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[Q & A Collection] 31st National National Institutes of Natural Sciences Symposium-What is alive? ―

Display Page for Printing 更新日:2021年4月8日更新
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Q & A

第31回自然科学研究機構シンポジウム「生きているとは何か?」の中で、視聴者の皆様より寄せられた質問に、講演者の先生たちが答えてくれました。

全ての講演者への質問

1. 物質と生物の境界はどこだと考えますか?(生きているとは何ですか?)

村田先生:決まった寿命があるかどうかかと考えます。生物の寿命はその生物において何回細胞が分裂できるかで決まります。物質であるウイルスは、その都度宿主細胞を変えるので寿命がありません。永久に増える癌細胞はどうかと言われると、とりあえず壊れた細胞と考えるしかないかと思います。

青木先生:現時点では、分子(DNA、タンパク質、脂質など)と細胞の間にあると思います。ただ、村田先生の紹介された巨大ウイルスや鈴木先生が話された極限環境生物などはちょうどこの境界あたりにいるもので、研究が進んでくると境界の位置が変わってくるかもしれません。

田中先生:代謝・複製・外界との境界の3要素をもつものを生物としたとき、それ以外が非生物と現段階では考えられます。クマムシの乾眠状態ではその一つの代謝が一時的に停止しており、この定義の中では、この状態も物質と考えられます。(田中)

鈴木先生:生体分子ではなく、生命は細胞システムとして動きます。自己複製が可能で、自立代謝可能なシステム、さらには、進化可能なシステムとして機能する点だと思います。

 

2. 素人です、生命の起源に興味があり質問します。ビッグバン発生で宇宙は無機質な物質で満たされてたと思います。しかし、現在には水も人間もいて有機物で満たされています。無機質な物質から水が生まれウィルスが生まれた理由が理解できません。あたかも石から猿が生まれたような話です。質問です、無機質な物質から水やウィルスが生まれたのは、なぜでしょうか?途方もない時間と空間の宇宙では科学で説明できないことが起こるのでしょうか?

村田先生:有機物は化学合成により無機物から作り出すことができます。このようなことから、途方もない時間と空間の宇宙ではそれが可能と考えます。そうでなければ、では有機物がどこから作られたのかというさらに悩ましい問題に直面することになるかと思います。

青木先生:あくまで個人的な妄想なのですが、生命の起源は、生き物かどうかよくわからない本当に原始的な物質の集まりだったのではないかと考えます。それが、偶然にも自己複製と進化をする能力を持ってしまったために、何十億年とかけて進化し、その結果、現在の地球に存在する多種多様な生き物が生まれてきたのだと思っています。ですので、無機質な物質から生まれてきた生き物を考えるうえで、この進化の過程を考える必要があると思います。これはまだまだ現在の科学でも解けていないことばかりで、とても興味深い内容だと思います。

田中先生:水の起源、アミノ酸などの生体物質の起源、生命の起源、それぞれ現段階でもいくつか仮説が挙げられています。また、ミラーのように「原始大気の組成から有機物はできるのか(化学進化)」といった仮説を実験によって確かめようした例もあります。地球を含めた宇宙や生物についての知見を得ていくことで、さらなる仮説を立て、それを検証していく。地球をもう一度作ることはできないかもしれませんが、科学は仮説の検証によって物事を理解していくことができる、と思っています。

鈴木先生:現在の知見では簡単には説明できません。しかし、様々な地球環境における反応、例えば、岩石―水反応、隕石衝突といったプロセスで、生命反応がなくとも有機物が作られる反応は確認できています。まだ、生命と有機物の間には距離がありますが、今後、科学的知見が収集されていく中で、徐々に明らかになっていくものと思われます。

 

3. マーグリスの共生進化説のように、細胞レベルの進化(変化)はこれまで何回も起こり、うまくいったことも失敗(絶滅)したこともあると思います。また、絶滅しない生物はいないという真理もあります。コロナ禍で深刻な事態でこんなことを言うのも不謹慎ではありますが、今がそのとき・・ではないですよね?映画「復活のとき」はまさに今を暗示する黙示録の如き言う人もいたりします。1人で介護の年寄り2人を抱えて生活していると不安しかありません。ウィルスワクチンの安全性と、治療待ちの困難と苛立ちで辛いです。

村田先生:コロナ禍の問題は、これまで出会うことがなかった生命体がたまたま出会ってしまったため、一時的な混乱が生じているだけで、生命の永い営みにおいてはそれほど大きな変革ではないと思います。

青木先生:ウイルスと同様に、人間もまた進化をする生き物ですので、このウイルスに打ち勝つ、もしくは共存できるように進化できるのではないかと信じています。(青木)

田中先生:生き物は常に環境変化に晒されています。この場合の環境は、自身をとりまくものすべてを指しています。一定期間生存できなければ、少なくとも次世代を残すこともできないため、種としての存続が危ぶまれます。そのため、生物も常に変化していく必要があり、その変化が環境変化に対して適応的であれば生存の可能性が高くなります。ヒトは一世代が長い生き物なので、遺伝的な変化ではなく、行動や技術によってそのような適応をする生き物の一つだと思います。

鈴木先生:現在、無症状感染者もいるように、これまでのウイルスー人間の共存の中で、人間も多様な免疫システムを獲得してきています。さらに、人間は、これまでの研究開発で、ワクチンを作ることに成功してきています。よって、コロナに打ち勝つ道筋は見いだせると思います!

 

4. なぜ人間の寿命は100歳を大きく超えることがないのでしょうか。

村田先生:細胞が分裂できる回数は、生物によってそれぞれ決まっていて、人間では百年ぐらいでもはや分裂しなくなるというとこかと思います。

青木先生:人間の寿命に限界があるかどうか、については現在でもまだ研究者内でも結論がでていないようです。今後の生命科学研究に期待ですね。

田中先生:生物の体は細胞や組織・器官からなっており、その各所で維持・修復がおこなわれています。この恒常的な働きの中にもわずかなエラーが存在しており、その蓄積がシステムの老朽化につながり、やがて機能が停止してしまうのだと考えられます。細胞レベルでも分裂回数の限界があることは知られていますが、器官や個体レベルでは制御系や連絡部分の老朽化が原因ではないかと思います。また、生き物による違いは、サイズ・温度・酸素消費量など様々な要因が絡んでいるのだと思います。

鈴木先生:細胞は可能な分裂回数があらかじめ規定されていると考えられています。それをうまく伸ばすことができれば、超えてくることができるのかもしれません。

 

5. 生物に関する様々な分野を深く研究されている皆様にとって、改めて生物の多様性の意味、またそれぞれの生物の存在意義について俯瞰的にどのように考えられているか?

村田先生:生物の多様性の意味は一言で言えばリスクの分散かと多います。多様化することで、全体が一度に絶滅してしまうのを防いでいると思います。生物の存在意義は、まずはだれに取っての存在意義かということを考えないといけないと思います。例えば人類にとっての生物の存在意義は、食糧を産み出し、老廃物を分解してくれることかと思います。

青木先生:生き物にとって生物の多様性は本質的です。多くの場合、多様性が失われると環境の変化に対して適応できなくなります。これは1つの種内の多様性の場合も同様です。ですので、人間同士もそうですし、人間以外の生き物に対しても多様性を維持、保護し、許容しあえる環境が続くとよいと考えます。

田中先生:現在の生物の多様性は、各環境に適応した進化の結果だと思います。さらに、各生物種それぞれが他の生物種と共存・共生・寄生などをおこなうことで、生息できる環境を構築し、環境そのものの多様性も増していきます。この多様性が増加する一方なのか、それともなにか制限があるのかは大変興味深い問題だと思います。

鈴木先生:我々が、植物が提供する有機物、酸素を利用して生きているように、地球に生きる生命は、様々な形で共存しています。多様な生命は、様々な生命の住処に適応し、役割を果たしていく中で、現在も進化・適応を繰り返しています。多様な生命が生み出されたのは、同じ地球環境を共有するものたちの役割分担結果であり、それが存在意義にもなっていると思います。

 

6. 最近のパンデミックは100年前のスペイン風邪で世界で5000万人位死亡、その時の世界人口は19億人です。今の世界人口は78億人で、まさに人口の爆発的増加でこれがコロナウイルス感染の引き金の要因の1つです。科学的、平和的、人間的解決が必要です。

村田先生:コロナウイルスパンデミックの問題は、まずは世界中での人の移動が容易になったことが原因かと多います。自然免疫を獲得するとともにワクチンなど科学療法を用いて最小限の被害で乗り越えるしかないかと思います。

青木先生:今、世界中の研究者や医療従事者たちがコロナウイルスに立ち向かっています。この1年間にかつてない勢いでコロナウイルスの研究がすすめられ、ワクチンの開発にも成功しました。人類の英知を結集することで、このパンデミックも乗り越えられると信じています。

田中先生:感染症の感染確率は比較的狭い範囲での人口密度に依存するとは思いますが、実際に感染するかは行動様式などによるのではないかと思います。ヒトのような社会性動物は、分業などのメリットの代わりに、感染症感染のリスクを背負っているのだと思います。

鈴木先生:人口増加とともに人口密度が高くなり、かつ、人間の移動がさかんになった結果、以前よりウイルス感染が拡大しやすい状況ができていることは間違いありません。今後も、様々なウイルスが出てくるかと思います。その都度、科学的知見に基づき、問題に対処していくよりほか、方法はないかと思います。今回の新型コロナウイルスとの戦いにおいても、人類は多くの科学的知見を手にしています。それが、大きな武器になると思います。

 

7. ウィルスと細胞のどちらが先に誕生したのでしょうか?現在の主流説はどちらでしょうか。また、その根拠をお教えください。

村田先生:進化がより単純なものからより複雑なものへと進むと考えた場合には、ウイルスの原型(核酸のかたまり)のようなものが先にあって、これが油滴のような一種外界とは隔絶された環境の中に取り込まれたと考えるのが、考え易いかと思います。(村田)

青木先生:専門ではありませんので、わかりません・・・。でも、たぶん、細胞が先なのではないかなと思います。(いわゆる現在の定義でいうところの)ウイルスですと、自分だけで自己複製できずに、どこかの細胞に自己複製やタンパクの合成などの装置を間借りしないといけません。しかし、大昔のウイルスは自己複製できたかもしれないという可能性も否定できません。面白い問いだと思います。

田中先生:細胞が先だと考えられます。それが現在の細胞とまったく同じであるかは不明ですが、ウイルスには完全な複製系が存在せず、細胞のものを利用していることから、ウイルスの発生のほうが後であると考えるのが妥当だと思います。また、寄生体の中には、縮小化を進めるものと、宿主から遺伝子を取ってくるものが知られており、一般的なウイルスと巨大ウイルスの違いはそこなのではないかと思います。よって、ウイルスは細胞より単純な構成ではあるけれど、その発生は細胞より後なのではないかと考えています。

鈴木先生:ウイルス単独では、自己増殖できないことから、細胞が先だと考えられています。

 

8. 現在主流の生命の定義を教えてください

村田先生:これは特に昔とは変わっておらず、講演でも度々出てきたように、(1)外界と隔たれていること、(2)自身で代謝すること、(3)自身で複製すること、と思います。

青木先生:現在の主流の考え方は、(1)自己複製できること、(2)エネルギー代謝があること、(3)外界との境界をもつこと、です。

田中先生:多くの定義が提案はされているのですが、「細胞により外界との領域を区別すること」、「代謝をおこなうこと」、「自己複製できること」の3つが軸になっていると思います。「進化可能である」や「環境に適応する」といった文言が追加されることもあります。しかし、それぞれが「生命定義における細胞とはなにか?」「代謝とは何か?」「自己複製とはなにか?」「進化とはなにか?」という疑問が次々に出てくるように思います。この言葉の曖昧さが各研究者を納得させられない要因であり、今後も研究者がこの定義を考え続けなければいけない理由でもあると思います。

鈴木先生:自己複製が可能であること、自己代謝が可能であること、外界と隔たりがあること、が基本的定義だと思います。

Q & A 村田和義先生「巨大ウイルスから物質と生命との境界を探る」

​1. ウイルスの酵素の活性中心における金属の種類と機能について教えてください。

ウイルスもまた多くの酵素の遺伝子を持っており、それぞれの酵素における金属種と機能は多様で、細胞のそれと変わりません。

 

2. 研究のモチベーションはどこにあるのか教えてください。

これまで誰も見たことがないウイルスの構造や形態を見ることで得られるインスピレーションです。

 

3. 最近の研究によると、ウイルスは人間にとって善悪の意味があるようです。ということは、ウイルスにとって生殖本能の他に生きる目的・意味は何であると考えられますか?

生物にとってのウイルスの最大の意味は、ウイルスによる遺伝子の水平伝搬が生物の進化を加速させるということかと思います。

 

4. 村田先生のお話、とってもおもしろいです。大大大応援しています!以下のことを、シンポジウムで、私たちに教えていただけないでしょうか?ピソウイルスが生物から退化したのでは?と考える訳を教えてください。ウイルスの大型化は、ウイルスにとって何かのメリットがあるのでしょうか?

ピソウイルスでは、本来ウイルスには見られない(ウイルスにとって必要かどうかわからない)特徴がいくつも見られました。これらは、ウイルスが独自に獲得した形質もしくは、宿主細胞からすべてもらったと考えるよりかは、細菌時代の名残と考える方が、考えやすいかと思っています。

 

5. ウィルスは生命から飛び出したものなのか、生命の誕生の元になったものなのか、まだ分かっていないのでしょうか?それとも、ウィルスが生命に依存しないと複製できないという事実だけで、生命の元になった可能性は皆無と考えられているのでしょうか?私は、進化が一般的に単純なものから複雑なものへと変異や融合を繰り返してきたことを考えると、元になった可能性も否定出来ないように思えるのですが。

ウイルスと生物との進化の関係はまだわかっていません。今回提案させて頂きましたように、(1)ウィルスは生命から飛び出したとの考え方、(2)ウイルスが生命の誕生の元になったとする考え方、さらには、(3)ウイルスは生物の3つのドメイン(真核生物、真正細菌、古細菌)のいずれにも属さない第4のドメインであるとする考え方(ブルーバックス「巨大ウイルスと第4のドメイン第4のドメイン」武村政春著)などがあります。いずれかは今後の科学の新たな発見に期待したいところです。

 

6. 今日バイオミメティクス関連の研究が注目を集めているという印象があるのですが、ご自身の研究を通してどのような技術に応用できるとお考えですか。

いろいろ考えられます。簡単なところでは、例えば巨大ウイルスはアメーバに感染して破壊しますので、コンタクトレンズの消毒液として使えるかもしれません。さらに高度なところでは、今回お話ししませんでしたが、巨大ウイルスの多くはウイルス工場(Virus Factory)と呼ばれる独自のウイルス核のようなものを宿主細胞の中に作って増殖します。通常は、その後宿主細胞を破壊して外に出ていきますが、この状態を維持できれば、宿主細胞を完全に乗っ取ってウイルス細胞へと変えてしまうことも可能です。このようなことは、人工細胞の作製などへ応用できるかもしれません。

 

7. ウイルスは種を残せますか?

ウイルスは、感染という手段を使って種を残しているため、現在の多様なウイルス社会があると思います。

 

8. ク​ライオ電顕の作業は細胞など傷つかないのでしょうか?

クライオ電顕は、これまでの電子顕微鏡の生物試料の調製に比べると格段に生物自体への影響が少ない方法です。もちろん、急速凍結寸前の溶液の表面張力によって細胞が物理的に変形を受けることはありますが。

 

9. 凍った資料は膨張しないのでしょうか?

電子線を照射すると、膨張してバブリング(気泡化)が起こります。クライオ電顕でその様になる前に画像を記録します。よって、撮影後の試料は壊れています。

 

10. Isn't a giant virus bad for humans?

At present, there is no such reliable report.

 

11. Isn't simplification also evolution rather than going against evolution?

That's true. In the talk, when we defined evolution from simpler to more complex, the morphology seen in giant viruses seemed to "go against evolution." For giant viruses, it may be said that they have evolved by scraping off unnecessary things.

 

12. Doesn't the type of giant virus affect the types of constituent proteins?

Okay. I think that the composition of structural proteins is completely different in pot-type viruses such as pithovirus. This hasn't been revealed yet. On the other hand, in the icosahedron virus that I talked about in the lecture, the shell is basically made by reusing proteins that form equilateral triangles. However, as the shell grows larger, it seems that some reinforcing protein is needed. In addition, it is known that the brick-shaped vaccinia virus uses the protein that forms the equilateral triangle as it is.

 

13. Did it become huge to take in large base pairs, or did it need large base pairs to make it huge?

It is believed to have become huge in order to take in large base pairs. Many of the genes in giant viruses do not encode the proteins that make up the structure.

 

14. In the lecture, he explained that living things are generally defined as self-replicating by taking in nutrients, that viruses are not living things, and that Dr. Murata has been studying viruses of particularly large size. I heard. Is it possible that large viruses will be considered organisms in future research? Or do you think that the line between living things and viruses will continue to change and that viruses should be considered non-living forever? I would like to ask Professor Murata's personal opinion.

In my opinion, viruses should be considered non-living, no matter how large they grow. To put it the other way around, smaller creatures may be discovered in the future. Since the definition of living things is "self-replication" and "self-metabolism", it is scientifically meaningful to follow this and discuss why giant viruses and tiny organisms exist. I think.

 

15. I would like to know the reason and significance of the simplification that occurred in the evolution of life.

As I wrote in the previous question, giant viruses have a number of characteristics that are not originally found in viruses (I don't know if they are necessary or not). I think it's easier to think of these as remnants of the bacterial era, rather than as if the virus had its own acquired traits or all of them from the host cell. That's why I think simplicity has happened. I don't know what it means unless I ask the giant virus, but I imagine that it means that you can leave offspring without it.

Q & A Professor Kazuhiro Aoki "Approaching the essence of life with light"

1. I am interested in physics, and in the fields of cosmology and elementary particles, I am fascinated by the fact that many natural phenomena are explained by the laws of physics (equations). Is it possible to explain life phenomena by the laws of physics? I would like to ask Professor Aoki, who quotes the words of physicist Richard Feynman,. Thank you.

Many life phenomena can be explained by physics. Molecular diffusion phenomena, action potentials of nerve cells, motor molecules (self-driving protein molecules), mechanical properties of cells and tissues, etc. are the subjects of research in the field called biophysics. On the other hand, I think there are still some life phenomena that are still unknown in physics. For example, consciousness or heart. It is expected that a new horizon of physics can be opened by grasping life phenomena as physics.

 

2. It seems that epigenetics is also the key to molecular genetics, but is there any enzyme involved in phosphorylation other than ERK? Does cell motility also occur with non-ERK phosphorylation?

In addition to ERK, it is known that as many as 500 types of kinases exist in human cells. Cellular movement is a phenomenon in which many molecules cooperate and finally become established. It is known that various kinases other than ERK work there.

 

3. It was a very ambitious study and was very intriguing. I felt that Professor Aoki's research had a strong sense of deterministic understanding of life. On the other hand, there is thermal fluctuation between molecules and cells, and information processing using this uncertainty can be said to be life-like. What kind of interest does Professor Aoki have in the uncertainty of life?

Thermal fluctuations and uncertainties are very interesting. As you said, there were many deterministic talks at this symposium, but in reality, we focused on stochastic fluctuations (temporal fluctuations) and cell-cell heterogeneity (group fluctuations). I am also doing research. I think that the uncertainty of life is very important and an essential issue for the adaptation strategy of living things.

 

4. Is AI impossible for cell simulators?

Perhaps in the future, tremendous AI will be born and will create cell simulators without permission, and I know people who are conducting research with such an approach. We think that there is not enough quantitative data to make a cell simulator with high predictive performance, and we are acquiring quantitative data every day.

 

5. Why is the lizard's ability to regenerate so good?

This may be asked by Dr. Kiyokazu Agata, the Director General of the National Institute for Basic Biology Dr. Agata is studying the regeneration mechanism of planarians, which have higher regeneration ability than lizards. It can be said that the reason why both lizards and planarians have high regenerative ability is that it was advantageous to have high regenerative ability in the process of evolution. Then, when asked why lizards and planarians are superior to other creatures in their ability to regenerate, I think that is still unknown.

 

Q & A Dr. Sae Tanaka "Understanding the mechanism of the strongest creature, the tardigrade"

1. Can Kumamushi live on the moon?

Survival in the moon, which is said to be free of liquid water and oxygen, may be difficult. Also, since Kumamushi is a heterotrophic organism, the prey organism must be alive as well. From this point as well, it must be said that survival on the moon is difficult.

 

2. I think that air (oxygen) is indispensable for life in addition to water. What is the resistance of Kumamushi to air? What is the resistance to light (wavelength), sound waves (frequency, amplitude, waveform), radiation, etc.?

Oxygen is essential for aerobic creatures, including tardigrades, but it also oxidizes biological substances. Therefore, when preserving desiccant-tolerant organisms, oxygen may be removed. Regarding electromagnetic waves, while it is resistant to gamma rays and X-rays, it has been reported that irradiation with short wavelength UV (less than 280 nm) in outer space is fatal even in dry-sleeping individuals (Jönsson). et al. 2008).

 

3. It seems that terrestrial Kumamushi has different drought resistance depending on the species. What is the cause of the difference?

The strength of drought tolerance is defined by whether or not it can withstand rapid desiccation. From the comparison between the tardigrades with strong drought tolerance and the tardigrades with weak drought tolerance, it is considered that the difference in resistance in tardigrades is largely due to the presence or absence of gene expression induction (Yoshida et al. 2017). There may also be differences in the molecular mechanism itself.

 

4. I used to hit a tardigrade with something like a beam, but does it cause genetic modification in egg cells instead of somatic cells? What happened to the results of the tardigrade protein injection experiment into cultured human cells?

Microinjection is a method of injecting a solution with a glass needle. Currently, we are investigating whether gene editing is possible regardless of cell type. As a result of introducing tardigrade protein into cultured human cells, it was confirmed that hyperosmolar resistance was slightly improved (Tanaka et al. 2015).

 

5. At the end, I saw the word hyperosmolar stress. Do you know the isotonic fluid of body fluid in Tardigrade? I was curious because I was doing research using Yamakumamushi in high school. I would be happy if you could answer. Thank you.

The following papers describe the ionic composition of multiple species of tardigrades in body fluids.

Inorganic ion composition in Tardigrada: cryptobionts contain a large fraction of unidentified organic solutes,Kenneth Agerlin Halberg, Kristine Wulff Larsen, Aslak Jørgensen, Hans Ramløv, Nadja Møbjerg, Journal of Experimental Biology 2013 216: 1235-1243; doi: 10.1242/jeb.075531

 

6. Was extremophile acquired after parting in the process of evolution? Or did you lose it because you don't need it?

Some researchers think that organisms basically have the potential for drought resistance because they are resistant to drought across the world and gates, but since the molecules used by each species are not the same, they have evolved to some extent. I think it is reasonable to think that it was acquired multiple times.

 

7. Is DNA radiation resistant?

Kumamushi DNA itself is thought to be the same as other organisms, but proteins that are thought to protect Kumamushi DNA have been identified (Hashimoto et al. 2016).

 

8. Have Kumamushi been around for hundreds of millions of years?

A fossil of Kumamushi, presumed to be in the middle of Cambria, seems to have been found, so it is thought that it was around that time (Muller et al. 1995).

 

9. Is Triops the same?

Like Artemia, Triops (Triops) is resistant to desiccation in dormant eggs.

 

10. Is the individual recovered from drying the same as the individual before drying?

It is very interesting to see if the memory remains after the revival of dry sleep, but at the moment there is no way to confirm the memory of the tardigrade, and it is unclear.

 

11. Will the cells not deteriorate?

Individuals who have returned to dry sleep can lay eggs and have almost the same lifespan. However, since the expression of heat shock proteins and the like increases, it does not mean that there is no damage before and after dry sleep, and it seems that the repair mechanism is also used well to overcome it.

Q & A Professor Shino Suzuki "The Possibility of Extraterrestrial Life from Extremophiles"

1. If there was a designer of the universe, what would life be like in the universe? If you have any opinions through Mr. Suzuki's research, please.

If you are a designer, objectively, I think life is a lot of fun. This is because the reactions are overwhelmingly faster than the geological reactions, and they are evolving steadily. It may be like a pet.

 

2. Discovery and hearing of microorganisms in the bedrock several kilometers underground. I think it can be said to be a typical example of extremophiles. I was taught what to suggest. I wonder if the perspective that gives special attention to the earth should be abandoned.

We have finally entered an era of advancing life exploration. Many spacecraft are flying in the solar system. In addition, the technological development of telescopes is progressing. It is expected that new knowledge will emerge regarding extraterrestrial life in the future. And if earth-type life exists in other celestial bodies, I think that there may be life like extremophiles living in the similar environment of planets on the earth.

 

3. CPR? Does the fact that you can't make amino acids mean that you are doing life activities without protein? How is NASA's definition of life, self-preservation, evolution, self-sustaining metabolism and the traditional definition, metabolic self-replication, different from the internal and external boundaries?

CPR cannot make amino acids, but it does make proteins. This means that we are getting various biomolecules including amino acids from other microorganisms. Therefore, it is considered to be a symbiotic life that is highly dependent on others. On the other hand, self-replication and self-preservation are possible. It is also likely that minimal metabolism is possible. Therefore, it is considered that the minimum definition of life is satisfied. It meets the definition, but again, our knowledge of life is often inadequate to explain this life.

 

4. It is said that genetic defects are found in organisms living in extreme environments. Was that not the case from the beginning? Or is it due to the simplification that Dr. Murata mentioned?

It is thought that many extremophiles have undergone evolution (genome rationalization) in which genes are deleted. This is because the larger the genome size, the higher the cost (energy and nutrition). On the other hand, microorganisms such as CPR, which have a small genome size for the entire family, may have originally had a small genome size. This is currently being analyzed.

Q & A (Click here for answers to questions addressed to multiple teachers)

<Mr. Murata & Mr. Suzuki>

Giant megaviruses (non-living organisms) with tRNAs with 1000 or more genes were discovered, while park bacteria and OD-1 (organisms) with 400 genes were discovered, both in groups, QS (quarum sensing). ) Is also seen, and is it necessary to review the current biological definitions (metabolism, self-proliferation, membrane) regarding the boundary between living organisms and non-living organisms?

Dr. Murata: I don't think there is any particular need to review the current definition of living organisms for these reasons. What we found from these discoveries is that the boundary between living things and matter cannot be defined by a simple size. On the contrary, I think it is more meaningful as science to discuss why such non-standards exist.

Dr. Suzuki: At this point, I think it is within the range that can be explained by the current definition. You can review the definition at any time. It may be possible to define life more correctly when a little more diverse scientific knowledge of life is gathered.

 

<Mr. Murata & Mr. Tanaka>

Where do we have the power of will from somewhere else? What is the food for Kumamushi?

Dr. Murata: I think the will comes from a non-living virus. The virus's activities and strategies to infect the host organism and leave offspring may be considered to be the will of the virus.

Professor Tanaka: There are many studies on intelligence and consciousness in other species of animals, but I think it is very difficult to evaluate them. "If a lion could speak, we wouldn't understand it," Wittgenstein wrote (Is human being smart enough to understand the wisdom of animals? Kinokuniya, 2017/8/29, France・ De Waal (Author), Tetsuro Matsuzawa (Supervised), Hiroyuki Shibata (Translated)), I sometimes wonder if the thoughts of each creature can be captured in the same area as humans. And closely related species such as monkeys, Seki, such as the dog Section, but for the resistance of deep creatures might be compared, such as the human behavior patterns, not whether there is thinking about the creatures that live in completely different environments, such as tardigrades I don't think even the current science can reveal it.

It is also believed that carnivorous Kumamushi eats body fluids such as nematodes, and herbivorous Kumamushi eats moss. In the laboratory, we feed and breed green algae called chlorella.