クイズ問題: レーダーはある動物の生態を研究した結果生まれたものですが、その動物とは何でしょう?
答え: こうもり

関連するWikipedia記事の抜粋:
title: ニューラルネットワーク
text: ニューラルネットワークをより生物学的な脳の働きに近づけるため、活動電位(スパイク)を重視して作られた人工ニューラルネットワークモデル。スパイクが発生するタイミングを情報と考える。ディープラーニングよりも扱える問題の範囲が広い次世代技術と言われている。ニューラルネットワークの処理は逐次処理のノイマン型コンピュータでは処理効率が低く、活動電位まで模倣する場合には処理効率がさらに低下するため、実用する際には専用プロセッサとして実装される場合が多い。
title: 創発
text: 生命は創発現象の塊である。動物の体表に現れる縞模様や、植物が描くタイガーブッシュ、フェアリー・サークルなどの現象を、一見相関がないような組織や個体の生命活動の結果が巨視的に現れたものとしたアラン・チューリングの仮説(チューリング・パターン)が知られている。また、脳は、ひとつひとつの神経細胞は比較的単純な振る舞いをしていることが分かってきているが、そのことからいまだに脳全体が持つ知能を理解するには至っていない。さらに進化論では、突然変異や交叉による遺伝子の組み合わせによって思いもよらぬ能力を獲得することがある。進化論においては個々の個体による相互作用のほかに、環境との相互作用という側面も加わっている。創発の定義において、このような非対称な要素を認める場合もある。
title: 磁覚
text: ある種の動物が自身の位置などを把握する目的において、磁覚は地磁気を感知するために使用される。例えば鳥類は渡りの際に生体磁石などの器官による磁覚で地磁気を感知することで、正確なルートを辿ることができるのだという仮説がある。他にも、ある種の昆虫(例えば、ハチ)や、ある種の動物(例えば、カメ、イセエビ、サメ、アカエイ)も磁覚を利用しているとされる。さらに磁覚を持つ者は微生物の中にも見られる。人にも磁覚がある。これらの生物が磁場を検知する研究を磁気生物学(マグネトビオロジー)と呼ぶ。
title: 選択的スプライシング
text: その後、選択的スプライシングは真核生物で普遍的な現象であることが判明した。選択的スプライシングの「記録保持者」はキイロショウジョウバエ Drosophila melanogaster のDscam(英語版)と呼ばれる遺伝子であり、この遺伝子からは38,016種類のスプライスバリアントが生じる可能性がある。
title: タンパク質間相互作用
text: 近年、プロテオーム解析(プロテオミクス)が進み、タンパク質間相互作用の検出も大規模に行われるようになってきた。これらの大規模なタンパク質間相互作用情報はインタラクトームの代表例であり、これらインタラクトームをネットワークとして捉えることにより、グラフ理論を用いた解析も行われている。
title: ステルス機
text: ステルス技術は、レーダーが使われ始めた第二次世界大戦の頃から研究され始めた。レーダーという「目」の研究・実用化とともに、その目から逃れる技術を研究するのもまた当然の流れであった。
title: シーサーペント
text: 本来はシーサーペントの研究は未確認の生物を科学的に追求するものであり、海外ではそれほど多くはないが未知生物学者として専門的にシーサーペントを研究している者もいる。
title: コンタミネーション
text: この言葉が用いられる分野は、生物学、分子生物学、放射線科学、考古学など、多岐の科学分野に亘る。それぞれの分野ごとにコンタミネーションの事例や原因物質、対策方法などが異なり、それに応じてコンタミネーションが示す意味にも若干の違いが生じる。いずれの場合においてもコンタミネーションは、実験の失敗もしくは実験事故の発生を意味するものである。
title: 自己複製宇宙機
text: 自己複製宇宙機(じこふくせいうちゅうき、英語: Self-replicating spacecraft)とは、自己複製する機能を備えた宇宙機や宇宙探査機である。数学者ジョン・フォン・ノイマンによって考案されたフォン・ノイマン探査機としても知られている。バリエーションとして、破壊と殺戮を目的とした兵器のバーサーカーや、テラフォーミングや生物種の複製を行う複製播種船(ふくせいはしゅせん)などがある。
title: ウンベルト・マトゥラーナ
text: ハトの網膜の反応が外界の物理的刺激とは簡単には対応しないという観察事実がマトゥラーナがオートポイエーシスの概念にたどり着くきっかけとなった。 このことから、生命システムとは神経系を有していようといまいと認識を行うシステムであるとの考えに達し、徹底的構成主義 (radical constructivism) や相対主義的認識論 (relativistic epistemology) を提唱した。 進化プロセスに対してもそれを適者生存としてではなくナチュラル・ドリフト (natural drift) として捉えることを主張した。
title: ベイツ型擬態
text: ベイツ型擬態の研究ではほとんどの場合視覚シグナルが注目されるが、実際には他の感覚のシグナルも擬態の対象になりうる。例えばある種のガは、有毒なガがコウモリに対して発する超音波シグナルを真似ている。これは聴覚シグナルにおけるベイツ型擬態の例である。
title: コウモリであるとはどのようなことか
text: ネーゲルはこの論文で「コウモリであるとはどのような事であるか」を問うている。コウモリがどのような主観的体験を持っているのか=「コウモリであるとはどのようなことか」という問題は、コウモリの生態や神経系の構造を調査するといった客観的・物理主義的な方法論ではたどり着くことができない事実であり、意識の主観的な性質は、科学的な客観性の中には還元することができない問題であると主張した。
title: 電脳化
text: ニューヨーク州立大学のジョン・シェーピン教授により電脳とも取れるラットに電極をつけた実験が既に行われている。ほか、ラットの脳の海馬を解析して人工海馬を作る実験も行われている。現在こうした研究は、工学分野ではブレイン・マシン・インタフェースという名で知られており、障害を持つ人々の生活をサポートすることを目標に、脳とコンピューターを接続するための基盤技術の開発が進められている。攻殻機動隊などで、脳の情報処理をセンシング,制御する役割を担っていたマイクロマシン(特に環境に散布されるスマートダスト)も実用化が近い。
title: モデル生物
text: 研究対象として好適な生物が選ばれることにより、研究の進行が格段に変わることは、科学史にはよく見られる現象である。例えば遺伝の研究は、初期にはエンドウやハトなど、有用動植物が使われた。しかしショウジョウバエという人間社会に直接的な利点がないものの、生活環が早く、飼育や系統化が容易である生物を選んだことで格段に進行した。遺伝子の働きの解明の際には、栄養要求が簡単なアカパンカビが選ばれている。また初期の分子生物学には、細菌に感染するウイルス、バクテリオファージを用いることで遺伝暗号の解読などが行われた。
title: LSD (薬物)
text: その中でもジョン・カニングハム・リリーによる、LSDを用いたイルカやクジラとの異種間コミュニケーション実験やアイソレーションタンクによる身体と精神の分離実験、それらのLSD実験によって得られた「生命体は複雑なコンピュータであり、LSDは再プログラミング物質として役に立つ」との説が特に有名である。
title: ニューラルネットワーク
text: ニューラルネットワーク(神経網、英: neural network、略称: NN)は、脳機能に見られるいくつかの特性に類似した数理的モデルである。「マカロックとピッツの形式ニューロン」など研究の源流としては地球生物の神経系の探求であるが、その当初から、それが実際に生物の神経系のシミュレーションであるか否かについては議論があるため人工ニューラルネットワーク (artificial neural network、ANN) などと呼ばれることもある。生物学と相互の進展により、相違点なども研究されている。
title: セル・オートマトン
text: Continuous spatial automata では位置が連続的である。ある位置の状態は有限個の実数である。時間も連続的に推移し、状態は微分方程式にしたがって変化する。重要な例として反応拡散系があり、アラン・チューリングはシマウマの縞模様やヒョウのドット模様を生み出した化学反応を説明する微分方程式を提案した。そのようなパターンをCAで近似的に生成することも可能である。continuous spatial automata でライフゲームのグライダーのような現象が生じる例も知られている。
title: バクテリオロドプシン
text: バクテリオロドプシンはその名の示すとおり、人間の視覚に関与するロドプシンと深い関わりがあると言われている。人間の視覚に関与するタンパクが微生物のエナジェティクスに類似していることは進化を考える上でも興味深いタンパクであることは間違いない。そうした意味でもバクテリオロドプシンが今なお研究が進行している。
title: 進化
text: わずかな塩基配列の変化で機能が損なわれるような遺伝子は、中立な突然変異が少ないので、進化速度が遅くなる。逆に、もはやその役目を果たさない偽遺伝子ではほとんどの突然変異が中立になるので、進化速度が非常に速い。たとえば、地中に生息し眼が退化したシリアヒメメクラネズミでは、レンズを作るタンパク質をコードする遺伝子が偽遺伝子化し、急速に進化している。
title: アメフラシ
text: アメフラシの神経の細胞体は、直径200〜1000 μmと哺乳類の10倍の大きさである。これに対してヤリイカは軸索が大きい。その神経回路が単純であることから、生物学において神経生理のモデル生物として用いられる。特に危険を感じると鰓を引き込み、慣れると引き込まなくなるという反射行動は、記憶・学習の基礎研究の発展に貢献した。コロンビア大学のエリック・カンデル教授は、アメフラシを使って、シナプスが変化することで記憶が形成される仕組みを明らかにし、2000年にノーベル生理学・医学賞を受賞した。
title: 電気生理学
text: 生きた動物の脳に電極を刺すと、隣接するニューロンの電気活動を細胞外から記録できる。電極が先端直径1マイクロメートルほどの微小なものならば、1個のニューロンだけの活動が検出できる。これで記録される活動電位は細胞内記録によるものよりはるかに弱い(約1mV)。この例としては、デイヴィッド・ヒューベルとトルステン・ウィーセル(1981年ノーベル賞受賞)による、猫の単一ニューロンが視覚刺激に反応することを示した研究がある。 電極を大きくすると、数個あるいはさらに多数のニューロンの全体としての活動が記録される。
title: 反響定位
text: 反響定位(はんきょうていい、英: echolocation)とは、動物が音や超音波を発し、その反響によって物体の距離・方向・大きさなどを知ること。たとえばコウモリ、またイルカ・マッコウクジラなどが行う。カタカナ表記では表記ゆれがありエコロケーションあるいはエコーロケーションとされる。
title: ニューラルネットワーク
text: 敵対的生成ネットワーク (Generative Adversarial Network, GAN) とは、ガウシアン等の確率分布から得られたノイズをネットワークA (Generator) がデータへ変換し、ネットワークBが母集団からサンプリングされたデータとネットワークAの出力を見分けるように学習するモデルである。DCGANやBigGANがその例である。
title: E.G.コンバット
text: プラネリアムは電磁波の発生・感知が可能であり、個体間のやり取りも電磁波で行う。この能力は兵器運用において電子情報技術を不可欠なものとする地球人類の工学技術に極めて効果的であり、ソナーのように使用しての索敵、機器の発する電波を感知することによる捕捉、さらには電磁パルスにより電子機器を撹乱・ダウンさせる個体も存在する。敵に察知されることを防ぐために自らが発する電磁波に迷彩処理を施すこともでき、単なる動物的な鳴き声ではない。一方で、この電磁波を感知する能力を逆手にとってプラネリアムを攪乱・誘導することも可能である。
title: バタフライ効果
text: バタフライ効果(バタフライこうか、英: butterfly effect)は、力学系の状態にわずかな変化を与えると、そのわずかな変化が無かった場合とは、その後の系の状態が大きく異なってしまうという現象。カオス理論で扱うカオス運動の予測困難性、初期値鋭敏性を意味する標語的、寓意的な表現である。
title: 退化
text: 「自然選択説で退化が定着する理由を説明する方法としては、エネルギー配分と費用対効果の観点から説明することができる」と主張する人がいる。「生物はエネルギーを消費して生命を維持する(広義にはエサや成長にかかる時間などが含まれる)。生物が摂取できるエネルギーは有限であるため、重要性が低い部位にまで投資する個体は、そうしない個体よりもエネルギーの配分が非効率的である。不要な器官は退化しており、エネルギー消費の少ない方(効率的な方)が生存に有利であると説明される。例えばモグラの場合、地中生活であるから、普段は目は重要な感覚器官ではない。ゆえに、目がわずかに見えるモグラよりも、その分のエネルギーを触覚や聴覚に回した目の見えないモグラが有利である。」と言う。
title: ウイルスの社会史
text: ピーター・メダワー (1915–1987) はウイルスについて「タンパク質に包まれた悪い知らせ」と記述した。バクテリオファージのような例外を除いて、ウイルスは病気や死の原因に他ならないという至極当然の評価を受けている。しかし、多くの生態系におけるウイルスの豊富な存在と圧倒的な存在感は、現代のウイルス学者たちに生物圏におけるウイルスの役割について再考するよう促している。
title: 機械学習
text: 統計的機械学習の例としては、ニューラルネットワークにおける生成モデル、例えば自己回帰型生成ネット、変分オートエンコーダー(VAE)、敵対的生成ネットワーク(GAN)などが挙げられる。これらのモデル(=母集団)から実際にサンプリングすれば画像や音声といったデータが生成できるため、特にニューラルネットワークの分野では2010年代後半に非常によく研究され大きな成果をあげている(WaveNet、VQ-VAE-2、BigGANなど)。
title: 横浜アイランドタワー
text: スキマトロンを開発した Rick Jelliffe は、スキマトロンについて「他のスキーマ言語では手が届かないところに手を届かせることができる羽毛ばたき」と述べている。
title: センサネットワーク
text: センサネットワークの無線端末はノードと呼ばれ、通常1個以上のセンサ、無線チップ、マイクロプロセッサ、電源(電池など)により構成される。当初構想では粒のように小さく作り、意識されずして遍在する、というユビキタスを目標としていたため「モート(Mote、塵)」や「スマートダスト(賢い埃)」などの呼称で研究開発が進んだ。
title: ウイルス
text: スタンリーは、ウイルスが自己触媒能を持つ巨大なタンパク質であるとしたが、翌年に少量のRNAが含まれることが示された。当時は遺伝子の正体は未解明であり、遺伝子タンパク質説が有力とされていた。当時は、病原体は能動的に病気を引き起こすと考えられていたので、分子ロボット(今で言うナノマシン)のようなもので、人が病気になるということに科学者たちは驚いた。それでも当時はまだ、病原体であるには細菌ほどの複雑な構造、少なくとも自己のタンパク質をコードする遺伝子ぐらいは、最低限持っていなくては病原体になりえない、と思われていた。
title: バイオイメージング
text: バイオイメージング(英:Bioimaging)は細胞・組織または個体レベルでタンパク質などの分布・局在を捉え、その動態を画像として解析する技術のこと。
title: ハニーポット
text: ハニーポットの初期の事例として、天文学者クリフォード・ストールの著書『カッコウはコンピュータに卵を産む』にある「SDIネット」が挙げられる。1987年、ローレンス・バークレー国立研究所のシステム管理者であったストールは、同所のコンピュータを踏み台にして軍事施設のデータベースを漁っていた侵入者の正体を調べるために、「SDIネット」と名付けたいかにもSDI(戦略防衛構想)の資料を扱っていそうな偽のデータベースを作り上げた。これに侵入者が没頭している間にその居場所を捜査当局に逆探知させることに成功したのである。後の調査で侵入者は入手した情報をKGBに売り渡していたことがわかり、世界的なニュースとなった。
title: 超個体
text: 超個体はサイバネティックス、特にバイオサイバネティックス(英語版)において重要である。その場合の超個体は「分散知能」の一形態を表しており、限定的な知能と情報しか持たない個体が多数集まって個体の能力を超えた大きなことを成し遂げるものとされる。生物にそのような挙動が見られることは軍隊や管理といった方面にとって多くの意味があり、活発に研究されている。
title: ハルダン・ケファー・ハートライン
text: ハートラインは、節足動物、脊椎動物、軟体動物などの網膜の電気的応答の研究を行った。なぜならこれらの動物の視覚は人間のものよりも単純で、研究しやすいからである。特にカブトガニを用いて、多くの実験を行った。実験には小さな電極を用いて、光によって視神経が刺激を受けると記録されるようにした。彼は、目の中の光受容細胞は連携していて、一つの細胞が刺激を受けると、近辺の細胞の活動電位が低下することによって光源の形がより強調され、形の認識が鋭敏になることを発見した。ハートラインはさらに、個々の光受容細胞と網膜上の視神経繊維の働きの詳細を研究し、視覚の簡単なメカニズムを明らかにした。
title: スカイラブ3号
text: スカイラブの実験にはアメリカ中の高校生も参加し、天文学、物理学、基礎生物学などで研究が行われた。生徒たちが提案した実験項目には、コーディレフスキー雲・木星からのX線・実験免疫学・原形質流動・質量測定・中性子の分析などの研究から、「宇宙空間でクモは巣を張れるか」というものもあった。
title: プリオン
text: フランシス・クリックは『分子生物学のセントラルドグマ Central dogma of molecular biology』の修正版の中で、スクレイピー伝播を説明するグリフィスのタンパク質単独仮説の潜在的重要性を認めている。クリックは論文中で、タンパク質からタンパク質、RNA、DNAへ一次構造情報が伝わることはないと主張したが、グリフィスの仮説がセントラルドグマの反例となる可能性を孕んでいることも言及した。
title: 帰巣本能
text: 動物の多くは、地球の磁気、つまり地磁気に基づいて帰巣の経路を見つける(磁気コンパス)。この場合、地磁気と他の方法を併用するのが普通である。具体的には、鳥やカメの渡りにおける太陽の方角(太陽コンパス)が知られている。また、水中に棲むロブスターや地中に棲むモグラのように磁覚以外に帰巣のための手段を持たない生物もある。
title: スキャナ
text: スキャナ(英: scanner)は、走査と呼ばれる動作を行い、センサを通して多次元の情報を一次元の情報として読み取る機械装置をいう。スキャナーとも表記される。
title: 生物発光
text: 生物発光は、バクテリアにおいても、直接的にコミュニケーションの役割を果たしていると考えられている(クオラムセンシングを参照)。バクテリアが共生生物に取り込まれることを助け、またコロニーを招集する役目を果たしている。
title: ナノマシン
text: しかし、グレイ・グーの可能性については疑問を唱える科学者もいる。もし化学的に地球上の全ての生き物を分解することができるのなら、自然のナノマシンとも言えるバクテリアが40億年の進化の過程でなぜそのような現象を起こしてグリーン・グー(Green goo)をつくり出さなかったのか、などということがよく言われる。
title: シミュラクラ現象
text: シミュラクラ現象(シミュラクラげんしょう)とは、人間(ヒト)の目には3つの点が集まった図形を人の顔と見るようにプログラムされている、という脳の働きである。和訳は類像現象。
title: 中垣俊之
text: 薬学部時代に実験で使用した粘菌に魅せられたことをきっかけに、いわゆる粘菌コンピュータの研究で知られる。粘菌に迷路問題を解決する能力があるとして2000年に発表された論文が珍研究として2008年にイグノーベル賞を認知科学部門として受賞した。
title: 集団的知性
text: 集団的知性の概念を最初に提唱したのは昆虫学者 ウィリアム・モートン・ホイーラー(英語版) である。彼は個体同士が密接に協力しあって全体としてひとつの生命体のように振舞う様子を観測した。1911年、Wheeler はこれを蟻の観察で発見した。彼はコロニーによって形成される生命体を「超個体」と呼んだ。
title: ヒトゲノム計画
text: 特にゲノム学と関連して注目を集めている技術としてはマイクロアレイがある(マイクロアレイはDNAチップとも呼ばれる)。これはDNAのプローブが小さな板の上に規則的に配置されたもので、3万件以上の遺伝子について、同時にそれらのサンプル内における存在量を測定できるものである。この技術はこれからの医学・科学向けの診断用ツールとしての可能性を秘めていることから、大きな関心を集めている。また、ヒトゲノム計画の結果として今後も数多くの技術がここから派生すると見られている。
title: 野生動物管理
text: 野生動物の移動や行動圏、生息地利用を調査するためには、VHF発信器やGPS発信器を野生動物個体に装着して離れた場所から位置情報を取得するラジオテレメトリー(電波遠隔測定法)と呼ばれる技術が主に利用される。他には標識、カメラトラップ、痕跡調査などのテレメトリー手法がある。分布や生息地の空間解析にはGISやリモートセンシングといった測量技術が利用される。また、DNA抽出法やPCR法を利用すると、通常のモニタリングでは取得できない遺伝情報を入手でき、詳細な個体解析が可能となる。
title: 群知能
text: 自己駆動粒子群(英語版) (SPP) はVicsekモデルとも呼ばれ、1995年にVicsekらが提案した。これはReynoldsが1986年に提唱したボイドモデルの特殊ケースである。SPPにおける群は一定速度で移動する粒子群でモデル化されているが、近傍の他の粒子群の移動する方向の平均を求めて、その方向への摂動をランダムに加える。SPPモデルは、動物の群れが動物の種類に関わらず一定のグループレベルの特性を共有するという仮定に基づいている。群れは様々なスケールでの創発を引き起こし、その一部は一般的で頑強だと判明している。そういった振る舞いを説明する最小の統計モデルを見つけることは、理論物理学の挑戦の1つとなった。
title: 渡り
text: 生物が特定の方向に向かって間違わずに遠距離を移動する能力は生物の謎の一つであり、興味深い研究テーマである。単細胞生物を含めた多くの生物が光に反応する光受容細胞をもっており、この機能を利用して移動の方向を定めていることが知られている。
title: カワラバト
text: 鳥類には嗅覚が殆どない、又は、あっても重要性は低いと1950年代頃までずっと考えられてきた。しかし、近年、さまざまな科学的実験によって、通説は覆りつつある。中でもカワラバトの場合、地磁気と視覚と嗅覚が複合的に神経連動されている点がクローズアップされている。カワラバトは、上記の磁気データにあわせ視覚的データ、そして、嗅覚のデータを脳で統合し、あたかもひとつの感覚として感じとり、飛行した地形図として記憶している可能性が高いことが明らかになりつつある。
title: 構造生物学
text: そんな中、1953年にワトソンとクリックが遺伝子の本体であるDNAの構造をX線回折写真などの情報から2重らせんであることを明らかにし(X線回折像を実際に撮影したのはロザリンド・フランクリン)、DNA2重らせん構造に基づいていかにして遺伝情報が子孫に伝わるかが明確に示された。そして提案されたセントラルドグマによって分子生物学は黎明から一挙に飛躍の道を歩み始める。
title: 粘菌コンピュータ
text: 粘菌のような単細胞生物が迷路を解決する「知能」を持つという、生物が進化の過程で獲得した、あるいは未来のコンピュータが獲得すべき「知性」の根源に迫るカギとされており、バイオコンピュータへの応用を目指して研究が進められている。
title: トラフグ
text: トラフグのゲノムにはジャンクDNA配列が非常に少なく、ゲノムサイズは 3.5-4 億塩基対と脊椎動物では最も小さい(ヒトゲノムは30億塩基対)が、遺伝子の数はヒトとほぼ同じであると考えられる。つまり遺伝子密度が高い生物といえる。これはゲノミクスなどでの遺伝子解析を容易にする。線虫をモデル生物として有名にしたシドニー・ブレナーは、このことに注目し、フグゲノムプロジェクトを立ち上げた。これによってトラフグは生物学において一躍有名になった。
title: 信号刺激
text: 動物の本能行動は、さまざまな個々の反応や行動が、目的に合った形で一定の順番で組み合わされている。それらがどのような仕組みで行われるかについて、ニコ・ティンバーゲンは実験的な研究を行った。その結果、ある個体の表すごく限られた視覚的刺激などが、それを受け取った個体に決まった反応や行動を引き起こすきっかけとなっていることを見つけた。このような、特定の反応や行動を引き起こすきっかけとなる信号のことを、信号刺激と呼ぶ。モデルに取り組んではグレーのガチョウ役割撮影 オファーの信号刺激と呼ばれる。
title: ディープラーニング
text: ディープラーニング(英: Deep learning)または深層学習(しんそうがくしゅう)とは、対象の全体像から細部までの各々の粒度の概念を階層構造として関連させて学習する手法のことである。深層学習として最も普及した手法は、(狭義には4層以上の)多層の人工ニューラルネットワーク(ディープニューラルネットワーク、英: deep neural network; DNN)による機械学習手法である。多層ニューラルネットワークについては、ジェフリー・ヒントンの研究チームが2006年に考案したスタックドオートエンコーダが直接の起源となった。
title: フラクタル
text: また、自然界で多くみられる一見不規則な変動(カオス)をグラフにプロットするとそのグラフはフラクタルな性質を示すことが知られ、カオスアトラクターと呼ばれる。
title: 赤痢菌
text: 赤痢菌は鞭毛を持たないため、細胞外では運動性を持たない(鞭毛による遊泳ができない)が、細胞質内では細胞骨格を構成するアクチンを利用して、活発に運動することが可能である。この機構には、III型分泌機構によって分泌される菌体表面タンパク質の一つ、icsA(またはVirGと呼ばれる)が関与している。icsAは赤痢菌菌体の片方の端に局在しており、アクチンを再構成し重合させる働きを持つ。このタンパク質の働きによって、icsAがある側ではアクチンの繊維が重合して積み上げられ、それを足場にする形で推進力を得て、赤痢菌は細胞質を移動する。このとき、赤痢菌が移動した跡にアクチンの繊維が残って彗星の尾やロケットのように見えるため、この現象はコメットテイル、アクチンロケットなどとも呼ばれる。アクチンロケットによる細胞質内の移動は、赤痢菌以外にもリステリアやリケッチアなどの細菌で見られる。
title: セアカゴケグモ
text: 糸が測量機器、測距儀、顕微鏡、爆撃照準器、望遠照準器などの光学機器の十字線(レティクル)に用いられる。未成熟期にある米国産クロゴケグモのそれが最適とされているが、採取に際し命を失う恐れがあるうえに、十分な量を確保するのが困難なため、遺伝子工学を駆使して、バクテリアにゴケグモの糸を生成させる研究が、アメリカ陸軍の資金により進行中である。
title: 複眼と単眼
text: それぞれにレンズを持つ個眼が蜂の巣のように集合した器官。単一の個眼では図形を識別することはできないが、複眼を構成することで、図形認識能力を備える。ミツバチに図形学習能力が備わっていることは、動物行動学者のカール・フォン・フリッシュの実験によって明らかになった。さらに、J.H.Van Haterenらは、ミツバチに同じ図形であっても線分の傾 きを見分ける能力が備わっていること、ヒトと同じカニッツァの三角形と呼ばれる錯視を示すことを 明らかにした。
title: ジョン・C・リリー
text: 1960年代後半にLSDが法律で規制される以前はLSDを用いたり、麻酔のケタミンを用いたり、アイソレーション・タンクによる人体と精神の隔離実験を行っていた。人間が外部からの入力を完全に絶った場合、精神の内面の世界が増幅され、極彩色の色彩や前世体験、宇宙へ飛び出すといった体験をするという政府への報告書は『バイオコンピュータとLSD』として後に出版されている。幻覚剤を用いたままアイソレーションタンクに入ることもあった。アイソレーション・タンクの中で浮かんでいるような生物のことを探求することを思いついた。イルカはこれに該当する生物であり、体積比における脳の割合で人間よりも大きな脳を持っている(と彼が考えた)イルカの研究をはじめた。脳を生命コンピュータとしてプログラミングの観点で考えた。そして、イルカに言葉を覚えさせる訓練を行う。またイルカとのコミュニケーションを試み、その際に幻覚剤を摂取した。
title: 行動圏
text: 行動圏の概念はW. H. Burtが1943年に発表した論文にまでたどることができる。Burtは動物が日常行動する軌跡をもとに移動の境界を描いた地図を作成した。行動圏の概念と関連するのは利用分布(a utilization distribution)という概念である。利用分布は二次元確率密度関数(a two dimensional probability density function)の形式をとり、その関数は行動圏内のある空間に動物が発見される確率を示す。一般に、ある個体の行動圏はその個体の位置点を長期間にわたって多数収集することで得られる。そのようなデータは今日人工衛星を経由して電波を送る装置を個体に装着したり、携帯電話技術を用いたりして、定期的に動物の位置をGPS (global positioning systems)に取り込むことで自動的に収集することができる。
title: 粘菌コンピュータ
text: 粘菌コンピュータ(ねんきんコンピュータ、英: slime mold computer)は、真性粘菌の、餌や光など環境から受ける刺激に応じて自己組織化する性質を利用した計算機である。
title: バイオミメティクス
text: 1950年代、生物物理学者、博学者であるオットー・シュミットは、バイオミメティクスの概念を発展させた。彼の博士研究ではイカの神経を研究するなかで、神経伝達の生体的構造を複製する装置を設計することを試みることで、シュミットトリガーを開発した。彼は自然構造を模倣する装置に注目し続け、1957年までに当時の生体工学の基本的な観点とは逆の認知を持っていた。それがのちに言うバイオミメティクスの観点である。
title: ファージディスプレイ
text: ファージディスプレイ(Phage display)とは、タンパク質間相互作用あるいはタンパク質とその他標的物質との相互作用を検出する方法の一つである。バクテリオファージに遺伝子を組み込んでその表面に発現させ、標的との結合を指標として相互作用を検出する。トゥーハイブリッド法に似た点もあるが、よりスクリーニングに適している。
title: レッドエッジ
text: つまり、この反射率の違いを活用すれば、地球やその他惑星の地表に何があるのかをセンサーで感知すること (リモートセンシング) ができる。このようなセンサーを搭載した観測プロジェクトとしては、アメリカ航空宇宙局 (NASA) が1999年に打ち上げた地球観測衛星「テラ」が知られている。テラには日本が開発した光学センサーの「ASTER」が搭載されており、地球の植生分布などを継続的に調査している。ただし、調査可能な対象は陸上の植物に限定される。これは先述の通り、水が近赤外線をも強く吸収することから、水中の植物プランクトンなどはたとえレッドエッジの特性を有していようが感知困難である。
title: 目
text: チャールズ・ダーウィンは、複雑な目の構造が自然にできあがるという考えは合理的でないように思われると述べたが、それでも自説を放棄せず、目も生物は進化の中で獲得したという説を堅持した。近年のシミュレーションでは、生物の世代交代を1年とした場合、単純な目がカメラ眼に進化するまでに必要な時間は40万年以下という結果も得られた。
title: クラスター錯覚
text: クラスター錯覚(英: Clustering illusion)もしくはクラスターの錯覚とは、サンプル数の少ない場合のランダム分布において必然的に生じるストリーク(線や筋)やクラスター(群れや塊)を、ランダムなものではないと誤判断することである。サンプル数の少ないランダムデータもしくはセミ・ランダムデータにおけるバラつきの程度について、人はそれを過小視しがちな傾向を持っている。それが原因となってクラスター錯覚は引き起こされる。
title: ナノトライボロジー
text: そのほか、バイオミメティクスの応用でも凝着が研究されている。昆虫やクモ、トカゲ、ヤモリなどの生物が発達させたユニークな登攀能力を人工的な物質によって再現しようという試みである。多層にわたる階層構造が凝着性を高めることがわかっており、ヤモリの足の組織を模した合成接着剤がナノ加工技術と自己集合によって作り出された。
title: レイトレーシング
text: レイトレーシング(英: ray tracing, 光線追跡法)は、光線などを追跡することで、ある点において観測される像などをシミュレートする手法である。レイ・トレーシングと表記されることもある。
title: タブーサーチ
text: タブーサーチはメタヒューリスティクスの手法であり、人工知能の概念に基づいた局所探索法の一般化として認知されている。同じメタヒューリスティクスの手法には、遺伝的アルゴリズムや焼きなまし法のように特定の自然現象を模倣した手法がある。
title: 群知能
text: 群知能ベースの技術は様々な応用が可能である。アメリカ軍は無人機を制御するのに群知能技術を使うことを検討中である。欧州宇宙機関は、軌道上の群による自己組み立てと干渉測定を検討している。NASAは惑星の地図を作成するのに群知能技術を使うことを研究中である。M・アンソニー・ルイス(英語版)とジョージ・A・ベーキー(英語版)は1992年の論文で、人体内の癌腫瘍を殺すためにナノボットを群知能技術で制御することを論じている。群知能はデータマイニングにも応用されてきた。
title: 自己組織化写像
text: 高次元のデータや、ベクトル空間上にないデータを、2次元の平面上などのより低次元で容易に観察できる空間に写像する(次元削減する)ことで可視化できる。次元削減によって可視化を行う手法としては他に主成分解析などがある。曲面上に分布している場合は主成分解析ではうまく削減できないが、SOMなら高次元空間上でのニューロンの配置が曲面にフィットするよう変形するので表示用の空間を有効に利用できる。
title: ランダムウォーク
text: を(d 次元)ランダムウォーク (d dimensional random walk, RW) という。
title: エーゲ航空
text: トマス・S・レイ(英: Thomas S. Ray)は、生態学者である。人工生命プログラムのTierraがよく知られている。通称、トム・レイ。
title: ディープラーニング
text: 回帰型ニューラルネットワーク (Recurrent Neural Network: RNN) とは、有向閉路を持つニューラルネットワークのこと。それ以前の入力によって変化する状態を保持する(オートマトン)。動画像、音声、言語など、入力データの順序によって出力が変わる場合に有効である。また、順伝播型ニューラルネットワークでは、近似できるピーク数が中間層の素子数に依存するのに対して、回帰型ニューラルネットワークでは無限の周期性を持つ関数を近似することが可能である。
title: ウィリアム・ベイトソン
text: 1894年にはその調査をもとに\"Materials for the study of variation\"を著し、種の変異の不連続性を主張し、自然淘汰による漸進的な進化を主張するダーウィンの自然選択説に反対の立場をとった。 また、彼はハチの触角が肢に変化した例やイセエビの眼が触角に変化した例などをあげており、体構造の一部が類似の構造に転換するそれらの現象を「ホメオーシス」と名づけた。これは1970年代にホメオボックスとして復活し、分子遺伝学の分野で研究されている。 同年王立協会フェロー選出。
title: バタフライ効果
text: アイデアをもっと広めるべきだという同僚の説得もあり、ローレンツは1972年にアメリカ科学振興協会で、名称の由来となったとされる前述の講演を行う。カモメから蝶へ変わった理由は#表現の由来で説明した通りである。さらに、カオス理論を一般大衆向けにも広めた、前述の1987年のグリックのベストセラーの中でも「バタフライ効果」という名前の1つの章が割り当てられ、ローレンツの業績と「バタフライ効果」という用語が世に広まっていった。
title: 生命の起源
text: この実験で、空気中には眼には見えない微生物(カビや細菌の胞子)が多数浮遊していることを証明した。パスツールの成果は見事で、微生物学の基礎が開かれることになった。この実験で論争は落ち着き、生物は(おおむね)自然発生はしないと見なされるようになった。
title: 微細構造
text: 生物学は、顕微鏡を使うことで大幅な進歩を遂げ、顕微鏡は生物学にとって無くてはならない道具となった。生物体は大きいものも実は顕微鏡サイズの構造の積み重ねであることが判明し、微生物のように顕微鏡でなければ発見されない生物も見つかった。20世紀初期までは、顕微鏡で見分けられる限界が知識の限界であった。しかし、同時にその限界より向こうに必要な情報が存在することも分かってきていた。例えば細胞膜の存在は認められるが、それは顕微鏡では確認できないものであった。生化学や分子生物学の進歩はその構造モデルを提出しつつあったが、その裏付けは得難かった。また、微生物学の発展は、顕微鏡では見えない大きさの病原体(ウイルス)の存在を証明した。
title: 共生星
text: 共生星という名称は、生態学用語で、異なる種類の生物が一方的あるいは相互の利点のために密着して生活していること、を意味する「共生(symbiosis)」が由来であり、ポール・メリルが命名した。メリル本人によれば、1941年に自身が執筆した論文が初出である。それ以前は、「結合スペクトル」星などと呼ばれていた。
title: 光遺伝学
text: 光遺伝学(optogenetics、オプトジェネティクス)とは、光でタンパク質を制御する手法の総称である。光学と遺伝学を融合した研究分野であり、特に神経回路機能を調べるために発展している。脳神経系における情報処理を理解するため、哺乳類やその他の動物においてin vivoでのミリ秒単位の時間的精度をもった制御を特徴とする。
title: ダイソン球
text: このような経緯もあり、ダイソンの提唱した恒星のエネルギーを活用する人工生物圏(artificial biosphere)は、現在では恒星を丸ごと包み込むダイソン球(Dyson sphere)として認知されている。
title: 機能ゲノミクス
text: DNAアノテーションまたはゲノムアノテーションといもわれる。1980年代から、分子生物学とバイオインフォマティクスはゲノムアノテーションの必要性を見出していた。ゲノムアノテーションは、配列がもつ生物学的情報を同定するプロセスであり、特に遺伝子の位置を特定し、それらの遺伝子が何をするかを決定するプロセスである。
title: コウモリ
text: ココウモリ類は超音波を用いた反響定位(エコーロケーション)を行うことでよく知られている。種によって異なるが、主に30kHzから100kHzの高周波を出し、その精度はかなり高く、ウオクイコウモリのように微細な水面の振動を感知し、水中の魚を捕らえるものまでいる。コウモリの存在する地域における夜行性の昆虫やカエルなどは反響定位対策となる器官や習性を持つものも多く、その生態系ニッチの大きさがうかがえる。ただし、大型のオオコウモリの仲間は反響定位を行わない種が多い。
title: 遠隔測定法
text: 野生動物の保護、生態研究、害獣駆除などの目的で動物の個体にGPS受信機を組み込んだテレメトリー送信機を装着し、位置などを観測することが行われている。絶滅の危機に瀕した動物の生態研究や渡り鳥の移動に対する適用例などがある。
title: STS-3
text: ミッドデッキロッカーでは、初めて複数の実験が行われた。この中には、Continuous Flow Electrophoresis System experimentやMono-disperse Latex Reactor experimentも含まれていた。また、昆虫の動きを研究する初めてのShuttle Student Involvement Project (SSIP)もミッドデッキロッカーで行われた。
title: ベイツ型擬態
text: もうひとつの重要な擬態様式のひとつとして、博物学者フリッツ・ミューラーにちなんで命名されたミューラー型擬態がある。ミューラー型擬態は、モデルと擬態者の両方が警告色を示す、互恵的な擬態である。モデルも擬態者も有毒であるため、必ずしも捕食者を騙すための擬態というわけではなく、またハチの仲間のように、非常に多くの種からなる擬態関係もあり得る。
title: コネクトーム
text: 神経系の接続状態を細胞レベルで調べる技術の近年の発展は、旧来の技術が持っていた制約の一部を打ち破って、コネクトームの作成に必要なデータ収集に新たな希望を提供している 。ブレインボウ (Brainbow) と呼ばれる技術は、蛍光タンパクを用いて、それぞれの細胞を100以上の異なる色で区別できるようにする。これとは独立に、神経細胞の機能的相互作用を慎重に再構成し、複雑なネットワーク構造を解明するアプローチも進んできている。拡散テンソルイメージングと呼ばれる撮像技術は、脳内の各地点における水分子の動きやすい方向を撮影する。これにより各地点での神経線維の走行方向を知ることができる。
title: スキャナ
text: 代表的なものとしては、コンピュータに画像情報を取り込むイメージスキャナ、人体や物質の断面を走査するCTスキャナ、バーコードを読み取るバーコードスキャナなどが挙げられる。資源探査衛星、気象衛星、惑星探査機にも各種のスキャナが装備されている。
title: 中村千代松
text: ニューロコンピュータとは、脳を構成する神経細胞が神経回線網を張り巡らせることで情報処理を司るという動作を基本原理とするコンピュータである。非ノイマン型方式。
title: ベクター画像
text: たとえば、LOGOなどの「タートルグラフィックス」では、もともと、コンピュータから制御される、実体を持ったロボット(右の写真を参照)を制御するというモデルをベースとしていたこともあり、相対座標が基本である。
title: ドップラー・レーダー
text: ただ、1台のドップラー・レーダーでは一次元的な動きしか捉える事ができないため、実際は複数台のドップラー・レーダーを用いて同時に観測(デュアル・ドップラー・レーダー観測)を行う事が多い。2台以上のドップラー・レーダーの観測結果を解析する事で二次元的な動きを捉える事ができる。
title: 超個体
text: しかしマルチレベル選択の視点はストロマトライトを構成する微細な個体群をうまく説明できるかもしれない。というのも、これは遺伝子共有による一種の単一遺伝子プールを構成しているためである。ガイア理論を支持するリン・マーギュリスはこれが地球全体の土台となる細菌のシンビオジェネシス(Symbiogenesis)にも当てはまると主張している。
title: エピトープ
text: エピトープマッピングには大きく分けて、構造研究と機能研究の2つの方法がある。エピトープを構造的にマッピングする方法としては、X線結晶構造解析、核磁気共鳴、電子顕微鏡などがある。Ag-Ab複合体のX線結晶構造解析は、エピトープを構造的にマッピングする正確な方法と考えられている。核磁気共鳴を利用して、Ag-Ab複合体に関するデータを利用してエピトープをマッピングすることができる。この方法は結晶化を必要としないが、小さなペプチドやタンパク質にしか使えない。電子顕微鏡は、ウイルス粒子のような大きな抗原のエピトープを局在化させることができる低解像度の方法である。
title: 1974 (16光年の訪問者)
text: パノラマジック (アストロノーツの悲劇)
title: 群知能
text: ホタルアルゴリズム (Firefly Algorithm, FA) はホタルの点滅にヒントを得た群知能アルゴリズムの一種である。光の強さがホタルの誘引度を表し、その誘引によって群が小グループに分割され、それぞれ局所的モードに集まる。したがってホタルアルゴリズムは多峰性の最適化問題に特に適している。実際には、連続的最適化、巡回セールスマン問題、クラスタリング、画像処理と特徴抽出などに適用されている。
title: ナノテクノロジー
text: ナノテクノロジーの発展に従って何らかの危険が生じる可能性がある。Center for Responsible Nanotechnology は、追跡不可能な大量破壊兵器、政府によるネットワーク化されたカメラによる監視、軍拡競争を不安定にするほどの急速な兵器の開発などを示唆している(外部リンクの \"Nanotechnology Basics\" 参照)。自己複製するナノマシンが暴走した場合には増殖が止まらなくなる可能性が懸念され、ナノマシンは幾何級数的に個体数を増やすことによって数時間のうちに地球全体がナノマシンの塊である「グレイ・グー(Grey goo)」に変化してしまうとされている。
title: マッコウクジラ
text: 脳油はイルカやシャチなどのハクジラ類にみられる反響定位(エコーロケーション)の際に音波を集中するレンズの機能を持つメロンと呼ばれる頭部器官を満たすワックスエステルである。なお、一部で脳漿油と呼ぶ向きもあるが、脳漿は脳の髄液を指す為、全く無関係である。反響定位による音波は他のハクジラ類同様に、遊泳時の障害物の探知や獲物の捜索に使われるが、マッコウクジラの脳油であれば、獲物に対して高い指向性を持った強力な音波を放つことで失神あるいは麻痺に陥らせ、捕らえる事が可能であるという説もある。実際には確認されていない。
title: ミイデラゴミムシ
text: 主に創造論者らによる反進化論の証拠として、この仲間の昆虫のもつガス噴出能力が取り上げられることがある。その論は、「このような高温のガスを噴出できる能力は、非常に特殊な噴出機構がなければ不可能であるし、そのような噴出機構は、このようなガスの製造能力がなければ無意味である。つまり、少なくとも二通りの進化が同時に起こらなければならず、このようなことは突然変異のような偶然に頼る既成の進化論では説明が不可能だ」というものである。
title: 膜電位
text: 膜電位を電気的に測定するためには、細胞内外にそれぞれ一本ずつ電極をおくことが必要となる。細胞外は良いとして、細胞内に電極を刺すことはなかなか困難である。これを最初に可能にし、膜電位を測定したのがイギリスの神経科学者、アラン・ホジキンとアンドリュー・ハクスレーということになっている(後述)。彼らはイカの巨大軸索を用いて、膜電位とその変化を観察した功績から、1963年のノーベル生理学・医学賞を受賞した。イカの巨大軸索は直径1mm近くあるので、内部に金属製のワイヤを差し込むことが比較的容易だったためである。
title: ダストプラズマ
text: 一方でダストプラズマは条件が整うと、上で述べたクーロン結晶のような規則的な構造を持つ微粒子集団などを形成する。これを生体分子の自己組織化になぞらえ「ダストプラズマの自己組織化」とも表現する。 ダストプラズマの制御技術を通して、逐次電路の再描画と再構築が可能な情報処理システム開発に向けたさまざまな取り組みが始まっている。現時点では放電管内に微粒子のダストを散布して、たとえば静電複写機が文字や図形を描くようにして微粒子を集積させ、逐次書き換え可能な小規模の立体的電路を生成できるレベルに過ぎない。将来的にダストプラズマが、通常のプラズマで可能なようにナノレベルで自在に制御できた暁のこととして、エネルギーサイクルを持ち自発的秩序形成機能を備えた散逸構造化されたプラズマで構成された、通常の壊れやすい機械的部品をいっさい持たない探査機を作り、宇宙空間に飛ばすことをはじめとする提案がなされている。