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脊椎動物はどこからきたの?~スペースラボレポート~

【イベントレポート】

 

2017年8月6日(日)、宮城教育大学の教員・学生のみなさんによるスペースラボを開催しました。

 

スペースラボとは、仙台市天文台で「宇宙の不思議にふれてみよう」という趣旨のもと、宮城教育大学のみなさんが企画している実験教室です。毎回異なるテーマから、宇宙を理解するための基礎的な科学を学ぶことができます。

 

2009年に初めて開催して以来、今年で9年目を迎えるスペースラボ。

今年最初となる第1回目のテーマは「宇宙の中の生命―私たち脊椎動物はどこからきたんだろう?」でした。

 

宇宙の中の、太陽系の中の、この地球で、生命はどのように進化してきたのでしょう。

様々な透明骨格標本を観察して、私たち脊椎動物の進化について学び、生命の存在する惑星の意味について考えてみました。

 

あらかじめ5つのグループに振り分けられた参加者のみなさん。

今回は各グループで意見を出し合い、協力して進めていくという内容になっていたため、まずはお互いに自己紹介をしました。

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【グループ学習①】

最初のグループ学習では、「大昔に生きていた動物たち」について、班ごとに意見を出し合いました。

ティラノサウルスやシーラカンスなどの有名な生き物から、三葉虫・アノマロカリス・ピカイアなどのマニアックな生き物まで、予想以上にさまざまな名前があがり、宮教大のお兄さん方も驚いていました。

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【グループ学習②】

続いて、「人の骨のつくりと共通している部分はどこだろう?」というテーマについてグループで話し合いました。大昔の生き物と人間の骨、いったいどこが共通しているのでしょう。

「背骨がある・なし、臓器を守る骨がある、関節がある...。」

ここでも、様々な意見があげられていました。

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【グループミッション①】

骨のつくりについて、グループごとに予測を立てた後は、いよいよグループミッションです。

身の回りの生き物を「背骨がある・なし」に分類してきました。

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「食べたときに背骨がなかった」「食感が硬いから」などなど...。

みなさん実体験に基づいて予想していたのが印象的でした。

話し合いの結果、大体の生き物は分類できたのですが、悩ましい生き物もちらほら...。

 

正解はどのようになっていたのでしょう。

実際に標本を見て確かめてみました。

 

 

【グループミッション②】

後半のグループミッションは、「透明骨格標本の観察」。

ガラスビンに入った生き物の骨格標本を見ながら、ミッション①で話し合った「背骨のある・なし」について確認していきました。

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↑クラゲ、カエル、ワカサギなどの骨格標本

 

透明骨格標本には、赤と青の色がついています。

硬骨(硬い骨)は赤色に、軟骨(やわらかい骨)は青色に反応するようになっているからなのだそうです。

※青色の部分は軟骨成分と同様の物質が入っているものにも反応しています。

 

見慣れない標本に興味津々な参加者たち。

中には少々グロテスクな形をした生き物もいましたが、みなさん夢中になって観察していました。

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観察した後は、気づいたことをグループ内でまとめていきました。

その結果、イカ・ヤツメウナギ・クラゲには赤いところがないことを発見。けれども、よく見ると、ヤツメウナギには体の中心に、背骨のような青色の筋が見えるようです。ヤツメウナギは他のセキツイ動物とどのような違いがあるのでしょう。

 

 

【グループミッション③】

最後のグループミッションは、ヤツメウナギとワカサギの透明骨格標本の観察です。それぞれの特徴をワークシートにスケッチしていきます。今度の標本はガラスビンに入ったものではなく、透明なゼリーのようなものに包まれていました。

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↑上がヤツメウナギ、下がワカサギの標本

 

ルーペを使って細かなところまで観察していく参加者たち。

思わず身を乗り出す真剣さです。

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<観察結果>

○ワカサギ

・背骨が赤色

・背骨がまん中

・背骨にたての線があった

・頭から体の中央まで内臓を覆うようになっていた

 

○ヤツメウナギ

・全体的に青い

・背骨が上の方にある

・背骨がまっすぐで、中が透明に見えた

・口に歯が円形に並んでいた

 

みなさん本当に細かなところまで観察していました。

観察の結果から、ヤツメウナギは骨が全て軟骨で、ミッション②で発見した青い筋は、軟骨の背骨であるということがわかりました。硬骨を持たないということは、セキツイ動物ではなさそうです。けれども軟骨といえども骨があるので、無セキツイ動物ではありません。一体どういうことなのでしょう。

 

 

【グループ学習③】

ミッション③から、ヤツメウナギがセキツイ動物にも無セキツイ動物にも当てはまらない生き物だということがわかりました。

その結果、今回調べた生き物が以下のように分類できることもわかりました。

 A.セキツイ動物(ネズミ、ヘビ、カエル、ワカサギ)

 B.無セキツイ動物(イカ、エビ、クラゲ)

 C.ヤツメウナギ

 

では、これらの生き物はどのような順番で進化してきたのでしょう。

最後のグループ学習では、A-Cの生き物を進化してきた順番に並べ替えました。

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その結果、私たち生き物の共通祖先は、水の中で骨のない無セキツイ動物に進化し、その後、軟骨の背骨を持つ生き物へ進化。さらに、軟骨が硬骨に進化し、陸上でも活動できるセキツイ動物が生まれたということがわかりました。

ヤツメウナギがなぜ背骨を獲得したのか、はっきりとした理由は分からないそうなのですが、背骨のおかげで早く動けるようになったと考えられているのだとか。

 

 

【まとめ】

骨格標本から、生き物がどのように進化してきたのか学んだ参加者のみなさん。

最後に、地球には水があり、その水が生命を育んできたこと、地球上の生き物達は、地球の環境に合わせて進化してきたことなどを学びました。

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「普段は見られない透明骨格標本が見られて良かった」「軟骨しかない生き物がいることを初めて知った」など、参加されたみなさん、とても満足げに感想を話してくれました。

 

現在、望遠鏡の発達により、地球と似た環境の天体が発見されているそうです。

地球以外の星にも生命が存在するかもしれない―。

いるとしたらどんな生き物がいるのでしょう。

指導にあたった宮城教育大学のお兄さん方は、今回の学習を機に、遠い星の生命について想像していただければ嬉しいと話していました。

 

 

好評のうちに終了した第1回目のスペースラボ。今年はあと4回開催予定です。

どんな実験教室が開催されるのか、どうぞお楽しみに!

 

☆スペースラボについて詳細はこちら→宮城教育大学スペースラボ