生物

生き物が光る!?「生物発光」の例と仕組みを現役講師が解説!

よぉ、桜木建二だ。今回は生物発光をテーマに学んでいこう。

”光る生物”というのはとても興味深い存在だ。君たちも、生き物が光るなんて不思議だと思わないか?そのメカニズムや理由を知るために、今も多くの科学者が研究を続けているんだ。具体的な生物種とともに、その仕組みの一端を紹介してもらおう。

大学で生物学を学び、現在は講師としても活動しているオノヅカユウに解説してもらうぞ。

解説/桜木建二

「ドラゴン桜」主人公の桜木建二。物語内では落ちこぼれ高校・龍山高校を進学校に立て直した手腕を持つ。学生から社会人まで幅広く、学びのナビゲート役を務める。

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ライター/小野塚ユウ

生物学を中心に幅広く講義をする理系現役講師。大学時代の長い研究生活で得た知識をもとに日々奮闘中。「楽しくわかりやすい科学の授業」が目標。

生物発光とは

生物発光とは、名前の通り生物が光を放つ現象のことをさします。日の光などを反射するのではなく、自らの体内で化学反応を起こして生み出す光です。

発光する生物の存在は、はるか昔、古代ギリシアの時代にはすでに人間に知られていました。その幅広い功績から“万学の祖”とも呼ばれる偉人・アリストテレスも、「魚やキノコが光を放つことがある」ということを、文献に記録していたといいます。

image by iStockphoto

さて、自然界で光を放つ現象で身近なものといえば、でしょう。ヒトは火を焚いて明かりとし、夜間の活動も可能にしてきました。

炎の光と生物発光の光を比べた時の最大の違いは「熱」です。火が燃えるときには光と一緒に熱が出ますが、生物発光の際には生物の体が損傷してしまうような熱は生じません。これって、当たり前のようですが、結構すごいことなんです。生物発光はほとんど熱をともなわないことから、冷たい光=冷光ともよばれます。

生物発光のメカニズムをご紹介する前に、光を放つ生物=発光生物の例をみておきましょう。

発光する生物の例

ホタル

日本人にとってなじみの深い発光生物といえばホタル(蛍)でしょう。初夏の夜に舞うホタルの発する光はとても幻想的なもの。近年はホタルの生息域が少なくなってしまいましたが、昔はあちこちで見られる光景でした。

日本には40種以上、世界には数千種のホタルがいるといわれています。日本人がイメージするホタルの多くはゲンジボタル、もしくはヘイヘボタルという種です。ホタルが発光するのは、パートナーに自分自身をアピールするのに加え、敵を驚かせるなどの理由もあると考えられています。

オワンクラゲ

クラゲの一種であるオワンクラゲは、生物学を学ぶ人にぜひとも覚えておいてほしい発光生物の一つです。オワンクラゲは刺激を受けると体の一部を発光させます。

この発光の際、オワンクラゲの体の中では緑色の光を放つ、特別な物質がはたらいているんです。GFP(Green Fluorescent Protein:緑色蛍光タンパク質)といいます。GFPを発見し、取り出すことに成功したのが生物学者の下村脩でした。下村はこの功績を理由として、他の研究者とともにノーベル賞を受賞しています。

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