新しく実験系を開発し「シストPTPシート」と命名(2016年03月08日) | 通信制高校のルネサンス高等学校

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新しく実験系を開発し「シストPTPシート」と命名(2016年03月08日)

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新しく実験系を開発し「シストPTPシート」と命名(2016年03月08日)

新しく実験系を開発し「シストPTPシート」と命名(2016年03月08日)

スーパーサイエンスコース1年生の河脇凌くんと今日、新しく微生物の実験系を開発し、それに名称をつけました。コトの起こりは、偶然の失敗からでした。「発見」は常に、偶然の「失敗」と一緒に訪れます。だから予め「計算」した発見など無理です。それゆえ文科省も「答えなき問い」を発し、生徒が「自ら取り組む」必要性を認識してきたのだと言えます。

 以下は、1ヶ月前のブログ記事、『実験の「失敗」から学ぶスーパーサイエンスコース』に記した内容の続編です。今回、偶然のことから我々の目前に登場したオカメゾウリムシ(Colpoda sp.)を任意のタイミングで「シスト形成」と「シスト脱離」ができることを確認でき今後、さまざまに応用していく目処が立ちました。

 環境条件が悪化すると休眠状態に陥り、シストが形成されます。稲ワラに付着していた理由も、休眠シストが乾燥に耐えることで説明つきます。1ヶ月間近く放置した培養液でオカメゾウリムシは1匹も見つからない状態になっていました。が、その代わり、微生物バイオフィルムに取り込まれた多数の丸い粒子が目に飛び込みました。直感でこれこそオカメゾウリムシが化けたシストだと睨んだのです。そこで環境条件を良くすれば、再びシストから泳ぎ出してくれるはずと思いつきました。そこで、元のワラの煮汁を用意した他、さらにビール酵母(エビオス錠)を1粒添加した2通りの培養液にシストが埋め込まれたバイオフィルムを添加してみたのです。

 早くも2時間後には、オカメゾウリムシが泳ぎ出しました。シストから飛び出してきたのです。特に、栄養価の高い酵母入りの培養液では増殖も加わって「大運動会」と化しました。こうしてオカメゾウリムシの生活環(栄養細胞⇔シスト)の概要が掴めたのです。シスト形成させるのに1ヶ月放置するのは気長過ぎますから今後、実験系として改良していく余地があります。また、錠剤を包むシート状にシストがバイオフィルムの中に埋め込まれるメカニズムの解明など、次なる課題があります。

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❏高校生が研究活動をする意義 研究は大学に入ってから始めれば良いのではないか・・と多くの方は疑問に感じていると思います。以下は、私の見解です。大学では、プロの研究者(教授ら)が世界を相手に熾烈な競争を展開する戦場です。私も英国の大学院博士課程で、世界初を狙える研究テーマに取り組んできました。そこでは、学生に試行錯誤させている余裕などはありません。また、高度な分析機器や高価な試薬も使います。最前線では、学生を訓練させる余地など、ないのです。

 従って、安価で平易な題材で高校生が自主的に研究活動を経験しておくのは、大学や実社会で能力を発揮できる素地を準備しておくことに直結します。これからの学問も仕事も、「どんな経験を積んできたか」を問う時代になるでしょう。そのための準備を高等教育へ入る前の段階で用意する社会的な必要性が生じてきたのです。これは決して無謀なことでありません。当の生徒にとってはヤリ甲斐のある楽しい体験で、かつ成長していく糧になるものです。好奇心が駆動力だからです。

 なお、生徒によって最適時期も活動内容も異なります。ちなみに今年の卒業生は文系でしたので、探究学習に代わる創作学習で成長しました。が、原理は同一です。オリジナルな小説を一つ書き上げたら、その後は独力で挑戦が続き、そして自信をつけて輝いていきます。そうすると自然と守備範囲も広がり、自ら英語圏サイトを閲覧し出し、下級生もその様子を唖然とした顔で見つめていました。高校生というのは最初のキッカケさえ掴めばイッキに成長し出す、奇跡の年代なのです。

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画像・左:位相差で見たシスト(球形で多数ある)、嵌め込みは藁煮汁(左)と酵母液(右); 同・中:脱離して遊泳し出した多数のオカメゾウリムシ(左半分)と残された抜け殻; 同・右:錠剤のPTP(Press Through Pack)シートに似たシストが埋め込まれた微生物に由来するバイオフィルム(サフラニンで表面染色した乾燥標本を油浸検鏡)、嵌め込みはシスト単体を拡大して表示。

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レイマー社(大阪市)のBX-2700鏡基に位相差装置とWraycamG130で撮影。フェイバーGセット(日水製薬)で染色。

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