日光がなくても野菜は育ちますか？科学者が新たな方法を考案 |環境トランペット

みなさんこんにちは。環境トランペットコラム第30号です。今号では、次のような読む価値のある環境研究とニュースを集めました。

1) 猛暑は人間の老化を加速させる

2) チョコレートのために巨大甲虫を絶滅に追いやっている人々

3) 日光がなくても野菜は育ちますか？科学者が新たな方法を発見

4) 紙でできた電池？分解された後も花を育てるために使用できる。

猛暑は人間の老化を加速させる

最近、『サイエンス・アドバンス』誌に掲載された研究によると、極度に高温の環境に長期間さらされると、人間のDNAに変化が生じ、生物学的老化が加速する可能性があることが明らかになった。

高齢者は特に猛暑の影響を受けます。 | AP 写真/リン・スラドキー

研究チームは3,600人以上の高齢者の血液サンプルを分析し、エピジェネティック時計を使用してDNAメチル化のレベルを検出することで人の生物学的年齢を予測した。

DNA メチル化とは、DNA に小さなメチル基を付加することを指し、DNA 配列を変更せずに遺伝子発現に影響を与えます。 DNA のメチル化に影響を与える要因は、年齢、性別、食事、栄養、生活習慣など、数多くあります。メチル化レベルに基づいて、エピジェネティック時計は人体の生物学的年齢を計算することができます。つまり、若い男性は老人よりも脆弱である可能性があります。

研究者らは研究を通じて、気温が高くなることが多い地域に住む高齢者の生物学的老化速度は、涼しい地域に住む高齢者よりも著しく速いことを発見した。涼しい気候と比べると、年間140日以上、極度に高い気温（気温32.3℃以上）の「バーベキュー」の下では、人間の生物学的年齢は実年齢より14か月も高齢になります。このような影響は喫煙やアルコール依存症と同等です。

多くの高齢者がさまざまな軽い病気に苦しんでいることを考えると、彼らの高温に対する耐性は研究で予測されているよりも低い可能性があり、それほど暑くない気候（27°C 前後の環境など）でも、彼らの体はより早く老化する可能性があります。

チョコレートの場合、

人間は巨大甲虫を絶滅の危機に追い込んでいる

最近、科学者たちは、世界最大の昆虫の一つであるゴリアテが絶滅の危機に直面していること、そしてその絶滅の理由がチョコレートに関係していることを発見した。

世界のカカオの約70%は西アフリカ産です |グリーンシュートコミュニケーションズ

地球温暖化の影響で西アフリカのカカオ生産量は減少している。チョコレートの主原料であるカカオの生産量が減少すると、世界のチョコレート市場で価格変動が生じるのは必至だ。生産不足を緩和するために、西アフリカの人々はカカオ農園の範囲をさらに拡大し始めましたが、それによって多くの貴重な森林資源も破壊されました。

オオツノカミキリは西アフリカの森林に生息する「宝」の一つであり、その個体数は地元の森林の健康状態を反映していると言える。数値が大きいほど森林の成長が良好であることを示し、数値が小さいほど森林の成長が悪いことを示します。

オオツノカミキリは西アフリカの多くの国に広く分布しています。 | C.ナハブー/Flickr

成虫のオオツノカミキリは樹液を餌とするため、科学者たちはその分布を調査するために樹液を分泌する木を追跡することを選択した。残念なことに、現在、2種の巨大な角を持つ甲虫が絶滅の危機に瀕していることが判明しました。ある種は西アフリカの一部で絶滅した可能性があり、別の種は生息地の約 40% を失っています。

カカオ農園の拡大による生息地の破壊に加え、昆虫の取引もオオツノカミキリの減少にある程度寄与している。科学者たちは、人々がフェイスブックやイーベイなどのプラットフォームでオオツノカミキリを売っていることを発見した。

日光がなくても野菜は育ちますか？

野菜は日光がなくても育ちますか？現在、科学者たちは作物を育てる新しい方法、つまり電気農業を研究しています。

電気農業の大きな利点の 1 つは、農業における照明の必要性が減ることです。 | F. ジャオ

電気農業とは、電気エネルギーを利用して作物の成長と成熟を図る農業です。日光がないので、植物は光合成によって有機物を合成することができません。電気農業は、電気分解を利用して二酸化炭素（CO2）を一酸化炭素（CO）に分解し、最終的に酢酸を形成するという異なるアプローチを採用しています。植物はまず酢酸を吸収し、その後代謝を通じて糖などの有機物を合成します。

現在、レタスの苗は酢酸を使って生き続けることはできるが、成長はしない。 |エリザベス・ハン

現在、研究者たちはこの方法を使って藻類やキノコ、酵母など光合成を行わない生物資源の培養に成功しています。研究者らはまた、トマトやレタスなどの作物も酢酸を使って生命を維持できることを発見したが、成長を続けるためには代謝プロセスを改善する必要がある。

光合成によって有機物を合成する作物と比べると、電気農業は電気の無駄遣いのように思えます。電気農業の利点は、土地や水資源に大きく依存せず、日光が不十分な地域や過酷な環境でも食料源を提供できることです。現在、電気農業はまだ発展段階にあり、多くの課題に直面していますが、主な問題はエネルギー消費です。酢酸塩を製造するための電気分解のプロセスには大量の電力が必要です。電気農業だけで国全体の食糧を供給した場合、電力消費量は米国の現在の総電力消費量の約 5 倍になると推定されます。また、現状の電気農業の運営効率は低く、いかに効率化を図るかも大きな課題となっています。

紙でできた電池？分解された後も花を育てるために使用できる。

今年1月、シンガポールのスタートアップ企業フリントが展示した紙製電池が、国際コンシューマー・エレクトロニクス・ショー（CES）で最優秀サステナビリティ賞を受賞した。同社の製品は紙でできた電池だ。

紙製電池は驚くほど薄くて軽い |フリント提供

紙電池は、従来の電池で使用されていたリチウム、ニッケル、コバルトを廃止し、代わりに亜鉛、マンガン、セルロースを電池の主材料として使用します。紙電池の原理は、亜鉛やマンガンなどの金属の酸化還元反応に基づいています。電池では、亜鉛が負極、マンガンが正極、セルロース紙が基材として機能し、ハイドロゲルが充填されてイオンチャネルを形成します。電池が作動すると、亜鉛は電子を失って酸化反応を起こし、電子は外部回路を通って正極に流れます。正極のマンガンイオンは電子を獲得して還元反応を起こし、電流を発生させます。

フリントは環境問題を念頭に置いてこのバッテリーを開発しました。紙製電池は生分解性があり、密封されたケースを取り外すと、電池は非毒性の成分に分解されます。従来の電池に使用されているリチウム、ニッケル、コバルトは、採掘や加工の際に環境問題を引き起こすことが多く、分解も困難です。紙電池に使用されている亜鉛やマンガンなどの金属は自然環境によく存在し、植物にも吸収される可能性があります。

紙製電池は生分解性があり、植物のさらなる栄養補給に使用できます。 |ケイティ・コリンズ/CNET

現在、紙製電池は主に小型電子製品に生産・使用されています。しかし、紙製電池は柔軟性があり、自由に折りたたむことができるため、将来的には折りたたみ式携帯電話への採用も検討されるでしょう。

著者: シャオ・シャオゼ

編集者: イエローテイルポロック