エベレスト山はなぜ成長しているのでしょうか? |テクノロジーウィークリー

周ShuyiとWang Xiangが編纂

地球温暖化が1.5℃を超えると、元に戻ることはできないかもしれない

パリ協定は、世界の平均気温の上昇を産業革命前の水準から2℃未満に抑え、1.5℃に抑えるよう努めることを目指していますが、現在の傾向からすると、この目標を達成できる見込みはますます低くなっています。各国の現在の排出削減目標をまず緩和し、平均気温上昇が一時的に1.5℃を超える「気候オーバーシュート」を許容する可能性があるとの指摘もある。そして、今世紀後半には、大規模な炭素回収・貯留やその他の手段を通じて、大気中の二酸化炭素濃度を下げ、気温上昇を再び1.5℃未満に抑えることができるでしょう。オーバーシュート経路の論理は、経済と技術の発展に伴い、排出量削減のコストは引き続き減少するというものです。したがって、将来の炭素排出量を今「超過引き出す」ことで、排出量削減の全体的なコストを削減し、社会的および経済的利益を向上させることができます。

10月9日にネイチャー誌に掲載された研究は、このシナリオのリスクについて懸念を表明した。新たな研究は、地球が気候のオーバーシュートを逆転できるかどうか、またどのように逆転できるかについてはかなりの不確実性があることを指摘している。気候のオーバーシュートは、海面上昇や種の絶滅など、一連の不可逆的で危険な結果をもたらすでしょう。実際、最も賢明な選択肢は、できるだけ早く厳しい排出量削減を実施することかもしれない。

研究者らはオーバーシュート経路と長期的な気候安定性をシミュレートした。彼らは、気候オーバーシュートのシナリオには多くの欠陥があると指摘している。まず、現在の気候モデルによって予測される気温上昇には相当な不確実性があります。たとえば、1.6°C の温暖化が予測されていますが、実際の気温上昇は 3.1°C に達する可能性があります。私たちは予測数値に惑わされ、確率は低いが深刻な暑さのシナリオに十分な備えができない可能性があります。また、たとえ人為的な温室効果ガスの純排出量がほぼゼロに削減されたとしても（つまり、純ゼロ排出量が達成されたとしても）、地球温暖化は止まらない可能性があり、オーバーシュートにより永久凍土が溶けてメタンや二酸化炭素などの温室効果ガスが大量に放出され、温暖化がさらに悪化するなど、予想よりも強い正のフィードバックプロセスが引き起こされる可能性があります。

第二に、オーバーシュート経路では、大規模な炭素除去対策が世界中で急速に展開されると予想されているが、この仮定は過度に楽観的であると研究では判断されている。気温上昇を1.5℃に抑えるには、2100年までに大気から約400億トンの炭素を除去する必要があると推定されています。しかし、インフラ、資金、環境、国民の意志など、一連の実際的な制約により、実際に実現可能な炭素回収・貯留能力は理論上の予想よりも低くなります。たとえ十分な量の二酸化炭素を除去できたとしても、気温が元に戻るまでには何十年もかかるだろう。

最後に、気候のオーバーシュートは、農作物の収穫量の減少、海面上昇、種の多様性の喪失など、一連の取り返しのつかない結果をもたらし、地球システムの多くの側面がオーバーシュート前のレベルに戻ることができない可能性があります。 「気温が1.5度を超えた世界は、たとえ最終的に気温が下がったとしても、そうでない世界とは様相が違ってくるだろう」と研究著者のジョーリ・ロジェリ氏は述べた。

食べる量を減らすと長生きできる、ネイチャーの研究が新たな説明を与える

カロリー制限と断続的な断食は寿命を延ばす可能性があり、これまでの研究ではこれが体重減少と代謝の改善によるものだとされています。しかし、10月9日にネイチャー誌に掲載された研究は、上記の見解に異を唱えた。研究者らはこれまでで最大規模の動物の食事制限研究を実施し、ダイエットは確かに寿命を延ばすことができるが、この効果は体重減少や​​それに伴う代謝の変化だけによるものではなく、免疫の健康、遺伝学、および「生理的回復力」などの要因がこれにおいてより重要な役割を果たしていることを発見した。

脂肪細胞（人工的に染色）。ダイエットは体重を減らして寿命を延ばすのに役立ちますが、この 2 つの効果は必ずしも関連しているわけではありません。 |スティーブ・グシュマイスナー/SPL

研究者らは、人間の集団の遺伝的多様性をより適切にシミュレートし、研究結果をより臨床的に関連のあるものにするために、異なる遺伝的背景を持つ960匹の雌マウスを選択した。マウスは、無制限の食事、週に1日の断食、週に2日連続の断食、「8/10満腹」（カロリー摂取量をベースラインの80%に制限）、および「6/10満腹」（カロリー摂取量を60%に制限）の5つのグループにランダムに分けられました。各マウスグループの食生活パターンは生後 6 か月で始まり、生涯にわたって継続しました。

結果によると、食事制限なしのグループのマウスの平均寿命は25か月、断続的断食の2つのグループのマウスの平均寿命は28か月、「満腹の8割」のマウスの平均寿命は30か月、「満腹の6割」のマウスの平均寿命は34か月でした。これは、どちらのダイエット方法も寿命を延ばすことができ、寿命延長効果は一定の範囲内でダイエットの程度と正の相関関係にあることを示しています。分析により、食事制限が健康と寿命に与える影響は完全に「同期」しているわけではないことが示されています。一方で、食事制限はマウスの体脂肪や空腹時血糖値などの代謝を改善することができます。こうした代謝の改善は健康に有益かもしれませんが、寿命の延長とは直接関係ありません。一方、極端な食事制限は寿命を延ばす一方で健康を損なう可能性がある。「6分の1が満腹」のマウスは、筋肉の減少、体温の低下、空腹行動、免疫システムの変化などの悪影響を示し、感染症にかかりやすくなった。

さらに重要なのは、各グループ内のマウスの寿命が数か月から数年まで大きく異なっていたことです。この研究では、単純な体重減少と代謝調節に加えて、食事制限による寿命延長効果を調節する他のプロセスがあることが分析された。研究では、食事制限よりも遺伝的要因が寿命に影響を及ぼす上でより重要な役割を果たしていることが判明した。免疫システムの健康と赤血球関連の特性および平均寿命との関係は特に明白です。

厳格なダイエット戦略を採用したが、体重があまり減らなかったマウスは一般的に長生きしたのに対し、「狂ったように体重を減らした」マウスは早く死ぬ傾向があったことは注目に値する。これは、「体重を減らすと長生きできる」という従来の見解と矛盾しているように思われます。研究によると、食事制限は「ストレス要因」とみなされ、体重を維持することは個人の生理的な「回復力」が高まり、良好な免疫機能を維持でき、長生きする可能性が高くなることを意味します。

関係する専門家は、動物実験を利用してダイエットが人間に与える影響を過度に推測しないよう警告している。しかし、この研究は、寿命を延ばす食事制限が、実際には身体の健康の特定の側面に悪影響を及ぼす可能性があることを示唆しています。 「新たな研究により、健康寿命と寿命は同じではないという理解がさらに深まった。」

幹細胞再生療法が初めて1型糖尿病を機能的に治癒した

新華社によると、中国の科学者らは主要な疾患の治療のための人工多能性幹細胞の研究で画期的な進歩を遂げ、幹細胞再生療法を用いて初めて1型糖尿病を機能的に治癒した。この研究では、化学的再プログラミング技術を用いて多能性幹細胞を誘導し、膵島細胞を調製し、これを1型糖尿病患者に移植して臨床的な機能的治癒を達成した。関連論文は9月25日にCell誌に掲載された。

糖尿病は人間の健康を脅かす重大な病気であり、1 型糖尿病はより深刻な病気の 1 つです。現在一般的に使用されている治療法では、血糖値を正確に調節することができず、さまざまな合併症を引き起こし、患者の生活の質に深刻な影響を及ぼします。現在、膵島移植の臨床的有効性は一定の進歩を遂げていますが、膵臓ドナーの不足により、その広範な応用は大きく制限されています。ヒト人工多能性幹細胞から作製された膵島細胞は、このボトルネックを打破すると期待されています。

患者は11年間の1型糖尿病の病歴があり、インスリン治療に完全に依存しているが、血糖コントロールが悪く、重度の低血糖を何度も起こしているという。移植後、患者は内因性の自律的かつ生理的な血糖調節を回復しました。移植から75日後、インスリン注射療法から完全に解放され、その状態は1年以上続きました。現在、糖尿病関連指標はすべて正常レベルに達しており、1型糖尿病の臨床的機能治癒を達成しています。この臨床研究は、多数の前臨床研究と国家の幹細胞臨床研究記録に基づいており、糖尿病治療戦略の革新に大きな価値があります。

「多能性幹細胞から調製された膵島細胞は、糖尿病移植治療の新たな源となる。」北京大学幹細胞研究センター所長の鄧宏奎教授は、多能性幹細胞は無限の増殖能力と生物のあらゆる機能細胞型に分化する能力を持つという特徴があり、再生医療分野における重要な「種子細胞」であると紹介した。研究チームは、小さな化学分子の制御を通じてヒト細胞を多能性幹細胞に誘導することに成功し、ヒト多能性幹細胞の調製への新たなアプローチを開拓した。

鄧宏奎教授は、化学的リプログラミング技術によって作製された機能細胞が疾患の臨床治療において初めて成功したことは、化学的リプログラミングがさまざまな種類の機能細胞を効率的に作製するための普遍的な基礎技術になると期待されていることを示しており、主要な疾患の治療における細胞療法の広範な応用への新たな道を切り開くと述べた。 （新華社通信）

夜間の光害はアルツハイマー病のリスクを高める可能性がある

人工の光は都市に明るさをもたらしますが、同時に心に影を落とします。夜間の光害への曝露はアルツハイマー病（AD）のリスクを大幅に高める可能性があることが新たな研究で示され、この関連性は特に65歳未満の人々に顕著である。関連論文は9月6日にFrontiers in Neuroscienceに掲載されました。

光害の問題はますます深刻になっています。 1992年から2017年にかけて、衛星によって観測された地球全体の雷放射の強さは49%急増しました。過去12年間、夜空の明るさは毎年約10％増加しています。現在、世界人口の約80％が光害に悩まされています。

新たな研究では、研究者らは衛星を使用して夜間の屋外光害データを取得し、それを2012年から2018年までのメディケア記録と組み合わせて、米国の48州におけるアルツハイマー病の有病率と平均光害強度との関連性を評価した。研究では、すべての年齢層において、各州における夜間の光害の平均強度がADの有病率と有意に正の相関関係にあることが示されました。 65 歳以上の人の場合、この相関関係はアルコール依存症、慢性腎臓病、うつ病、心不全、肥満などの既知の AD リスク要因よりも強いですが、心房細動、糖尿病、高血圧、脳卒中よりも弱いです。一方、65歳未満の人の場合、光害の強度とADの有病率の相関関係は、分析に含まれるすべての要因よりも密接です。研究者らは、これは若者が夜間の光への曝露に特に敏感であること、また若者は都市部に住む傾向があり、そのライフスタイルにより光害にさらされる可能性が高くなることを示している可能性があると述べた。光害がアルツハイマー病と関連する具体的なメカニズムはまだ不明です。研究によると、夜間に強い光にさらされると体内時計が乱れ、睡眠時間が短くなり、睡眠の質が低下し、病気のリスクが高まることが分かっています。

著者らは、この新しい研究には一定の限界があることを認めている。たとえば、医療保険データは人々の現在の居住地のみを示し、長期的な居住地や照明条件を反映することはできません。この研究では、携帯電話やテレビ画面などの屋内照明要因の重要な影響も考慮されていません。メイヨー・クリニックの臨床神経科医、デビッド・ノップマン氏は、新たな研究では地域による日照時間の違いや社会経済的影響が考慮されていないことに疑問を呈した。農村部は医療環境が悪くアルツハイマー病の診断率も低いが、実際の発症率は低くない可能性がある。さらに、光害の多い場所はより繁栄している傾向があり、それはおそらく大気汚染も悪化していることを意味し、アルツハイマー病の重大な危険因子です。

論文の著者ロビン・フォイグト＝ズワラ氏は、新たな研究には多くの限界があることに同意し、より多くの要素を組み込むためのさらなる研究が必要だと述べた。著者らは、この研究が、遮光カーテンの使用や睡眠時のアイマスクの着用など、人々のライフスタイルに「小さな変化」をもたらすことを期待している。

氷河の融解によりスイスとイタリアは国境の再設定を迫られる

CNNによると、スイスとイタリアは気候変動による氷河の融解により、アルプス付近の両国間の国境を再定義する予定だ。再描画が必要な地域には、アルプス山脈の最高峰の一つであるマッターホルンの麓も含まれる。国境は固定されているとよく考えられますが、スイスとイタリアの国境の大部分では、国境は自然の氷河と雪原によって定義されています。スイス政府は現地時間9月27日に発表した声明で、「氷河が溶けるにつれ、こうした自然要素は進化を続け、国境を引き換えている」と述べた。

2023年、スイスとイタリアは国境変更に関する合意案に達した。スイス政府は9月27日、この調整は「双方の経済的利益に基づいて決定された」として正式に承認した。イタリア側での承認プロセスは進行中です。スイス政府は、合意内容と新たな国境の詳細は両者が合意に署名した後すぐに発表すると述べた。

ヨーロッパは世界で最も急速に温暖化が進んでいる大陸であり、その氷河は気候変動の影響を大きく受けています。スイスでは、氷河が驚くべき速さで溶けている。 2023年には、スイスの氷河総量の4％が失われ、これは2022年の記録的な6％に次ぐ数字だ。スイス氷河監視プロジェクト（GLAMOS）の責任者で、ETHチューリッヒの氷河学者でもあるマティアス・フス氏は、昨年の冬の大雪により、今年の氷河融解速度は鈍化すると予想されるものの、全体的な融解傾向は抑制されていないと述べた。

最も抜本的な気候対策を講じても、2100年までに世界の氷河の最大半分が消滅すると予想されており、さらなる地滑りや氷河崩壊を引き起こす連鎖反応が生じることになる。 2022年、イタリアアルプスの氷河が崩壊し、11人が死亡した。さらに、氷河の融解により、熱波時の淡水不足が悪化する恐れもある。ハス氏は、氷河の境界線の変化は「氷河の融解による小さな副産物に過ぎない」と述べた。
エベレスト山はなぜ成長しているのでしょうか?
エベレスト山は標高8,848.86メートル（2020年測定）で世界最高峰です。これまでの研究により、エベレスト山は主にインドプレートとユーラシアプレートの衝突によって形成されたことが確認されている。しかし、プレート衝突だけでは、エベレスト山が他の山よりも著しく高い理由を完全に説明することはできません。たとえば、エベレスト山は世界で 2 番目に高い山である K2 山よりも約 250 メートル高いですが、K2 山と 3 番目と 4 番目に高い山との標高差はわずか数十メートルです。さらに、GPSデータによれば、エベレスト山は近年、従来の予想を上回る年間約2mmの割合で上昇している。これは、現在進行中の地域的な地殻変動に加えて、エベレスト山の隆起が何らかの特異なメカニズムによって影響を受けた可能性があることを示唆しています。

9月30日にネイチャー・ジオサイエンス誌に掲載された研究によると、約8万9000年前に起きた川の占拠事件が、エベレスト山の継続的な隆起を推進する重要な要因であった可能性があるという。河川占拠は造山帯でよく見られる現象で、ある川が侵食によって別の川の水の流れを「盗む」状況を指します。研究チームは、現地での科学的調査を通じて、エベレスト地域のコシ川流域に独特な水系の進化があることを発見しました。流域の上流域である彭曲江は青海チベット高原に位置し、東から西に流れ、下流域である阿潤江はヒマラヤ山脈を横切り、北から南に流れています。河川特性の比較研究によると、現代の高志川水系は不安定な状態にあり、これは古代の阿潤川が古代の彭溪川を占領した結果である可能性が高い。

エベレスト山とアルン川。

研究チームは、水力侵食モデルと非線形逆解析法を組み合わせて、古代阿潤河が古代彭溪河を侵食する過程を再現した。最良のシミュレーション結果は現在の河川のプロファイルによく適合しており、襲撃事件が約 89,000 年前に発生したことを示しています。これにより下流域の面積が急激に拡大し、河川侵食が加速し、最大侵食深さは年間12mmに達しました。川底が削られると、周囲の岩石は重量減少により「平衡反発」を起こし、エベレスト山はさらに上昇する。

研究では、河川の捕捉によって引き起こされる等圧反発により、エベレストの標高が年間約0.2～0.5 mm上昇し、累積で15～50メートル上昇する可能性があると推定されています。この発見は、川の捕獲現象がエベレストを世界最高峰に押し上げた要因の 1 つであることを裏付けるだけでなく、川の進化が山の高さに及ぼす大きな影響も明らかにしています。

歯ブラシやシャワーヘッドには何百ものウイルスが生息していますが、心配する必要はありません

たとえ塵の粒の中に身をかがめても、生物多様性の広大な海を見ることができます。研究者らは、人々が日常的に使用する歯ブラシやシャワーヘッドに600種類以上のウイルスを発見したが、その中にはこれまで人類が発見したことのない「未知の顔」も含まれていた。これはあまり良いことではないように思えますが、幸いなことに、これらのウイルスはバクテリオファージであり、微生物にのみ感染し、人間には脅威を与えません。バクテリオファージを研究することで、薬剤耐性菌を殺す新しい方法を見つけることができるかもしれません。

バクテリオファージは、細菌、真菌、放線菌、スピロヘータなどの微生物に感染するウイルスの総称です。いくつかの菌が宿主細菌の溶解を引き起こすことからこの名が付けられました。バクテリオファージは厳格な宿主特異性を持ち、哺乳類細胞に感染することはできません。これらは感受性のある宿主細菌にのみ生息します。その作用機序は抗生物質とは全く異なり、薬剤耐性菌感染症の治療において独自の利点を持っています。地球上にはバクテリオファージが約 1032 個存在すると推定されており、これは細菌の数の約 10 倍に相当します。細菌が存在するところには、バクテリオファージの痕跡があると言えます。

新たな研究では、研究者らは米国の浴室にあるシャワーヘッド92個と歯ブラシ36本からサンプルを採取した。サンプルのDNAを配列解析したところ、サンプルには合計600種類以上のバクテリオファージが含まれており、サンプルごとにバクテリオファージの種類が異なっていることが判明しました。 「シャワーヘッドと歯ブラシの間、あるいは任意の2つのサンプルの間でも、ファージ種の重複は事実上ないことがわかった」と論文の著者であるノースウェスタン大学のエリカ・ハートマン氏は述べた。 「シャワーヘッドや歯ブラシはそれぞれが独立した島のようなもので、ファージの驚くべき多様性を浮き彫りにしています。」

サンプル中のファージ種はさまざまでした。

研究者たちは、サンプル中にマイコバクテリオファージが他の種類のファージよりも多く含まれていることに気づいた。マイコバクテリオファージは、ハンセン病、結核、慢性肺感染症などの病気を引き起こす病原性種であるマイコバクテリアに感染します。研究者たちは、将来ファージがこれらの感染症の治療に利用できるようになると予想している。

論文の著者らはまた、家庭内の微生物についてあまり心配する必要はなく、シャワーヘッドを掃除し、歯ブラシを定期的に交換するだけでよいと国民に注意を促した。 「微生物はどこにでも存在し、そのほとんどは私たちを病気にしません。」ハートマン氏は、消毒剤を誤って使用すると微生物が簡単に耐性を獲得し、治療が困難になる可能性があると述べた。関連論文は10月9日にFrontiers in Microbiomesに掲載されました。

博士号取得のための勉強によって引き起こされる精神的健康への永続的なダメージは、親の事故死よりも大きい

博士号取得のための勉強は自己修養の旅です。これは水を飲むような感覚で、熱いか冷たいかはあなただけが知っています。スウェーデンの博士課程の学生全員を対象とした調査では、博士号取得のための勉強は精神衛生に大きなダメージを与える可能性があり、その悪影響は親の予期せぬ死よりもさらに大きいことが示された。博士課程の開始後、博士課程の学生における精神科薬の使用と精神衛生上の問題による入院が大幅に増加し、博士課程在籍中も増加し続けました。博士課程の5年目（通常は最終学年）までに、博士課程の学生の精神科薬物使用率は博士課程前と比較して約40％増加し、その後大幅に減少しました。関連する論文はSSRNにプレプリント形式で公開されており、査読は受けていません。

博士課程前と比較すると、博士課程後は精神科薬の使用率が急増した。 |ネイチャーニュース

これまでの研究では、博士課程の学生の間で精神衛生上の問題がよく見られることが示されています。 2021年のメタ分析によると、23,000人を超える博士課程の学生の回答者のうち24%がうつ病の症状を報告し、17%が不安の症状を報告した。

新たな研究では、著者らはスウェーデンの医療記録を取得し、2006年から2017年までスウェーデンで博士号取得のために勉強した2万人以上の博士課程の学生を対象に、すべての科目領域を網羅してメンタルヘルスケアを追跡し、博士号取得を目指していない修士号取得者（高学歴の対照群）および一般人口と比較した。

博士課程に進む前の、博士課程志望者の抗うつ薬、鎮静剤、その他の精神科薬の使用は、他の高学歴の人々と同様であり、一般人口よりも低い。しかし、博士課程修了後に精神科薬を使用する割合は他のグループと比較して大幅に増加し、博士課程5年目にピークに達し、一般人口に近づき、他の高学歴の人々よりも大幅に高くなりました。入院の分析でも同様の傾向が明らかになりました。

研究者らは、精神科薬物の使用に関する博士課程の研究が及ぼす影響と、親の予期せぬ死などの人生におけるトラウマ的な出来事とを比較した。結果は、博士課程の研究の影響がより顕著で、より長く続くことを示しました。

この調査では、分野によって薬物使用に違いがあることも判明した。自然科学分野では、博士課程の学生による精神科薬の使用が博士課程前に比べて急増し、5年目には100%増加しました。人文・社会科学分野では薬物使用率が約50%増加したが、例外として医学部の学生の薬物使用率は増加しなかった。さらに、博士課程を開始した時点で31歳以上だった個人は、26歳未満の個人と比較して向精神薬を使用する可能性が1.51～1.65倍高かった。女性が向精神薬を使用する可能性は男性より1.67倍高かった。博士課程前に向精神薬を使用していた人が博士課程中に向精神薬を使用する可能性は、関連する使用歴のない人よりも2.84倍でした。

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