『エネルギー資源の世界史』no.2「鯨油から石油へ」

 商業や貿易が盛んになり、経済が拡大基調になると、需要が増大するにもかかわらず、価格が高騰してしまっている状況が、「灯り」の新しい源を探求させる契機となった。1846年には、後に石油工業の父と呼ばれたカナダ人エイブラハム・ゲスナー博士が、トリニダード島の瀝青(アスファルト)を蒸留して新しい照明用の油を精製し、ケロシンと名づけた。
 一方、1859年に米国ペンシルバニア州において、元鉄道員のエドウィン・ドレークが世界で初めて機械掘りによって地下およそ20メートルから石油を採掘した。このような地下から採取される石油は当初高価であったが、原油の精製技術の進展と市場の形成により、急速に安価なエネルギーとなっていった。つまり、4年間かけて採取される鯨油の量は、わずか数ヶ月で地下から採取できるようになった。

 石油自体の利用は意外と古く、5000年以上前のメソポタミア文明までさかのぼり、瀝青(アスファルト)がシュメール人、アッシリア人、バビロニア人、エジプト人、ペルシャ人によって掘り出され、道路建設、建築、造船における防水、薬、死体の防腐として用いられていた。紀元前100年には、中国において油ガスの産業が成立していたという記録がある。掘削された坑井は竹製のパイプラインを通って、最終的に帆船で輸送されていた。パーカッション(打撃式)による坑井掘削が紀元前1000年に中国ですでに考案され、紀元前500年には掘削深度600メートルが達成されていたことを考えると不思議ではない。

さらに、西暦347年には深度240メートルの石油井が掘削されていた。時系列的には、中国の後にはアゼルバイジャンのバクー(1846年)、ポーランドのボブルカ(1854年)、ルーマニアのブカレスト(1857年)、カナダのオンタリオ(1858年)、米国のペンシルバニア(1859年)となっている。

商業的石油産業の勃興という観点からは、1859年の米国ペンシルバニア州のオイル・クリーク流域のタイタスビル周辺におけるエドウィン・ドレーク(1819〜1880年)(図3)による石油掘削が有名である。当時使用されていた坑井管、パイプライン、採油ポンプなどの歴史的石油採掘のためのインフラ施設が今でも当該地域には残っており、当時の石油生産活動を紹介するドレーク油井博物館も存在する。

オイル・クリーク流域では、セネカ族(アメリカインディアンの一民族)が地下からしみ出た油を木桶ですくって万能薬として使用したり、売買をしていた。オイル・クリーク流域における原油の商業的潜在力はジョージ・ビッセルとジョナサン・エヴェレスにより認知され、彼らはペンシルバニア石油会社を1854年に設立した。そして、鉄道会社に勤務していたエドウィン・ドレークを油田調査のためにタイタスビルに送った。

ドレークの調査の結果、商業的な有望性が確認されると、ドレークを現場担当とするセネカ石油会社を設立し、本格的な石油調査を開始した。当時はすでに岩塩掘削のための技術(蒸気機関を利用したもの)は確立していたため、この技術を援用することにより容易に原油を採掘することができるとドレークは当初考えていた。これはケーブル・ツール掘削という技術で、ケーブルの先に鋭利で重いツールを取り付けたものを繰り返し落下させることにより岩石を砕くことができる(図4)。

しかし、実際の調査作業は困難を極め、周囲からは「ドレークの愚行」とまで言われていた。ドレークはこれにもめげず根気強く作業を続け、遂には深さ約21メートルにおいて原油を掘り当てることに成功した。ただ、発見された原油は自噴しないものであったため、地下に存在する原油はポンプですくい上げられた。生産された原油は当初は金属製のたらいに貯められたが、後に木製のウイスキー貯蔵用のバレル(容量約159リットルの樽)に貯蔵された。

現在原油の計量単位としてバレルが使用される由来はここにある。このドレークの油井からの生産量は1日当たり約25バレル程度であった。それ以降、ケーブル・ツール掘削式の油井掘削を適用することにより多くの油井が掘削され、生産性の良い油井では1日当たり3000バレルを生産するものもあり、当該周辺地域を含めて16万バレル程度の生産がされていた。

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ミエリン鞘はとも呼ばれ、軸索に巻き付いて絶縁体として働く構造である。これにより神経パルスはミエリン鞘の間隙を跳躍的に伝わる(跳躍伝導)ことで神経伝達が高速になる。ミエリン鞘は末梢神経系の神経ではシュワン細胞、中枢神経系ではオリゴデンドロサイトから構成される。

脳の中にある空洞のこと。脳脊髄液で満たされている。脊髄にあるものは中心管と呼ばれる。

神経堤細胞は脊椎動物の発生時に見られる神経管に隣接した組織。頭部では神経、骨、軟骨、甲状腺、眼、結合組織などの一部に分化する。

細胞の生体膜(細胞膜や内膜など)にある膜貫通タンパク質の一種で、特定のイオンを選択的に通過させる孔をつくるものを総称してチャネルと呼ぶ。筒状の構造をしていて、イオンチャネルタンパク質が刺激を受けると筒の孔が開き、ナトリウムやカルシウムなどのイオンを通過させることで、細胞膜で厳密に区切られた細胞の内外のイオンの行き来を制御している。刺激の受け方は種類によって多様で、cGMPが結合すると筒の穴が開くものをcGMP依存性イオンチャネルと呼ぶ。TRPチャネルも複数のファミリーからなるイオンチャネルの一群であり、非選択性の陽イオンチャネルである。発見された際に用いられた活性化因子の頭文字や構造的特徴から、A (Ankyrin), C (canonical), M (melastatin), ML (mucolipin), N (no mechanoreceptor), P (polycystin), V(vanilloid)の7つのサブファミリーに分類されている。TRPは、細胞内や細胞外の様々な刺激によって活性化してセンサーとして働いたり、シグナルを変換したり増幅したりするトランスデューサーとしての機能も併せ持つ。温度センサーやトウガラシに含まれるカプサイシンのセンサーとしても機能していることが知られている。

任意の遺伝子の転写産物(mRNA)の相同な2本鎖RNAを人工的に合成し生物体内に導入することで、2本鎖RNAが相同部分を切断して遺伝子の発現を抑制する手法。2006年には、この手法の功績者がノーベル生理・医学賞を受賞している。

様々な動物種間で塩基配列やアミノ酸配列を比較することによって、類似性や相違を明らかにする手法。この解析によって動物種間の近縁関係や進化の過程を予測することが可能になる。

発生過程で神経管を裏打ちする中胚葉組織であり、頭索類・尾索類では背骨のような支持組織としての役割を持つ。脊椎動物では運動ニューロンの分化を誘導するなど発生学的役割を持つ

魚類に顕著にみられる鰓のスリットで、哺乳類では発生の初期にはみられる。発生が進むと複雑な形態形成変化が起き、消失するが、外耳孔などは鰓裂の名残ということができる。

動物の初期発生において最初の形態形成運動として原腸陥入が起こる。原腸は消化管に分化する。この原腸陥入によって生じる「孔」を原口と呼ぶが、これが将来の動物の体の口になるのが前口動物であり、肛門になるのが後口動物である。半索動物、脊索動物は後口動物である。

ナマコの幼生のことをオーリクラリア幼生と呼ぶが、ウニのプルテウス幼生、ヒトデのビピンナリア幼生、ギボシムシのトルナリア幼生など、形態的共通性をもつ幼生全体をまとめてオーリクラリア(型)幼生と呼ぶ。今日ではディプルールラ型幼生という呼び方が広く使われている。この説はガルスタングが1928年に提唱した。その時代にはオーリクラリアという用語が使われたため(ディプリュールラ説ではなく)オーリクラリア説と呼ばれている。

Hox遺伝子はショウジョウバエで発見されたホメオティック遺伝子の相同遺伝子である。無脊椎動物のゲノムには基本的に1つのHoxクラスターがあり、脊椎動物のゲノムには4つのHoxクラスターがある。Hoxb1は4つあるクラスターのうちのBクラスターに属する1番目のHox遺伝子という意味である。

脊椎動物胚の後脳領域には頭尾軸にそった分節性(等間隔の仕切り)がみられる。この各分節をロンボメアと呼び、図14に示すように7番目までは形態的に明瞭に観察できる。

脊椎動物のゲノムにはふたつか3つのIsletが存在する。Isletは脳幹(延髄、橋、中脳)の運動性脳神経核に発現して、運動ニューロンの分化に関与している。

感桿型では光刺激はホスホリパーゼCとイノシトールリン酸経路を活性化させる。繊毛型ではホスホジエステラーゼによる環状GMPの代謝が関与している。

気嚢による換気システムは獣脚類と呼ばれる恐竜から鳥類に至る系統で段階的に進化していったと考えられる。

このような特異な形態は胚発生期には見られず、生後に発達する。その過程は頭骨に見られる「テレスコーピング現象」と並行して進む。

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