『脳と進化』（新小5　K・K君）

これはどのような作品ですか？

脳の働きや、歴史についての研究です。

どうしてこの作品をつくりたかったのですか？

脳はいつできたのか？　脳はどのようなつくりなのか？　などの疑問と、前回の研究のまとめから、脳というテーマが思い浮かび、少し調べて、とても面白そうだったからです。

作品づくりで楽しかったことは何ですか？

脳は様々な部分ごとに働きがあったり、プラナリアにある細胞の名前などの、今まで知らなかったことを知れたことです。

作品作りを通して学んだことは何ですか？

脳というのは、生きていくうえで最も必要なのだということ。

次に活かしたいことや、気をつけたいことはありますか？

もう少し時間を縮めることです。

来年、研究したいことはありますか？

細胞についてです。

この作品を読んでくれた人に一言

脳について興味をもってもらえたらうれしいです。

昨年、僕は、生物の進化について学びました。この世界には、たくさんの生き物がなぜいるのか、進化とはなにかということです。研究をしていく中で、人間の胎児の成長と過程と、脳の構造には、生き物の進化が関係していることを知り、驚きました。そこで、今回は、特に知りたかった、動物の脳の進化について研究しました。

まず、脳とは何か説明します。

脳は、神経細胞が、ぎっしりと詰まっている体の中枢機関です。熱さや痛みなどの情報を感じたり、手足の動きを調節したりしています。また感情や意識などを生み出しています。生命にとって、とても大切な器官なので、頭蓋骨というがんじょうなヘルメットで守られています。

次に脳の各部分の働きについて説明します。

色がついているところが、脳幹といい、「命を守る」働きをします。食べたり声を出したり、呼吸をしたり、心臓の動きをコントロールしたりと、生命維持に大切な役割をしています。

大脳辺縁系は、感情を生み出したり記憶したりする働きをします。

大脳基底核の働きは、「運動のきっかけをつくる」ことです。意識で指令される筋肉の運動のバランスを整えて、動作をスムーズにする役割があります。

小脳は、運動に関わる働きをします。筋肉の運動の調整をしたり、運動パターンを学習したりします。体の平衡感覚や、言葉をなめらかに話すのにも重要です。

次に脳の進化について説明します。脳は、生物の進化に合わせて変化してきました。高等な生物ほど複雑な脳を持っていますが、下等な生物でも、すむ環境に適した脳を持っています。人間の脳の進化と関係のある脊椎動物の脳を見ていきましょう。

こちらは、魚類、コイの脳です。大脳で、脳の中心を包んでいない、まるで、串にささったお団子のような形です。小脳や延髄が大きく、大脳は未発達ですが、脳の基本的な構造はそろっています。

こちらは、両生類、カエルの脳です。間脳や延髄が発達していて、体の基礎的なコントロールを主に行なっています。小さく、敵に追われるので、逃げるための力が発達したようです。

こちらは、爬虫類、ワニの脳です。大脳が、小脳や延髄よりも目立ってきます。学習能力や適応能力が、そなわっています。

こちらは、下等哺乳類、ネズミの脳です。大脳が発達し、複雑な行動を取ることができますが、大脳皮質にしわはありません。

そして、高等哺乳類、ヒトの脳です。大脳皮質がしわを作り、他の部位をおおうほど発達しています。脳は進化のたびに作り替えられるのではなく、古い脳を残したまま、その上に新しいのを重ねていくという方法で進化してきました。したがって、人の脳の奥深くには爬虫類や下等哺乳類の段階の脳が残っています。

僕は、脳を調べていくうちに「脳は、生き物の進化のどの段階でできたのか？」という疑問が浮かびました。
こちらの3冊を使って調べました。

結論からいうと、脳の起源について、まだ分かっていないそうです。分からない理由は２つあります。1つ目は、頭蓋骨は化石として残るが、臓器である脳は残らないので調べることができないからです。2つ目は、絶滅している生き物のところで、進化のつながりがとぎれてしまっているためです。

ただ、現在生きている動物の中で、脳を持っている生き物と、持っていない生き物の分かれ目ははっきりしています。

こちらの図をご覧ください。刺胞動物「クラゲ」の上に、「脳を作るプログラム」と書かれています。つまり、クラゲは脳を持っていませんし、クラゲよりも進化の前の段階にいる海綿動物やアメーバのような原生動物には脳はありません。ちなみに、クラゲは脳は持っていないけれど、全身に神経細胞があります。

最古の脳を持っているのは、扁形動物のプラナリアと、原索動物のナメクジウオです。プラナリアは、全知全能細胞を持ち、どれほど切っても切られた部分ごとに、元通りになります。Aの写真は、プラナリアを6等分したものです。再生したすべての個体に脳があります。

これが、ナメクジウオです。そして、脳の図です。ナメクジウオは、私たち、脊椎動物の祖先ですが、背骨はありません。しかし、すでに脳は持っていました。

現在、脳の起源の最先端の研究は、脳を持っていないクラゲやサンゴなどの刺胞動物に、脳のもととなるDNAがないかどうか調べているところだそうです。

今回の研究で僕は、脳というのは、生きていく上で最も必要なのだということをあたらめて、理解することが出来ました。これは、脳を持つすべての生き物に共通することだと思います。僕が、今回学んだことは、脳の学びの入口にすぎません。今後、脳について新しい事がわかったら、また調べていこうと思います。

これで、発表を終わります。ありがとうございました。