生物学 第12回　ヒトの発生について 和田　勝.

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1 生物学 第12回　ヒトの発生について 和田　勝

2 ニワトリの発生 孵卵

3 ウニの発生

4 カエルの発生 変態

5 ウニの発生 ここでウニの発生の動画を見てみましょう。

6 カエルの発生 もう一つ、カエルの発生の動画を見てみましょう。

7 ニワトリの卵 青矢印は胚盤、 卵黄が多いので卵割はここだけで起こる。 胚盤 気室 カラザ 卵殻

8 鳥類の 初期発生

9 鳥類の初期発生 薄いところで卵割が起こっているので、内胚葉のでき方や陥入の仕方が工夫されている。 しかしながら最終的には三胚葉構造になる。

10 羊膜、漿膜、尿膜の生成

11 鳥類の 器官形成

12 ヒトの初期発生

13 ヒトの初期発生

14 ヒトの初期発生 　 　　ーコンパクション 走査型電子顕微鏡像

15 ヒトの 初期発生

16 ヒトの初期発生

17 ヒトの初期発生

18 胚葉の分化 こうして外胚葉、内胚葉、中胚葉に分化します。
すでに、ウニとカエルのところでお話したように、外胚葉、内胚葉、中胚葉からは、それぞれ異なる器官が分化してきます。

19 ●外胚葉からできる器官 　　表皮　　　皮膚の表皮（毛、つめ、汗腺など）、眼の水晶体、 　　　　　　　　角膜、口腔上皮、嗅上皮 　　神経管　　脳、脊髄、脳神経、眼の網膜 ●内胚葉からできる器官 　　消化管（食道・胃・小腸・大腸の内面の上皮）、えら、中耳、 　　肺、気管 ●中胚葉からできる器官 　　脊索（みずからは器官を作らないが、脊椎骨や筋肉の分 　　　　　化に関与する） 　　体節　　脊椎骨、骨格、骨格筋（横紋筋）、皮膚の真皮 　　腎節　　腎臓、輸尿管、生殖腺、生殖輸管 　　側板　　腹膜、腸管膜、内蔵筋（平滑筋）、心臓、血管、 　　　　　　　結合組織

20 ヒトの発生 卵巣の中 排卵

21 ヒトの発生 6週

22 ヒトの発生 6週

23 人口の推移 話は飛びますが、 ペストの流行

24 ふつうの個体群だったら 個体群の成長（ロジスティック・モデル） K＝環境の収容力

25 個体群の成長（補足） 一定期間の個体群の増加は その時期に生まれた個体数 その時期に死亡した個体数 ー で表わすことができる。
数式で表わせば、、、

26 個体群の成長 ΔN／Δｔ＝B－D 個体群の大きさをN、出生率をb、死亡率をdで表わせば ΔN／Δｔ＝bN－dN＝（b－d）N
ΔN／Δｔ＝rN r＝b－d（成長率）とする

27 個体群の成長 dN／dｔ＝rN 理想的な環境では増加率は最大になるはずなので、ｒはrmaxとして dN／dｔ＝rmaxN

28 個体群の成長 実際には、たとえばゾウリムシをある大きさのビーカーで飼育したとしたらこのように無限に増えていくことはできない。ビーカーの大きさがゾウリムシの収容する数を規定するからである。環境の収容力（K）をここに導入する。 dN／dt＝rmaxN（1－N／K）

29 ふつうの個体群だったら 個体群の成長（ロジスティック・モデル） K＝環境の収容力（最大数）

30 ヒトはKを増加させている ヒトは環境の収容力（リソース）を人為的に増加させています。リソースは耕作地や牧草地のような食糧確保のための場所であり、品種改良による食糧増産であり、農耕のための機器の開発だったり、様々です。

31 その結果は 良く言えば、自然を克服し、食糧増産に励み、人口増加に対応していることになります。
悪く言えば、食物連鎖による自然の調和を乱し、自然環境を破壊し、余計な化学物質を環境に放出していることになります。 指数関数的な増加を維持できるのか？持続可能な開発（Sustainable Development）は可能なのか？今後の問題です。

32 脳の発達 K（環境収容力）をこれまでは増加できたのは、ヒトの知恵のおかげです。これは脳の発達によって保障されたものです。
何が脳の発達を促したのか、いろいろと説があります。直立二足歩行によって、前肢が自由に使えるようになり、喉頭部の位置が下がり声帯が自由に使えるようになり言語が生まれ、脳を使うことによってさらに発達した、などです。

33 ゴリラとヒトの脳の比較 以下の4枚のスライドの図は国立科学博物館より

34 ゴリラとヒトの脳の比較

35 ゴリラとヒトの脳の比較

36 ゴリラとヒトの脳の比較 DNAの相同性はおよそ95％なのにこの大きな差は。

37 ゴリラとヒトの脳の比較 ゴリラもヒトも表情筋が発達しているのは同じですが、咀嚼のための筋肉の発達の度合いは大きく異なっています。
ゴリラでは脳の容積をさらに大きくする余地はありません。ヒトでは咀嚼筋が退化しても煮炊きによって柔らかいものを食べることができ、その結果、脳の発達の余地ができました。

38 咀嚼筋の退化と脳の発達

39 ゴリラとヒトの脳の比較 こうして、二足歩行、咀嚼筋の退化が順に起こることにより、脳の発達が促されます。つまり、ニューロンの数が増え、複雑な情報のやり取りが可能となったのです。言語の発達もその結果です。 咀嚼筋の遺伝子に突然変異が起こったこともわかっています。Nature , 428 (2004, March 25)

40 ゴリラとヒトの脳の比較

41 類人猿とヒトのMYH16の比較 MYH16遺伝子の一部に2塩基欠失によるフレームシフト突然変異が起こった。

42 脳が大きくなる素地ができた 頭骨が大きくなることで、中に納まる脳が大きくなる可能性が出たと考えている（ただし一つの仮説です）。

43 ニューロンの数が増える

44 子宮の中で胎児は動く