音響工学

中1

生活の改良化を目的とした快音化


音響工学とは、音の伝搬、放射や音のデジタル処理を研究し、音響機器への活用、開発技術を学ぶ学問である。また、音響工学のデジタル処理などを学ぶ上で、前提知識としてフーリエ変換を学ぶべきだと考え、フーリエ変換を学習している。音響工学の研究やその仕方を学ぶために、中央大学理工学部精密機械工学科戸井研究室を訪問した。この経験から、研究テーマを決めるためには、自動車技術への転用など、音響工学の技術を他分野に使うことや、音と人工知能など、音と何かを掛け合わせることが重要であるという知見を得た。このことから、振動である音をエネルギーとして発電する音力発電を研究テーマにしようと計画した。しかし、同じ再生可能エネルギーで発電する風力発電や水力発電と比較しても、得られる電力の少なさやコストの高さから、研究テーマとすることは厳しいと判断した。このことから、今は他のテーマを探すべきだと判断し、製品や機械から聞く音を人間が快適だと思うように改良する、快音化を研究テーマにしようと計画している。

中2

生活の改良化を目的とした快音化


音響工学とは、音の伝搬、放射や音のデジタル処理を研究し、音響機器への活用、開発技術を学ぶ学問である。また、音響工学のデジタル処理などを学ぶ上で、前提知識としてフーリエ変換を学ぶべきだと考え、フーリエ変換を学習している。音響工学の研究やその仕方を学ぶために、中央大学理工学部精密機械工学科戸井研究室を訪問した。この経験から、研究テーマを決めるためには、自動車技術への転用など、音響工学の技術を他分野に使うことや、音と人工知能など、音と何かを掛け合わせることが重要であるという知見を得た。このことから、振動である音をエネルギーとして発電する音力発電を研究テーマにしようと計画した。しかし、同じ再生可能エネルギーで発電する風力発電や水力発電と比較しても、得られる電力の少なさやコストの高さから、研究テーマとすることは厳しいと判断した。このことから、今は他のテーマを探すべきだと判断し、製品や機械から聞く音を人間が快適だと思うように改良する、快音化を研究テーマにしようと計画している。

高1

熱音響冷却の改良化を目的とした快音化


音響工学とは音と振動を扱う工学の一分野であり、音の伝搬や放射の仕組み、超音波、音響変換などを研究し、音響機器への活用や開発技術を学ぶ学問である。熱音響冷却とは熱エネルギーを使い生成された音波を用いて冷却をすることである。熱音響冷却のメリットとして、ガスを使わないため環境に優しい、シンプルな構造のため壊れにくいなどが挙げられる。デメリットとしては、効率が悪い、装置の大型化、騒音の問題などが挙げられる。我々高1音響工学チームはこの熱音響冷却について研究する。今後の展望としてはより詳しく熱音響冷却の原理を理解し、熱音響冷却のデメリットを改善するためのシミュレーションをし、実用化するための理論を構築していく。このポスターセッションでは、我々の研究内容と実験について説明する。

高2

コンデンサの違いによるエレクトリックギターの音質の変化


音響工学とは音と振動を扱う工学の一分野であり、音の伝搬や放射の仕組み、超音波、電気音響変換などを研究し、音響機器への活用や開発技術を学ぶ学問である。我々音響工学チームはエレクトリックギターの内部に使用されているコンデンサの静電容量の数値の違いによる音質の変化を研究する。今後の展望は、エレクトリックギター内部のコンデンサーを変更して録音し、昭和学院生対象のアンケートを取る。そのアンケート結果から因子分析を用いて、コンデンサの静電容量がどのようにギターの音質に影響しているのかを解明する。このポスターセッションでは、我々の研究内容と実験方法、今後の展望について説明する。

理論物理

中1

量子論の歴史



量子力学とは、ミクロな粒子の運動を扱う学問である。古典的な粒子では、物質の運動はニュートンの運動方程式に従うが、ミクロな粒子はそれに従わないということが実験的にわかっている。本論では、現在の量子力学が学問として完成するまでの前期量子論について、その歴史をまとめた。前期量子論とは、量子化するという考え方が出てきてから、現在のような体系が確立されるまでの期間のことを指す。黒体放射から始まり、光電効果や二重スリット実験など古典的な粒子では理解できない現象を、量子化することで解決していった。本論では、量子論の現在のような体系ができる過程についてまとめた。

中2

三体問題


2個天体なら万有引力の公式を使い求めることが出来るが3個の天体になると動きを予測することができない。これを三体問題という。先行研究によると三体問題はさまざまな方法で近似解が求められる。三体問題の近似解を求めるため万有引力などの必要な数式を学んだ。

中2

宇宙線計測による学校内での階層と宇宙線の関係


宇宙線とは、電荷を持ち光速に近いスピードで宇宙から飛来してくる極細の放射線である。また、宇宙線には透過力があり物質をすり抜ける。加速キッチンの支援のもと、宇宙線観測機器「コスミックウォッチ」と宇宙線の透過の性質を利用して学校内での階層と宇宙線の関係を調べた。仮説として、宇宙線は高階層ほど観測できる量は増えると考えたが、昭和学院の校舎棟ではそうならなかった。この結果から昭和学院の校舎棟は宇宙線を遮る性質があると予測できた。本論では一連の実験と考察を記載する。



高1

シュレディンガー方程式の導出


シュレディンガー方程式は、量子力学における最も基本的な方程式である。この方程式は量子力学の本質である物質の波動性、及び粒子性について記述したものである。ミクロの粒子はこのシュレディンガー方程式に従うことが実験的に分かっている。シュレディンガー方程式を導出する過程と、その過程で必要となる数学的な操作について示す。シュレディンガー方程式の解はΨという波動関数であり、物質の情報を含んでいる。Ψは波動関数なので、まずは波の一般式で表す。その波の波長λと振動数fにド・ブロイの物質波とアインシュタインの光電効果の式を代入する。その式をオイラーの公式に当てはめて指数関数の形にし、微分をする。そうすると、Ψを運動量pとエネルギーEの式に表すことができる。それらをエネルギー保存則の式にあてはめ、シュレディンガー方程式を導出する。

高2

量子波束の跳ね返り時間のシミュレーション


量子力学的粒子はシュレーディンガー方程式に従った運動をする。しかし不確定性原理より、粒子の厳密な位置を求めることは出来ない。そこで、粒子を重ね合わせた波束の運動として捉えると、その重心が古典力学的粒子の軌道と一致することがわかっている。量子力学ではトンネル効果と呼ばれる現象も知られており、ポテンシャル障壁を超えて粒子の存在確率が生じる。本論では、無限に続くステップ型ポテンシャルに量子波束を打ち込んだ際、少しポテンシャルに染み込んで反射する。その染み込んだ時間を跳ね返り時間としてシミュレーションによって求めた。

風力発電

中1

直線翼式風力発電機の実用化


風力発電は再生可能エネルギーである。風力発電は風の運動エネルギーを使ってブレードを回し発電機で風のエネルギーを、電気エネルギーに変換する発電方法である。日本の風力発電は、あまり使用されていない。[1]直線翼式風車は、風が吹くと翼が前後に動く。この動きが回転運動に変わり、その回転で発電機が回る。この風車はまだ実用化されておらずまだ研究段階である。今、私たちは直線翼式風車のことを学んでいる。[2]3Dプリンターで直線翼式風車を設計した。直線翼式の特徴を取り得れた風車を作った。しかし回転しなかったためインターネットで直線翼式風車の設計図を見て新しく風車を作る予定である。また直線翼式風車は垂直軸型の揚力型なため翼の形状も揚力が発生する航空機のような翼で作らないといけないため、次に作る第二号機はどうすれば3Dプリンターで揚力が発生するブレードを作るか考えている。[6]3Dプリンターで作った第一号機はしっかりと考えずに作ってしまったため回らなかった。二号機は他の風車を参考にし、回るように作成する

中2

縦渦リニアドライブ型風車の改良と実用化


風力発電とは風のエネルギーで風車を回し電力エネルギーに変換する発電方法である。風車には水平軸型と垂直軸型があり、日本では風力発電があまり利用されていない。わたし達は今、縦渦リニアドライブという新型の風車の制作、実用化を目標としている。また、3人で研究する風車を分けており、小畑は、流体力学を勉強中。杉田は縦渦リニアドライブ風車の垂直軸型、篠田は水平軸型に取り組んでいる。


高1

全方位型風車に向けての

傾斜形風車の研究


本研究では、風力発電における浮遊軸型風車をもとにした風車模型を作成し、その特性について調べた。本ポスターでは、浮遊軸型風車の概要、測定結果、および結果から得られた知見を中心に報告する。また、今後の研究課題についても言及する。今後の研究を通じ、よりよい風車のモデルを作成し、最終的には全方位型風車の作成、完成を目指していく。




高2

3Dプリンターを用いた

トルネード型風力発電機教材の開発


現在世界では再生可能エネルギーを使った発電が注目されている。風力発電とは風の力でブレードを回し電磁誘導を利用して発電する発電方法である。その中でもこのポスターで取り上げているトルネード型風車はジャイロミル型とサボニウス型の特徴を持ち合わせている風車である。この風車は接地面積が少なくバードストライクが起こりにくい等のメリットがある一方、風車が重い、回転率がプロペラ型に比べて劣る等のデメリットもある。日本は自然災害が多く、風の吹き方もまばらなため風車の普及率は高くない。そのため、トルネード型風車の普及率を上げるために、教材開発を行うことにした。3Dプリンターを使いモデル作成を行ったものの印刷したものに不備が多くデータはかろうじて取れたものの予想していたデータとは違うものになった。そのため次回のデータでは傾かないようにモデリングを改良していこうと思う。


地球環境科学

中1

マイクロプラスチック問題


現在、地球上では海洋汚染や大気汚染、森林破壊、気候変動など様々な環境問題に直面している。本チームは地球環境問題の解決を目指し、主にマイクロプラスチックごみ問題の解決を目標としている。私たちの身の回りにはペットボトルや衣類など、様々な場面においてプラスチックが使われているが、近年、プラスチックごみを減らす取り組みがさかんに行われている。プラスチックごみは、海に住む魚などが餌と間違えて食べてしまうなど多くの問題が起きており、海洋汚染の原因にもなっている。これらの問題に危機感を抱いた私たちは、本校の近くを流れる真間川を研究対象とし、現在の真間川にどれくらいのプラスチックごみがあるのか、また、川に生息する生物の体内にどれくらい含まれているのかを調べようと考えており、他の海や川で行われた先行研究の論文などを活用し、必要な知識の習得してる。


中2

真間川の水質調査から考える環境保全


私たちが生きる地球は、多くの環境問題に直面している。地球温暖化や環境汚染、ゲリラ豪雨などにより私たちの生活が脅かされている。それらの問題の解決に努めることが地球環境科学チームの狙いである。現在は、本校の近くを流れる真間川を研究対象とし、「水質調査」を行っている。測定する物質は、CODやリン酸などの成分であり、それらの物質が、水質にどのように影響しているかを調べている。実際にパックテストを用いて、簡易的な水質調査を行っている。真間川の特徴として、生息している動植物が豊富で住宅街が多く、逆に工場などはあまりない。そのため、CODや亜硝酸態窒素とアンモニア態窒素の数値が他の部分より増え、リン酸の数値が他の部分より低いという仮説を立てた。


高1

生分解性プラスチック普及に向けて


クリアファイルやペットボトル、新幹線の窓など、私たちの生活はプラスチックに支えられている。しかしながら、使用方法や使用後の処理を怠りそれらの製品がプラスチックごみとして陸・海上に流入してしまい、生態系に大きな影響を及ぼしている。そこで私たちは、誤って流入しても自然に分解され、人間だけでなく世界に生息する生き物にもやさしい生分解性プラスチックに着目し研究を進めていく。そのためにまずは、プラスチック製品が自然界でどのように劣化していくか、また、本校周辺の自然環境について調査した。

高2

本校周辺における

二酸化窒素量の実態と考察


この研究は、本校周辺における二酸化窒素濃度の実態を明らかにすることを目的に、地域の環境要因を考慮しながら測定・分析を行った。市販の測定器を用い、交通量や気象条件との関係性を調査し、複数地点でデータを収集した。結果として、二酸化窒素濃度は気象条件や生活環境によって変動がみられるものの、明確な相関関係は確認されなかった。しかし、交通量が多い地点では濃度の上昇傾向が見られ、交通量が濃度に与える影響が示唆されました。また、季節や時間帯による変動も観測され、さらなる検証が必要だ。今後は、新たな測定方法を導入し、精度向上と長期的観測を通じて地域の大気環境を深く理解することを目指す。

植物遺伝学

中1

昭和学院中高等学校での

遺伝子組み換えの確立


植物遺伝学とは植物の形質の変化がどのように、どの遺伝子によって起こっているかを解明する分野である。本研究ではシロイヌナズナ及び大腸菌を用いた遺伝子組換え実験を計画している。現在、シロイヌナズナを用意た遺伝子組換え実験は世界的に進められているが、本校の実験環境ではまだ行われていない。シロイヌナズナの遺伝子組み換えを行うのは難しいため、まずは遺伝子組換えが容易なヒートショック法を使った大腸菌で試みた。今後の研究で必要となるスキルは、DNA抽出、PCR、電気泳動がある。DNA抽出とは植物の中の遺伝子を取り出すこと。PCRとは取り出した遺伝子を増幅する方法である。電気泳動とはDNAがあるかを確認する方法である。アクチン遺伝子をPCRで増幅させ、電気泳動でCol-0の1つ以外で検出した。これによりDNA抽出、PCRを成功したことがわかった。

中2

葉全体が異常に伸びる

シロイヌナズナ変異体CaD428の解析

植物遺伝学とは植物の形質の変化から遺伝子の機能や役割を解明する分野である。シロイヌナズナはモデル植物で長日植物である。DNAとは体を作るための設計図であり、ATGCの4つの塩基でできている。前任者により短日条件でCol-0とCaD428を育てると、葉柄が伸びるということが示されている。しかし、実際にシロイヌナズナを育てたところ、葉柄だけが伸びていたわけではなく、葉全体が伸びていることが示唆された。私たちはCaD 428の突然変異の原因を解明しようとしている。変異体の1塩基の違いを検出するためのPCR装置での条件検討をするためにDNA抽出、PCR法、電気泳動を行った。DNA抽出とは植物の中から細胞を取り出し、細胞の中にある核からDNAを取り出す実験のことである。PCR法とは少ないDNAを機械で測れるまで増やすことである。その増やしたDNAを電気泳動を使って観察した。前任者の時のアニーリング温度は55℃で成功していたが、昭和学院のPCR装置ではアニーリング温度が67℃で成功した。


高1

DBを用いたCaD428に結合する

転写因子の解析


シロイヌナズナの変異体であるCaD428は花成遅延が見られている。前任者のマップベースクローニングによって既知の遺伝子であるEFMが花成遅延の原因であると推測されている。また、次世代シーケンサーによってEFMの転写調節領域が変異していることがわかっている。そのため塩基配列から転写因子(TF)などを検索できるサイトを使い変異する前と変異したあとで結合するTFの変化を調べた。その結果4種類のTFのみが3サイトで共通している。また結合に変化があったTFはすべて別々の結果が得られた。原因となるものは特定できなかったが新たな仮説を立てることができた。今回の結果から変異したことでTFの結合に変化がある可能性が高いと思われる。今後はさらなるサイトでの検索、得られた遺伝子の変異体との二重変異体での実験を主に行っていきたい。


高2

カルシウム欠乏に耐性がある

変異型CaD428の原因遺伝子の探索


植物遺伝学では植物がどのように遺伝情報を伝え、それが形や性質に影響を及ぼし、変異した遺伝子がどのような機能を持っているのかを解明する学問である。植物遺伝学では、シロイヌナズナ(Arabidopsis thaliana)を扱って研究を行っている。この植物は全ゲノムが解明されているため遺伝子についての研究が容易であり、モデル植物と呼ばれていると同時に研究で幅広く用いられている。変異体CaD428は我々が東京大学の藤原撤教授から拝受したものである。変異体CaD428は野生型Col-0にEMS処理を行って得られたものである。前任者の研究により変異体CaD428は、カルシウム欠乏状態において、野生型Col-0と比べ、葉が大きく、色が濃いという結果を示した。しかし、この変異体CaD428のカルシウム欠乏状態に耐性のある原因遺伝子はまだ解明されていない。これを解明するにあたり、まず初めに、今後研究で扱っていく変異体CaD428がカルシウム欠乏時の培地でも育つのかどうかを見るために中村愛海さんが行った実験を再現する予定である。

高2

生姜成分が植物にもたらす効果


本研究では、生姜由来の主要成分であるジンゲロールとショウガオールが持つ抗酸化作用を植物育成に応用できる可能性を探ることを目的とする。ジンゲロールとショウガオールはそれぞれ抗酸化および抗炎症作用を持つが、これらの特性を利用し、寒冷地や熱帯地など環境ストレスの厳しい条件下でも植物が発芽・成長できるかをモデル植物であるシロイヌナズナを用いて実験する。特にジンゲロールとショウガオールが持つ環境ストレス耐性に対する影響に注目し、植物育成への新たな可能性を探る。

食品化学

中1

脂質酸化に対する焼きあご及び

煮干しあごだしの抗酸化効果の論文の紹介


私達の研究の食品化学とは食品の生物学的、非生物学的含めたすべての成分について科学的なプロセスや反応を研究する学問だ。研究対象となるのは水、ビタミン、ミネラル、酵素、食品添加物、香料、着色料などだ。そしてこの論文では焼きあごおよび煮干しあご(トビウオ)だしの脂質酸化に対する抗酸化効果を評価した論文で、焼きあごだしおよび煮干しあごだしの水溶性抽出物を調製し、ラジカル捕捉能(DPPH法)およびリノール酸の酸化抑制効果を測定したものだ。結果は、両だしともに抗酸化活性を示したが、特に焼きあごだしの方が高い抑制効果を示した。さらに、HPLC解析の結果、ヒスチジン関連化合物やペプチドが抗酸化作用に寄与している可能性が示唆された。この論文は焼きあごおよび煮干しあごだしが食品の酸化防止に寄与し得ることを示し、伝統的なだしの健康機能の科学的根拠を提供するものである。

中2

 麺の茹で時間における硬さと

断面図の関係性


私たちの研究分野である食品化学とは化学の技術を駆使して既存の食品をより美味しくしたり、生産技術を向上させたりする分野である。私たちは、麺の茹で時間によって硬さと断面図がどのように変化するのかについて調べることにした。そのために、麺が水を含んで柔らかくなると仮説を立てて「レオメーター」と「電子顕微鏡」を使って実験を行った。

高1

視覚的要素が味覚に与える

影響についての論文

 私達はラーメンのスープの出汁について研究しようと考えている。出汁とは肉や野菜や乾物などを煮出した「出し汁」の略称で、料理の風味の骨格となる重要なものである。日本料理の「出汁」は西洋料理では「スープトック」中華料理では「湯(タン)」と呼ばれ、動物性、植物性の様々な材料が使われている。ラーメンの出汁について調べていく中で視覚的な情報と食べる人の感じる味覚への影響に興味を持ち、今回「飲料の彩度変化が味の濃さと明瞭さに与える影響」という論文を読んだ。この論文では視覚的な情報と味覚のつながりを調査する際によく使われる色相を変化させるのではなく、器具を使い被験者の見る彩度を変化させることで「彩度変化と味の濃さの関係」と「彩度変化と味の明瞭さの関係」について調べている。この論文からは、彩度と味覚は強いつながりがあることが明らかになった。この事実はラーメンのスープの色の濃さなどを変えることで実際の塩分や油分の量を増やさずより濃い味を感じることができるかもしれない。 

高2

インスタント麺の茹で時間及び

温度と水分含有量の関係


本研究は、インスタントラーメンの戻し時間と水温が水分含有量に与える影響を調査することを目的とする。インスタントラーメンの製造工程では、乾燥技術が重要な役割を果たしており、中でも加熱乾燥は効率的な手法として広く用いられている。しかし、この方法による水分量への影響は十分に研究されていない。本研究では、麺の戻し時間と水分含有量の関係、麺を戻すのに使用する水の水温と水分含有量の関係について実験を行なった。今年のデータを前年度の実験データに加えて解析したところ、戻し時間が長いほど水分含有量が増加する正の相関関係が確認された。また、水温が高いほど水分含有量も増加することが確認された。これらの結果から、インスタントラーメンの水分量は戻し時間や水温と正の相関関係にあることが明らかになった。今後の研究では、水の硬度が水分含有量に与える影響についても詳細に解析し、より適切なインスタントラーメンの調理方法を探求していく。


動物行動学

中1

ニホンアマガエルとミジンコの関係


国分川調節池緑地では30年ほど前、ニホンアマガエルが頻繁に見られる環境であった。しかし、近くに道路が建設された時から見かけなくなっている。なので、本研究ではオタマジャクシの餌と水質浄化する微生物二種類に着目し、オタマジャクシとの関係を調べるために微生物二種類とその捕食者であるニホンアマガエルを増加させそうと考えている。一種類目はタマミジンコ、二種類目はカイミジンコにする。タマミジンコは環境の変化に強く小型な体型のためオタマジャクシも食べられる微生物である。また、カイミジンコは、あまり他の生物に比べて食べられないため個体数が減りづらく、水質浄化ができる微生物である。これらの微生物を市川市におけるニホンアマガエルを保全するために繁殖させようと考えている。今後は、ミジンコ培養液を入れた小さい水槽を3つ用意しそれぞれの水槽の中にいるミジンコの種類を変えることによってオタマジャクシの身体的変化や成長速度の変化を研究していく。

中2

アカハライモリを用いた弁別学習


本研究では、アカハライモリを研究対象にして弁別学習の実験を行いアカハライモリの学習能力についての研究を行う。アカハライモリとは両生類で主に水田に生息しているイモリ科の生物である。先行研究の"アカハライモリ(Cynops pyrrhogaster)における水強化を用いた同時視覚弁別学習"では、T字迷路を使ってアカハライモリにおける同時視覚弁別学習課題の習得を検討目的とし、明るい方と暗い方の別れている道でどちらか正しい方を選んだ時はアームの先端部が動き床が開いて下の水槽に入ることができ、間違っている方を選んだ場合は床は開くが網があり水槽には入れないと言う仕組みのものを使って研究を行っている。この研究では学習基準を75%としており、被験体の4匹のイモリはいずれも学習基準を超えた。このことから有尾目両生類において、視覚刺激を用いた同時弁別課題の学習が可能であることが示された。今後、本研究では先行研究を参考に色による同時視覚弁別課題の習得を検討目的とした実験を行って行こうと考えている。


高1

国分川調節池緑地における

アメリカザリガニの行動範囲の調査

 

アメリカザリガニは生態系のバランスを壊す原因となるため(政府広報オンライン)、環境省で2023年の6月から条件付特定外来生物に指定された。そのため、多くの地域でアメリカザリガニは駆除の対象となっている。その一方で、アメリカザリガニに関する基礎研究がほとんどされていない現状である。そこで、本研究ではアメリカザリガニの個体数の推定を標識再捕法による個体数推定の質を高めたい。標識再捕法による推定は、標識として頭胸甲の長さをはかり個体を識別するという方法があった(佐伯 光広・君島裕介・長谷川政智・高橋清孝,2023)。しかし、同じサイズの個体が一度目の採取と同じ個体であるとは限らないため、より質の高い標識方法を考える。そしてその標識がアメリカザリガニの生存率に影響がないかつまり外敵からの逃走や狩りをする際に影響がないかを調べ、標識再捕法による個体数推定の質を高めていき実際に国分川調節池緑地で調べていきたい。

高2

人工気象器を用いた

ニホンアカガエルの繁殖開始条件の特定


本研究は千葉県で最重要保護生物に指定されているニホンアカガエルおよび日本に生息するアカガエル類の保全の活動への貢献が目標であり、本種の繁殖のタイミングについての理解を深め達成に近づけることを願う。本記事はニホンアカガエルが繁殖開始の指標を探求する実験の具体的な実験計画を多くの人に理解してもらえるようにまとめた。実験計画は基本的な対照実験を主に正確な考察が行えるように様々な可能性を考慮した計画となっており、その一部を本記事では紹介する。ニホンアカガエルの既存の情報をもとに本研究を進めていくが、実験を行う上で必要である基本的なデータに不足が生じている。そのため不足するデータを検証する実験も同時進行で行う必要があり、本研究同様正確な実験・考察を行うため計画の段階で意見の交換を重ねていく必要がある。現時点で計画・実行している実験についても一部紹介していく。

発生学

中2

ガンガゼの棘の形状と毒、

強度の発生学的アプローチ


ウニの発生学的研究は、教科書にも数多く取り上げられるほど古くから行われている。しかし実験室でのプルテウス以降の簡易的な飼育方法は 2007年によって近年確立されたばかりである。ガンガゼウニ類Diadema setosumは、他のウニに比べ棘が長く毒を持つと言われているが、ガンガゼの毒性については毒の有無なども含め詳細な研究はされていない。本研究は、このガンガゼウニの採卵採精を初め、受精卵から稚ウニまでの発生過程において、針の成長過程を観察することで、針の毒性について解明することにある。それによって、沿岸部でのガンガゼの針の被害の予防につなげていきたい。

高1

ノソブラウンキウスコーソザイレッドの

環境的要因による寿命の変化


ノソブラウンキウス・コーソザイレッド(Nothobranchius korthauseired)は、1年ほどで寿命を終える魚で寿命が非常に短いことで知られている。そのため老化や寿命の研究に適した材料と考えられる。この近縁種であるノソブランキウス・ファーザアイに関しては老化研究が進んでいる一方で、ノソブラウンキウス・コーソザイレッドに関する研究はほとんど行われていない。本研究では、ノソブランキウスコーソザイレッドを用いて「魚の寿命を伸ばす方法を探る」ことを目標とし、特に寿命や行動、繁殖行動が異なる水温条件でどのような影響を及ぼすかを明らかにする。 

高1

イシクラゲの薬剤耐性


イシクラゲ(学名: Nostoc)は、シアノバクテリア(藍藻)の一種で、主に湿った岩や土壌の表面に生息し、光合成を行う細菌に分類される。イシクラゲコロニー内には、抗酸化作用、血中コレステロール抑制効果、抗菌、抗がん作用といった効能をもつ化合物が含まれている。本研究では、イシクラゲを対象に培養を行い、将来的な薬剤耐性研究の基礎データ収集を目的とした。イシクラゲは過酷な環境下でも生存可能な高度な適応能力をもつことから、薬剤耐性のメカニズム解明や応用研究において有望なモデル生物と考える。これまでの実験では、生育状況や形態的特徴の観察を通じ、安定した増殖条件を確認することが出来た。

高2

ミズクラゲのポリプの

無性生殖にあたえる光量の影響


ミズクラゲ(学名Aurelia aurita)は有性生殖と無性生殖の世代交代を行う生物である。東京湾などでも大量発生するクラゲであるが、野外での大量発生の仕組みの全容はわかっていない。特に無性生殖におけるポリプの研究は重要である。ポリプの発生研究は現在まで、塩分濃度によるストレスの影響がポリプの増殖に影響を与えることが知られている。(1995年、柿沼好子&三宅裕志) 。しかし、まだまだ光などのストレス要因は研究が進んでおらず、増殖の最良条件の研究は進んでいない。クラゲは目がないため光の影響を受けないと言われているが、ロパリウムという光を感じとることの出来る器官が存在する(1982年、Martin, V. J., & Chia, F. S.)。本研究では、光量をストレス要因の1つと仮定して、ポリプの増殖への影響を調べることで、クラゲ類の大量発生の仕組みの解明に繋げたい。

高2

イカの継代飼育法の確立


地球温暖化による海水温の上昇などでイカの漁獲量が減少し、養殖技術の開発が求められている。イカは高速で後ろ向きに泳ぎ水槽の壁に衝突しやすいことや、生き餌しか食べないことから人工飼育が難しいとされてきた。そんな中、2022年に沖縄科学技術大学院大学(OIST)の研究チームが、ツツイカ目のアオリイカを5年間で10世代以上養殖するシステムを開発したが、大規模な施設が必要とされる。ヒメイカは小型で一般家庭で飼育出来るサイズのイカであるが、飼育方法は確立されてない。本実験の目的は小型のヒメイカの飼育法を確立し、この技術を応用してスルメイカなど大型イカの養殖技術を開発することである。今回はヒメイカとバンダコウイカを実際に飼育した。飼育して感じた課題や要因を整理しながら、もう一度チャレンジしたいと思う。

探究フェスティバル2025

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探究エスティバル2025

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