動を作ってきたのは
　　　社会構造の変革や技術革新だと言えそうです。

　　　　　　　第４波の人口停滞期にある21世紀の日本。
　　　　　　　第３波の人口停滞期にあった18世紀の江戸時代が参考になるのかも知れませんね。

「環境先進国・江戸」の特徴は？

　　　　　江戸時代の特徴は４つあります。
　　　　　　　〆得顕椎修併餮擦鮃馥發粘袷桓給
　　　　　　　完璧なリサイクルの実践
　　　　　　　４柄任弊験萢夕阿叛疆戮△訃暖顱
　　　　　これらは前の記事で触れましたが、それらに加え、

　　　　　　　静止人口に近い状況を達成　があります。

持続可能な社会の条件の一つは、最適人口で人口が静止することです。
18世紀に江戸時代の人口が静止したのは、人口を抑制したからという説もありますが、
いずれにせよ、日本が閉鎖システムで持続可能な社会を維持する場合、
当時の人口3200万人が、養える人口の上限に近かったことを意味しているのでしょう。

極端な話、もし今、石油と食糧の輸入がストップしたら、
日本はせいぜい4000万人程度しか養えない、ということを意味しているのかもしれません。

参考にした書籍・記事
鬼頭宏著「環境先進国・江戸」 (PHP新書) キーワード『21世紀を読むヒントは江戸時代にあり』
logosecoさんの記事：http://blogs.yahoo.co.jp/logoseco/53368969.html

Earth, Ocean, amd Life（後編：地球と人類の共生）

Thu, 14 Feb 2008 00:06:04 +0900

　　　　　　　全章完成したら本を出版できるかなぁ...

第７章■人類進化の700万年　ダイジェスト版2007/3/11　700万年前～　
　《１》人類の誕生　《２》猿人の時代　《３》原人の出現　《４》アフリカから旅立った原人
　《５》旧人の登場　《６》ネアンデルタール人の登場　《７》ミトコンドリア・イブ
　《８》文化の夜明け　《９》現生人類の世界拡散

第８章■古代文明の誕生　ダイジェスト版2008/XX/XX　1万年前～3000年前
　《10》農耕の開始　《11》農耕文明が招いた温暖化？
　《12》世界６大文明とは（調査中）《13》（未定）《14》（未定）《15》（未定）　

第９章■古代～中世　ダイジェスト版2008/2/2　古代文明～14世紀頃
　《１》紀元前６～５世紀の精神革命　《２》古代ローマ帝国の滅亡と気候変動
　《３》温暖化を生き抜いた人々　《４》マヤ文明の崩壊と気候変動　《５》日本の美術史

第10章■近世～近代　ダイジェスト版2008/XX/XX　14～19世紀頃
　《１》近代小氷期と太陽活動　《２》環境先進国・江戸（３Ｒ）
　《３》環境先進国・江戸（人口）　《４》江戸時代の大地震
　《５》近世３大飢饉（調査中）　《６》（未定）　《７》（未定）《８》（未定）　

第11章■現代の地球温暖化　ダイジェスト版2008/XX/XX　
　《１》第２の温暖化ガス：メタン　《２》地球寒冷化がやってくる？
　《３》京都議定書を復習してみよう　《４》1960年代の寒冷化
　《５》CO2はホントに温暖化の原因？　《６》京都議定書、約束期間始まる
　《７》温暖化で海面は上昇したのか？　《８》太陽活動周期と温暖化（調査中）

最終章■地球と人類の将来（未定）
　《１》人口問題を考える（１）《２》人口問題を考える（２）（準備中）
　《３》地震のしくみと予知(1)　《４》地震のしくみと予知(1)（準備中）
　《５》科学の進歩で理解が進んだ地球（準備中）　《６》（未定）

環境先進国・江戸（１）

Sun, 10 Feb 2008 14:01:29 +0900

ホーム＞㈡地球と人類＞近世～近代

経済産業省では平成13年から循環型社会を目指す３Ｒ政策を推進しており、リデュース、リユース、
リサイクルという３Ｒキーワードは徐々に浸透してきたと言えるでしょう。

環境先進国・江戸

さて、循環型社会の代表例としてよく取り上げられるのが江戸時代。
江戸時代の３Ｒはいったいどのようなものだったのでしょうか？

鬼頭宏著「環境先進国・江戸」では、３Ｒにリペアとレンタルとリースを加えた
「５Ｒ」として以下のように解説しています。

リペア（repair／修繕）

江戸時代の人々は壊れたものを修繕して、できる限りながく使うことが普通でした。
　破れた紙を張り替える提灯の張り替え屋　鍵の修理をする錠前直し
　瀬戸物の焼き接ぎ屋。割ってしまった陶磁器を捨てずに修理して再利用。
　鍋の穴を塞ぐ鋳掛け屋（金属製品の修理）　刃物の研ぎ屋　のこぎりの目立て
　キセルの胴竹をとりかえる羅宇屋(らうや)　樽や桶の壊れたタガを修理する箍屋(たがや)
　などなど...

このような江戸の修理専門業者は、現代では極めて稀な職業です。
　・精密な工業製品は修理が難しい、
　・商品が短期間で陳腐化してしまう、
　・修繕費（人件費）がむしろ割高になってしまう、
などが理由で現代は「使い捨て社会」になってしまいました。

リユース（reuse／再利用）

江戸時代は普通にリユース／再利用が行われていて、
諸々の専業化した下取り商人・回収専門業者が常に街を巡回していました。
　使用済みの樽を買い集めて再利用する古樽買い
　 古傘骨買い屋が買い集めた古傘は、専門の問屋が集めて油紙をはがして洗い、
　　糸をつくろってから下請けに出しました。
　古着を買い集める古手屋　など...
　　1721年（享保6年）の江戸には古手屋の組合があり、1182軒の組合員がいたそうです。

現代では、中古車販売、廃品回収業、リサイクルショップ、リターナルブル瓶、など。

レンタルとリース（rental & lease／貸借）

レンタルとリースは近代に始まったかのように思えますが、
江戸時代はものを個人的に所有するのではなく、必要に応じて、隣近所から借りたり、
専門の業者から借りることは極普通でした。
　，燭さんの貸本屋があって、庶民の知識欲と満たし、娯楽を提供。
　都市には家を持てない階層が多く(約８割)、貸家が準備されていた。　など...

リサイクル（recycle／再資源化）

リサイクルとは、不要になったものや廃棄物を再び資源として生産に投入すること。
　（鞠△鯒晴箸鉾稜笋垢肥汲み屋がその代表例。（人間の排泄物は値段のつく立派な商品）
　▲乾濕茲蝓∋羔Δぁ紙屑買い。現在はほとんど見かけなくなったちり紙交換業者の先祖。
　２仍譴療拾い
　　子供達も、道で古釘などを拾い集めてためておき、行商人が来ると、
　　おもちゃやアメと交換してもらっていた。
　ぞ般斥僂里蹐燭から垂れ流れたろうを買い集めるろう燭流れ買い
　イまどの灰を集める灰買い
　　灰は肥料のほか、染料の触媒、清酒づくり等に欠かせない化学薬品だった。

廃棄物・副産物を回収して自然に帰し、食糧生産に還元するのが江戸時代のリサイクル。
廃棄物・副産物を回収して工業原材料として再投入するのが現代のリサイクル。
両者は全く意味が違いますね。石油化学製品は回収しても自然界にリサイクルしません。

リデュース（reduce／廃棄物の発生抑制）

リデュースとは、資源利用を節約し、効率を高め、
廃棄物の排出量を削減できるような資源を利用することです。

江戸時代は、最終的に廃棄しなければならない副産物は非常に少なかったと言えます。
壊れたものは修繕し、不要になったものの大部分は
再利用・再資源化がしやすい素材で作られていたためです。

現代の「リデュース」といえば、省エネ全般がそれにあたるでしょう。
身近な一例としては水洗トイレのレバーにある「大・小」の区分など。

江戸時代の何がすばらしいのか

➊ฺ ゴミを自然へ還元するリサイクル
江戸はゴミ処理と資源リサイクルが徹底していました。これが環境先進国江戸たるゆえんです。
当時、ロンドンのテムズ川やパリのセーヌ川が下水道から垂れ流される汚水、
工場排水で汚され、動物の死体やゴミを浮かべて悪臭を放っていた時代に、
隅田川河口では白魚漁が行われ、将軍家に献上されていました。
品川の海岸で作られる浅草海苔も諸国に江戸名産として送られていました。
東京湾に流れ込む川が養分を供給し、人々の努力によって汚染が防止されたのです。

➋ฺ ３Ｒ(５Ｒ)が経済活動として成立していた
修理業者、下取り・回収専門業者、貸借業者、廃棄物回収販売業者などの
専門業者の活動が産業として成立していました。これが環境先進国江戸の大きな特徴です。

➌ฺ エネルギーをすべて国内調達
江戸時代はエネルギー（ほとんどは薪と木炭）と資源をほとんどすべて国内調達していました。
植林等を行うことによっての限られた資源の利用と環境保全を両立させました。
そして完璧と言っていいほどのリサイクルが行われていた資源節約型の消費社会だったので
循環型社会のひとつのモデルだと言われているわけです。

江戸時代のライフスタイルにしてみる？

江戸時代は資源節約型のライフスタイルで、冬期の暖房と言えば、
「いろり」「火鉢」「こたつ」くらいしかありませんでした。
これは、乳児や妊産婦の高い死亡率、高齢者の循環器系、呼吸器系の病気の
原因になっていたかもしれません。
国内にはぎりぎりの資源しかなかったために、エネルギーは節約せざるを得なく、
それは環境にとって好ましかった反面、健康にとってマイナス要因となり、
短い寿命と結びついた可能性もあります。

江戸時代の成人男子の身長が157cmくらい、女子はそれより10 cmくらい低かったのは
栄養が十分でなかったことが原因で、乳児や妊産婦の高い死亡率もその影響です。
江戸時代の食糧自給率はほぼ100％でしたが、食生活は簡素でした。
日本の資源で江戸時代の「完全循環型のライフスタイル」を続けた場合、
当時の人口4000万人を養うのが、めいっぱいぎりぎりだった、
というよりは、ほとんど危機に直面していたことを意味しています。
（次回に続く...）

参考にした書籍・サイト
鬼頭宏著「環境先進国・江戸」 (PHP新書) キーワード『21世紀を読むヒントは江戸時代にあり』
http://www.city.mishima.shizuoka.jp/kyoudo/kyoudo/recycle/RECYCLE1.HTM

地球, 海, そして生命の神秘・奇跡について綴るブログ EARTH, OCEAN and LIFE へようこそ

Thu, 07 Feb 2008 00:37:58 +0900

生命の爆発と発展：５行でわかる古生代（5.4～2.5億年前）

　　　　　　　　　　　　　古生代は地球の歴史の９合目から９.５合目　　　　　　　

　　　■5.4億年前の爆発的な生命の多様化によって、古生代は華やかに幕を開ける■
　　　　■４億年前には初めて大地が緑化され、やがて裸子植物の大森林が形成される■
　　　　　■海では魚類が全盛期を迎え､海底を這う魚がいつしか上陸し両生類が登場する■
　　　　　　■3.7億年前､隕石衝突の大惨劇から生き延びた両生類は爬虫類・哺乳類へと進化■
　　　　　　　■2.5億年前､地球の生命史上､最も悲惨な大量絶滅によって古生代は幕を閉じる■

　　　　　　　　　　　　　　　　　５行でわかるｼﾘｰｽﾞ☞ ㈠㈡

　1日1回クリックしてね ☞　　　　　　　　　　
　週間ランキング▶▶▶　　6位/581 (08/10/31)　2位/181 (08/10/25)　2位/420 (08/10/27）

EARTH, OCEAN, and LIFE

生命誕生の奇跡 (3)

生命誕生の奇跡 (3) 代謝機能と細胞膜の獲得

鉱物の表面で有機分子の重合・高分子化が進んだ

鉱物の表面で代謝が起こった！「Fe-Sワールド」

原始代謝はどこで始まった？ 鉄と硫黄が豊富な深海の温泉

細胞膜はどうやって出来た？

生命の素、リンも豊富な深海の温泉

まとめ（ココだけ読めばわかります）

生命誕生の奇跡 (2)

生命誕生の奇跡 (2) 海底下で生き延びた高分子

第１段階：酸化的大気からのサバイバル

第２段階：より安全な海底へうまく移動した有機分子

第３段階：有機分子が高分子化したのは海ではなく地下だ！

海底下３km、温度200℃ でのサバイバル！

まとめ（ココだけ読めばわかります）

生命誕生の奇跡 (1)

生命誕生の奇跡 (1) 上空で作られたアミノ酸

アンモニアがどうやって地球上に現れた？（アンモニアがないとアミノ酸はできない）

微惑星・隕石の銃弾爆撃を受けた太古の海洋

「有機分子のビックバン説」衝撃蒸気流でできたアンモニアとアミノ酸

まとめ（ココだけ読めばわかります）

地震のしくみと地震予知（１）

その１：アスペリティで地震が起こる

アスペリティとは？

地震の正体はアスペリティの破壊だ

まとめ（アスペリティモデル）

江戸時代の大地震

江戸時代の大地震

東海・南海地震とは？

なんで昔の地震のマグニチュードがわかるの？

東海・南海地震の歴史法則

まとめ

人口問題について考える（１）

世界人口はどのように増えてきたのでしょう？

産業革命以降

なぜ、こんなにも人口が増えてしまったのでしょう？

換金作物の栽培と経済破綻

21世紀の人口は？

環境先進国・江戸（２）

環境先進国・江戸（２）

「人口波動」って何だろう

日本の人口波動

まとめると... 日本の人口波動とは...

「環境先進国・江戸」の特徴は？

Earth, Ocean, amd Life（後編：地球と人類の共生）

全章完成したら 本を出版できるかなぁ...

環境先進国・江戸（１）

環境先進国・江戸

リペア（repair／修繕）

リユース（reuse／再利用）

レンタルとリース（rental & lease／貸借）

リサイクル（recycle／再資源化）

リデュース（reduce／廃棄物の発生抑制）

江戸時代の何がすばらしいのか

江戸時代のライフスタイルにしてみる？

地球, 海, そして生命の神秘・奇跡について綴るブログ EARTH, OCEAN and LIFE へようこそ

生命誕生の奇跡 (3)　代謝機能と細胞膜の獲得

原始代謝はどこで始まった？鉄と硫黄が豊富な深海の温泉

生命誕生の奇跡 (2) 　海底下で生き延びた高分子

第２段階：より安全な海底へうまく移動した有機分子　

生命誕生の奇跡 (1)　上空で作られたアミノ酸

まとめると...　日本の人口波動とは...

　　　　　　　全章完成したら本を出版できるかなぁ...