科学部活動報告

　１１月も半ばに差し掛かって急に寒くなりました。科学部員が集う実験室は北側に面しているため、この時期になると訪れる生徒もめっきり減ってきます。しかし、この日は課題研究や科学の甲子園に出場する準備などでいつもより人口密度が高く、生徒から発せられる熱気と共に室温も上がっているようです。粘り強く何度でもチャレンジするその精神に敬服します。今後の大会や発表会に向けて頑張っています。

　６月のある日、実験室に海水魚の「かさご」がありました。おもむろに包丁を取り出して、かさごの身を切り落としていきます。これから温かい水酸化ナトリウム水溶液に浸して、数日間放置することにしました。目的はかさごの「骨格」でした。強塩基によりタンパク質が分解され、白くて弾性のある骨だけが残るのです。１週間ほどで何とか形の残る標本が得られました。このようにジャンルを問わず、自分たちが興味関心のある実験をしています。

　６月６日（木）の放課後、科学部の化学班が実験室に集まりました。今日は上級生による下級生への講義があります。以前からOB・OGが来校してときどき開講していますが、ときには３年生が自身の受験勉強を少し横に置いて、１年生や２年生の質問に答える形で勉強会をしています。下級生にとってまだわかないことを経験者から直接教えてもらえるし、上級生にとって自分の知識を振り返ると共に他者への伝え方を知ることができます。

　内容は化学分野の多岐にわたり、中和や電池などの化学基礎から始まって、まだ教わってもいない金属イオンの性質やエステルなど有機化合物なども習います。今日のテーマは炭素の同素体と化合物で、参加した下級生はグラファイトやフラーレンの構造などを熱心に教わっていました。このように先輩が自発的に後輩を教えることはとても良いことだと思います。

　今後も私たち教員が何も言わずとも彼らは続けていくでしょう。互いに教え合うという雰囲気作りも大切です。

　４月２０日（土）に、阿南市水井町にある若杉山遺跡と水井鉱山跡を訪ねました。

　若杉山遺跡を示す垂れ幕を見ながら遍路道を進みます。２０分くらい歩くと、屋根のある休憩所が見えてきました。すぐ近くを谷川が流れている気持ちの良い場所です。山の斜面には石灰岩を掘削した跡が残っていました。それらを観察したり、周辺の植生を調べたりしました。帰りは２２番札所「太龍寺」へ向かうお遍路さんと何度もすれ違いました。道が細いのでお互いに譲り合いながら戻りました。

　車で少し移動して水井鉱山跡の佐々木坑に向かいました。ここはかつて水銀の鉱物である赤い「辰砂（しんしゃ）」を採掘していた場所です。道の上から見ると岩肌が真っ赤になっていました。辰砂かと思いましたが、これは紅藻類の一種「タンスイベニマダラ」でした。県内だけでなく全国的に珍しい藻です。そこから沢沿いに登ると古い坑道跡が残っていました。

　全員で辰砂を探してみました。なかなか見つかりません。水銀朱とも呼ばれる赤い鉱物は、かつて壁画の顔料や古代人の祈祷・埋葬に用いられた大変貴重な物です。得られた水銀は戦時中に潜水艦の水圧計などに使われたそうで、ほとんど採掘されてしまいました。しかし、１時間くらい粘ってみるとついに石灰岩の割れ目から辰砂が見つかりました。その後、いくつか見つかり全員が成果を上げることができました。

　この自然豊かで歴史のある地域をずっと守っていきたいと思いました。

　本校生徒の保護者の方から南極の氷を頂きました。砕氷艦「しらせ」が南極の昭和基地まで行って採集してきた物です。この方ご自身が船に乗り込んで現地にて採集されたそうです。積もった雪の重みでさらに潰れてかなり緻密な氷です。よく見ると細かな気泡が観察できます。水に浮かべるとゆっくり溶け出しながら、プチプチと音を立てて小さくなっていくそうです。生徒たちが興味津々でのぞいていました。貴重な物を頂きましてありがとうございました。

　分子模型を作りました。黒いのは炭素原子、赤いのは酸素原子、白いのは水素原子です。最初は興味本位だったのですが、いろいろ作っているうちにすっかりのめり込んでしまいました。定番のダイヤモンド結晶格子から始めて、フラーレンやゼオライトなど無機物・有機物を問わず気に入った物質を作ってみました。

　最近の推しはこれ、シクロアワオドリンです。徳島文理大学の西沢麦夫先生らのグループが合成されました。環状オリゴ糖の一種で、ヒドロキシ基を多数含み６個の糖がグルコシド結合しています。まるで、６人の踊り子がぐるっと回って阿波踊りをしているように見えて、そこから「アワオドリン」と命名されました。名前の由来がとても面白いです。

　今度はDNA模型を作る予定です。材料の球や棒がたくさん必要なので、せっかくのアワオドリンを分解しないといけません。今はまだ勿体ないのでもうしばらくそのままにしておきます。４月からやってくる新入生の皆さん、私たちと作りませんか。ぜひやりましょう。

　薬品庫を片付けているとジアスターゼがありました。ダイコンの根に多く含まれるデンプン分解酵素の一種で、今はアミラーゼと呼ばれています。ちょうどカタクリ粉があったのと糖度計も出てきたので、カタクリ粉にジアスターゼを加えたらどれくらい甘くなるのか興味が湧いて実験してみました。

　カタクリ粉を少量ビーカーに入れ、これに適量の水とジアスターゼを加えて４０℃で３時間撹拌しました。すると、溶液にとろみが出てきて白く濁りました。さらに撹拌を続けると、今度は溶液の色が薄くなってきました。これを取り出して遠心分離を行いました。用いた器具は電動ではなく、使用時に机の端に取り付ける手動の遠心分離機です。昭和50年製のかなり古いタイプで、生徒どころか中堅の教員ですら見たことがありません。本当に使えるのか不安でしたが、ハンドルを回すと軽快に動き出し溶液と沈殿物とに分離できました。

　糖度計で測定すると糖度23という結果が出ました。試しに恐る恐るなめてみると確かに甘いです。味がほとんどしないカタクリ粉がここまで甘くなるのには驚きました。なお、後日に希硫酸を用いて同様の実験をしてみました。もちろん予想どおりにデンプンが加水分解されて糖度25という結果でした。前者では、デンプンが加水分解されてマルトース（麦芽糖）になったと思われます。後者では、さらにマルトースの分解が進んでグルコースが生成したと考えられます。

　何気ない実験ですが、生徒自らが実行して結果を得ることが重要であり、今後もこのような活動を積極的に行っていきます。

　本校ではフィールドワークを重視しており、科学部では年に数回ほど野外巡検を実施し、標本の採集や記録の仕方などを学習しています。今年最後の巡検は、２月１８日（日）に愛媛県四国中央市土居町を流れる関川（せきがわ）で行いました。ここは四国では最大の鉱物産地で、約７０種類の鉱物が確認されています。特に柘榴（ざくろ）石、角閃（かくせん）石、橄欖（かんらん）石が多く見られます。

　関川と浦山川の合流点で鉱物を採集しました。まず、生徒たちにどのような石を見れば良いのか、どのような物を拾えば良いのかをレクチャーしました。岩石中の赤い粒子はざくろ石です。とても数が多いので誰でも拾うことができます。ただし、白い粒子はざくろ石ではなく曹長（そうちょう）石という別の鉱物であることを伝えます。生徒が拾ってきたざくろ石に小さく赤紫色の金属光沢のある鉱物が含まれていました。錆びた黄銅鉱または銅の多い斑銅鉱と思われます。このような小さい結晶をよく見つけたものです。日頃の観察力の賜です。

　川原にかんらん石が埋まっていました。「橄欖」とはオリーブの実のことで、この石はオリーブのようなくすんだ緑色をしています。風化していくと黄色みがかって黄土色になります。一方で、クロム鉄鉱からなる黒い細かい粒子を含んだり、淡い青紫色の菫泥（きんでい）石になっている物もあります。その菫泥石が見つかったので、シャベルで土を掘り起こして取り出した後に割ってみました。きれいな結晶が採れました。

　川原での採集活動を終えて、旧土居町役場に隣接する暁雨館（ぎょううかん）を訪ねました。地元の資料館であり、地域の歴史や文化、関川の鉱物について詳しい資料があります。職員の方に案内をして頂き、工作をしたり様々な知識を得ることができました。ありがとうございました。

　１月20日（土）の小雨が降る中で、ずっと順延していた化石ツアーを実施しました。天候が思わしくなく再びの中止も考えられましたが、活動しているうちに雨も上がり寒くもなく過ごせました。この産地は中生代の地層が発達し、砂岩と泥岩が交互に沈殿したタービダイトを形成しています。その中に比較的大型のアンモナイトや、古代アマモと呼ばれていた生痕化石を含んでいます。今日はそれらを探しに来ました。

　画像の黒っぽいのが粘土などからなる泥岩で、アンモナイトがときどき含まれています。白っぽいのが砂岩で、さっきの生痕化石が至る所に見られます。まずは、簡単な生痕化石から採集していきました。切り立った崖の垂直な岩壁を丹念に見ていくと、規則的に並んだ筋のような物が見つかりました。これはどう見てもアンモナイトのようです。はぎ取ろうと頑張って割ってみましたが、ひびが入っていたようでそのまま割れてしまいました。

　次に、砂岩の表面を見渡すと黒い筋が幾重にも重なって伸びています。アマモという植物に似ているのでそう呼ばれてます。これはたくさん見つかりましたが、すでにひびが入っていて断片しか採取できませんでした。それでも初めてこの場所に来たのに十分な成果を得られました。なお、化石の種類は後からでも調べられますが、産地（採った場所）を忘れてしまうと標本としての価値が半減します。生徒たちが早速記録してラベルを書いていました。

　帰りに少しだけビーチコーミング（漂着物の採集）をしました。余り広くない海岸には、材木や発泡スチロール、釣りの仕掛けや養殖で使っていたブイなどが打ち上げられています。お目当ての物を拾うことができて、意気揚々と引き上げました。

　突然降ってわいたかのように活動が始まりました！

　４月１５日（土）の朝、眉山に登りました。本校にとって裏山にも等しいこの山は、生物学的にも地学的にも貴重な場所です。他の山から切り離されている独立峰ですが、シカやイノシシ、サルなどの野生動物やウラシマソウなどの野生植物も見られます。また、世界的に有名なチタン鉱物の金紅石や徳島の鉱物を代表する紅簾石の産地でもあります。

　ちょうど一週間後に愛媛県の西条高校を訪ねることになりました。そのときにワークショップを開いてくれて、珍しい鉱物を用いたグッズを作らせて頂けるそうです。そのお礼としてこちらは何を用意すれば良いか。いろいろ考えた末に眉山の紅簾石を拾いに行くことになりました。

有志１２名が集まり、かけ声と共に眉山に登りました。露頭の近くに来るとそれぞれ荷物を降ろし、一息入れてから石を探しました。ここの露頭は貴重な物だそうで、割ったり傷つけたりするのは良くないです。そこで、周辺に散らばって紅簾石を含む石片を拾うことにしました。大人数で探したので２時間くらいで２０個ほど見つかりました。そのうち質の良い物だけを選んで持ち帰りました。今後が楽しみです。