https://www.kinokuniya.co.jp/c/20120711102028.html 【『ウイルスと地球生命』知られざるウイルスの役割【ノンフィクションはこれを読め！HONZ】】より
ウイルスのことを病気の原因で、危険なものとばかり考えていませんか？
実はあなたが胎児だったとき、ウイルスはあなたを守る大切な役割をはたしていたのです。
地球上には膨大な数のウイルスが存在し、生物の行動や生命の進化に大きな影響を与えていることがわかってきました。
これまでの常識をくつがえす、ウイルスの存在意義を考えてみます。
ウイルスといえば、インフルエンザや口蹄疫ウイルスのように人や動物に関連する病原体というイメージが強い。しかし、細菌に善玉があるように、実はウイルスにも、哺乳動物・昆虫・植物などの生存を助けるものや、地球環境を維持する海洋ウイルスなど、いい奴がたくさんいるのである。そんなあまり人に知られていないウイルスの役割について、アカデミックかつトリビア的に紹介するのが本書である。
2000年、今まで病原体の塊と思われていたウイルスが、実は人の胎児を守っていることが明らかにされ、人びとに衝撃を与えた。母親の免疫系にとっては父親の遺伝形質は異質な存在であり、普通であれば免疫反応によって胎児内の父親遺伝形質を拒絶しようとするはずである。ところが、拒絶反応の担い手である母親のリンパ球は、一枚の細胞膜によって胎児の血管に入るのを阻止されている。一方でその細胞膜は、胎児の発育に必要な栄養分や酸素の通過は遮らないのだ。長らくこの細胞膜の構造は謎に包まれていたが、2000年にヒト内在性レトロウイルスにあるシンシチンというタンパク質の作業により作られていることが判明した。ウイルスのまったく新しい側面が明らかになった瞬間である。病気の原因とみなされていたウイルスが人間の存続に重要な役割を果たしていることが示されたのだ。
もちろん、ウイルスが影響を与えるのはヒトだけではない。例えばハチ。働きバチには、外敵が現れた際、女王バチを守るために攻撃するハチと逃げ出すハチがいるそうだ。両者の違いは何か。東京大学の久保健雄グループの研究によると、脳内がウイルスに感染しているか否かだそうだ。このウイルスに感染している働きハチは死を覚悟して攻撃行動に出るのである。ちなみにこのウイルスはカクゴ（覚悟）ウイルスと命名されている。
その他にも、ガンと闘うウイルスから、植物に干ばつ耐性や耐熱性を与えるウイルス、二酸化炭素の蓄積や雲の形成に関わるウイルスまで、ウイルスの様々な役割が本書で紹介されている。しかし、これらはまだ氷山の一角にすぎない。地球上には膨大な種類のウイルスが存在することが分かっているが、研究が進んでいるのはヒトや家畜に関するウイルスだけなのだ。海洋に絞っただけでもウイルスは10の31乗個も存在されると言われており（その総炭素量はシロナガスクジラ7,500万頭分！、ウイルスを繋ぎ合わせた場合の長さは1000万光年！）、まさに天文学的な量のウイルスが存在しているにも関わらず、これらに関する研究は始まったばかりである。
本書はトリビア集に終わるのではなく、ウイルス研究史の変遷や、ウイルスは生物かどうか、細胞との違いは何か等、アカデミックな内容も平易な表現で解説している。まさに入門書としてはうってつけである。100ページ程にまとまっているので、通勤時間に読めきれる分量である点もとても良い。
今後、ウイルスの役割が少しずつ解明されていけば、ビジネスに応用できるウイルスも出てくるであろう（実際、アメリカにはウイルスを用いた商品開発をしているベンチャーが出てきている）。ウイルスに興味ある人だけでなく、ビジネスマン含む幅広い人たちにとってオススメできる本である。
https://logmi.jp/business/articles/323746 【ウイルスを捕食して生きる、原生生物の謎】より
「ウイルス」と聞くと、多くの人はそれを「病気や死の原因になる“悪いもの”」と考えると思います。しかし最近の研究によって、じつはウイルスは「地球の生態系の中でもっとも小さな“キープレイヤー”かもしれない」という考えも出てきています。それはどういうことか？ 簡単にいうと、ウイルスを捕食する生き物の存在が確認されつつあるそうなのです。その捕食者とは「原生生物」と呼ばれる、人間と同様に複雑な細胞組織を持った小さな小さな生き物たち。そこで今回のYouTubeのサイエンス系動画チャンネル「SciShow」では、その謎に迫ります。
スピーカーRose Bear Don't Walk
ウイルスを捕食する原生生物たち
ローズ・ベアドントウォーク氏：ウィルスは、極々小さい生き物です。ですから、ウィルスを食べて生きている生物がいるなんて、考えられませんよね。ところが研究が進むにつれ、ウィルスを食べる生物がいることがわかってきています。ウィルスは病気や死の原因ともなりますが、地球における生態系の中でもっとも小さなキープレイヤーなのかもしれません。
目には見えませんが、この世界には膨大なウィルスが生息しています。研究者たちは、地球上のウィルス由来の全炭素量は実に2億トンと推定しています。ちなみに、世界中の人間の全炭素量は約6千万トンです。
小さいとはいえ、ウィルスは微生物の大事な栄養源となりうる窒素、炭素、リンを豊富に含んでいます。ですから、ウィルスを食べる生き物そのものが小さければ、ウィルスをエサに生きているものがいたとしても納得できます。
ここで、原生生物という小さな生き物の話題に移ります。原生生物は、私たち人間と同様に複雑な細胞組織を持っていますが、菌界・植物界・動物界のいずれにも属しておらず、独自の界を持っています。多くは海や海底の堆積物の中に、たくさんのウィルスと一緒に生息しています。
中でもピコゾアと呼ばれるものは極小で、約3ミクロンほどの大きさしかありません。別々の研究をしている少なからぬ研究者らが、この小さな原生生物がウィルスを食べている可能性を指摘しています。ウィルスでお腹がいっぱいになるほど小さいからです。しかし、それを立証することができていませんでした。3ミクロンとあまりにも小さいため、ピコゾアの食事を観測するすべがなかったからです。
そこで2020年『Frontiers in Microbiology』誌の関係者らは、原生生物がウィルスを食べるかどうかを調べるため、次善の手と思われる研究を行いました。多くの海の原生生物を解剖して、内部の遺伝物質を調べたのです。これは、単細胞生物のお腹を切開して、内容物を調べるようなものです。
サンプルの原生生物の中には、驚くほど大量のウィルス由来の遺伝物質が入っていました。内容物は多種多様でしたが、特筆すべきことにごく小さなものであっても、すべての原生生物には内部にウィルス由来の遺伝物質があったのです。そこで研究者たちは、原生生物は頻繁にウィルスを食べている、もしくはウィルスを主食にしているのではないかと考えました。
さて、ここでは原生生物の内容物を調べただけなので、原生生物がウィルスを食べているとは断定できません。原生生物にウィルスが感染していたか、ウィルスをエサにした他の生き物を、原生生物が食べたのかもしれません。
しかし、検出されたウィルスは、原生生物ではなく細菌に感染するものでした。しかも、感染されるはずの細菌に関連するものは見つかりませんでした。つまりこの場合は「ターダッキン（注：Turducken／ターキー（七面鳥）にダック（鴨）を詰め、さらにチキン（鶏）とフィリングを詰めて焼く、アメリカ合衆国ルイジアナ州南部の料理）」状態でもなかったのです。そのため、原生生物はウィルスを意図して捕食したのだろうと結論づけられました。
こうした研究が注目されるのは、ウィルスが食物連鎖上に占める位置がまだわかっていないためです。どんな生き物が何を食べるかを解析することは、栄養素の移動を解明し、気候変動などの環境の変化に、生態系がどのような反応をするかを予測する上で、重要です。
もしかしたら、ウィルスを捕食する生物を利用して、水質管理などに利用できるかもしれません。人間がウィルスを大好きになることはないでしょうから、少なくともウィルスを食べてくれる生き物の存在が判明するだけでも、うれしいですよね。
https://academist-cf.com/journal/?p=12611 【深海や地底の微生物を追う研究者が、放射能問題に取り組むワケ – 東京大学・鈴木庸平准教授周藤 瞳美】 より
深海や地底は、光合成生物が誕生する前の地球環境に似ているといわれている。そうした極限環境に住む微生物の活動について研究し、生命の起源や地球初期生命の謎に迫っているのが、東京大学大学院 理学系研究科 地球惑星科学専攻 鈴木庸平准教授だ。これまでに、1億年前に形成された海底下深部の溶岩から微生物の細胞を発見したり、メタンをエネルギー源とする微生物生態系が地底に存在していることを明らかにしたりなど、さまざまな成果を残してきた。
一方で、鈴木准教授は、academistのクラウドファンデングにおいて、放射性粒子やPM2.5といった有害な粒子を炭酸カルシウムで包み込んで無害化する技術の研究に対して支援を募っている。将来的には、福島第一原発周辺の帰還困難区域をはじめとする放射能汚染環境の浄化に取り組んでいく考えだ。
極限環境の微生物と放射能問題——一見あまり関係なさそうにも思えるが、実はそこにはつながりがあるという。鈴木准教授に、研究の内容や経緯も含めて詳しく聞いた。
深海、地底、火星……極限環境に住む微生物の謎を追う
——鈴木先生はこれまでに、深海や地底の生態系や微生物について研究されてきたそうですね。
海洋研究開発機構（JAMSTEC）に在籍していたときには、有人潜水調査船「しんかい6500」に乗って深海底熱水噴出孔や海底火山に生息している生物の調査を行っていました。当時まだ運用が始まっていなかった地球深部探査船「ちきゅう」による岩石やマントルの掘削調査を見据えて、地学と微生物の知見を持つ私がプロジェクトに採用されたという形です。JAMSTECに在籍していた最後の年には、1年間で8回もしんかい6500で潜航しました。ちょっとそこのコンビニでポテチを買うような感覚で深海に潜っていましたね（笑）。
鈴木准教授がはじめてしんかい6500に乗船したときの潜航記念証。グアム沖の海底火山の調査を行った
その後、産業技術総合研究所に移り、高レベル放射性廃棄物の地層処分に関するプロジェクトに参画しました。日本では、放射性廃棄物、つまり原子力発電で生まれる「核のごみ」を地層深くに埋めて長い期間にわたって人々の生活環境から隔離する方針がとられていますが、地殻変動が活発な日本においては、火山や地震の影響を十分に評価して、安全を確保していかなければなりません。そこで、私は岐阜県の瑞浪超深地層研究所など全国3か所の施設を拠点に、地下数百メートルの地下水や岩盤の様子を解明する研究を行っていました。具体的には、実際に3か月くらい施設に滞在し、現場監督として地下深くの岩石や地下水を採掘して、それらの調査を進めていきます。
ただ、そうしたプロジェクトに携わるなかで少し自由になりたくなって……（笑）、統合国際深海掘削計画という国際的な海底の掘削プロジェクトに参加したこともあります。タヒチから乗船してニュージーランドのオークランドで下船する2か月のあいだ、南太平洋の海底下の岩石を採掘する調査を行っていたのですが、研究の結果、採取した岩石から微生物の細胞が見つかったんです。その岩石は、火星の地下深部にあるものと良く似ているため、火星で生命を発見するための手がかりになる結果であるといえます。
極限環境の微生物と放射能汚染環境の浄化——そのつながりとは？
——鈴木先生は今回、有害粒子を炭酸カルシウムで包み込んで無害化する技術の研究に対してクラウドファンディングにチャレンジされていますね。これまでの深海や地底の微生物の研究とは、一見するとあまりつながりがなさそうに思えるのですが……。
実は、もともと私は微生物に興味があって研究を始めたわけではないんです。修士課程までは、核のごみ問題を解決したいと考えて、ウラン鉱床から溶け出したウランが結晶として固定される自然現象について研究していました。
そのときに、ウランで呼吸する微生物がいるということを指導教員から教えてもらったのが、微生物に興味をもったきっかけでした。ウランで呼吸する微生物をうまくだましてコントロールできるようになれば、放射能汚染環境の浄化技術として使えるんじゃないかと思ったんです。そこで、博士課程のときには米国に渡り、ウランを結晶として固定する微生物の働きを利用して汚染環境を浄化する技術の研究を行っていました。
ただ、この博士課程での研究は悲しい結末を迎えてしまったんです……。もともと私は、核のごみ問題を解決したいという強い思いを達成するために、微生物が呼吸をするとウランが石として固定されるという現象を利用しようと研究を進めていたのですが、その石を実際に観察してみると、ナノメートルサイズのとても小さな石だったんです。こんな微小な石しかつくれないのであれば結局人間にとっては有害なままで、どう考えても汚染環境の浄化には役立ちません。ウランで呼吸する微生物は、自分が開発しようと思っている技術には使えないということを自ら発見してしまったんです。
それをきっかけに、ウランという言葉を聞くだけで心が沈んでしまうような状況になってしまって……。そこで少し違う研究をしてみようと、学位取得後は海底や地下の微生物生態系調査に従事してきたというわけです。
——そこからまた放射能汚染環境の浄化技術に関する研究を再開してみようと思われたきっかけは何だったのですか？
クラウドファンデングのページにあるように、瑞浪超深地層研究所で採掘された岩石を調査していたところ、偶然、炭酸カルシウム鉱物の内部にウランがナノ粒子として100万年ものあいだ取り込まれていたという現象を発見したためです。
瑞浪超深地層研究所がある岐阜県瑞浪市には、日本で見つかる鉱床中のウランの約50%が半径3kmに集まっているといわれる場所がありますが、なぜそこにそこまで大量のウランが集まっているのか、その原因はわかっていません。私たちは2000万年前まで遡って岩石の状態を調べることでその現象について紐解いていこうと、炭酸カルシウムの鉱物を調査していました。なぜ、炭酸カルシウムを調べるかというと、炭酸カルシウムには、当時の”水の情報”が保存されているためです。
調査で採掘される岩石の例。表面に炭酸カルシウムの結晶ができている
あるとき、炭酸カルシウム鉱物の分析を担当していた技官の方から、「先生、なんかウランがいっぱい入ってるんですけど」と報告を受けたんです。私は信じられなくて「いや、それは元素が間違っているよ。そんなところにウランがあるわけないじゃん」と答えたのですが、「でも、どうみてもウランなんですけど……」と、技官の方はゆずらない。そこで、私も実際に見てみたんです。すると、確かにウランの存在が確認できました。「えーっ！」 と声に出して驚きましたね。ウランが入っているなんて、夢にも思っていなかったので……。
しかもさらに、その炭酸カルシウム内のウランが小さなナノ粒子を形成していることも驚きでした。微生物がウランのナノ粒子をつくるという博士課程時代の研究と、ここでようやくつながりました。このウランのナノ粒子は、微生物によってつくられた可能性があるということです。これまでで一番強く、研究をしていてよかったと思った瞬間でしたね。
「微生物の働きを利用した汚染環境の浄化」というアイディアの社会実装に向けて
——炭酸カルシウムで有害な粒子を包んで無害化するというアイディアは、そのときの成果がもとになっているんですね。
はい。そして実は、ウランのナノ粒子だけでなく、それを包み込んでいる炭酸カルシウムも微生物がつくっている可能性があるんです。ちょうど先日、研究室の修士課程の学生が、地面の下で微生物に炭酸カルシウムをつくらせる再現実験に成功しました。試験管のなかで再現することはこれまでにもできていたのですが、実際に地面の下で意図して微生物に炭酸カルシウムをつくらせるということは、これまで誰も達成していませんでした。
——微生物の働きを利用して汚染環境を浄化するという博士課程時代の目標に、ここにきてようやく一歩近づいてきたという感じですね。クラウドファンデングのページには、実際に福島第一原発周辺の帰還困難地域で試料採取を行うとありました。研究成果の実用化に向けて、今後どのように活動を展開されていきますか。
目標は、放射性廃棄物や有害粒子を無毒化すること。炭酸カルシウムで有害粒子を包み込む技術はすでに特許化していますので、次は微生物を使って炭酸カルシウムをつくり、それを地面の下で起こすという技術の実用化を進めていこうと考えています。
昨年、福島県のNPO団体が運営する福島第一原発体験ツアーに参加した際、地元の方にこの技術の話をする機会があったんです。そのとき地元の方から「こうやって福島の問題を解決しようとしてくれる人がまだいたんですね。それを知ることができただけで嬉しいです」というコメントをいただき、なるべく早く技術の実用化につなげたいという気持ちが強くなりました。
実用化に向けては自治体や県、国などにも働きかけて取り組んでいく必要がありますが、やはり難しいことも多いです。ただ、そこに対して、クラウドファンディングはひとつの重要な”武器”になりえると思っています。研究費を獲得できることはもちろんですが、一般の人たちからどれだけ支持されている研究なのかということを可視化できるというのも、クラウドファンデングの重要な特徴です。クラウドファンディングでどれだけの支援が集まったかアピールしていくことで、民間企業や行政、大学などを動かし、さまざまな関係者を巻き込みながら進めていければと考えています。
自然を理解しているからこそ、技術に説得力がある
——お話を聞く前は、鈴木先生は「知的好奇心探求型の研究」と、「課題解決型の研究」の両方に取り組まれている珍しい研究者だなという印象を持っていて、そのモチベーションはどこからくるのか、不思議に思っていました。実際にここまでのお話を聞いていると、世の中の役に立ちたいという課題解決型の意識のほうが強いように感じましたが、いかがですか。
高校生の頃に研究者の道を志したのは、環境問題を解決したかったから。世間的には、地底や深海の研究者と思われているかもしれませんが、正直に言えば、本当に自分がやりたいことは、放射能問題を解決することなんですよね。クラウドファンデングに挑戦しているのは、「本当の僕をみてくれ！」っていう気持ちもある（笑）。ただ、放射能汚染環境の浄化という目的を達成するためには、”肉”だけではなく、”野菜”も食べなくちゃいけない。周辺分野の研究にも取り組んでいく必要があります。
同じような技術は世界中で開発が進められているのですが、みんな失敗しているんですよ。実験室ではできているけれど、実際の現場では一瞬にして破綻してしまうようなものばかりです。それは、自然の複雑なカラクリをきちんと紐解かないまま進めてしまっているから。みんな、自然を舐めているんです。
私はよく学生に対して「自然を舐めたらいかんぜよ」と言っています。いかにシミュレーションしても、実際に見てみるとまったく予想と違うものや現象に出会うことはよくあるんですよね。深海や地底の研究を通して自然を深く理解している私のような人間が、こうした技術をつくるということには意味があると思っています。
——たまたま見つかった現象が技術のもとになったというお話もありましたし、知的好奇心探求型の研究があってこその炭酸カルシウムによる無害化技術ということですね。
今の技術は、まだ”種”の段階です。私としてはその種を育てて、芽を伸ばしていくだけでなく、最後にはきちんと枝分かれしたひとつの大きな木になるようにしていきたいと思っています。そして、クラウドファンデングは、その種を育てて芽を出すというところに大きく貢献してくれるものと信じています。
鈴木庸平准教授 プロフィール
2002年ウィスコンシン大学マディソン校地質・地球物理学専攻博士過程修了。海洋研究開発機構極限環境生物圏研究センター研究員、産業技術総合研究所 深部地質環境センター研究員を経て、2011年より東京大学大学院理学系研究科 地球惑星科学専攻准教授。現在、国際宇宙空間研究委員会（COSPAR）の火星サンプルリターン試料の分析プロトコル策定委員会で欧米以外では唯一の委員を務める。国内では宇宙航空研究開発機構（JAXA）の惑星保護審査部会委員。
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