① 領域の概要

　人類の長期的な宇宙進出に不可欠な健康管理や新たな食糧生産への挑戦には、多様な生命体が示す生体応答を深く理解することが求められます。また、地球上で40億年にわたって進化してきた生命が、宇宙環境に進出していく未来を予測することは、過去の環境変化に適応してきた地球生命の機能を理解する上でも、新たな視点をもたらすと期待されます。

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　国際宇宙ステーション（International Space Station: ISS）では、微小重力環境を活用した生物学実験が行われており、まだ限られた研究事例ではありますが、地上で蓄積されてきた生命科学の知見との比較を通じて、生命体が秘める新たな挙動の特徴が明らかになりつつあります。

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　ISSに設置された「きぼう」日本実験棟には人工重力装置が備えられており、マウスをはじめとするさまざまな動植物の宇宙実験が実施されてきました。その中で、微小重力環境においては、脊椎動物の姿勢や運動を支える骨や筋肉の抗重力機能が低下するだけでなく、より広範な生理的変化が引き起こされることが報告されています。これらの変化には、脊椎動物が海から陸へと進出する過程で獲得してきた特徴的な機能の低下も含まれており、注目すべき現象です。

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　すなわち、各組織や器官の生理機能を維持する恒常性のメカニズムや、細胞の分化状態の「セットポイント」とされる機構が、宇宙環境下では祖先的な性質に似た方向へと変化する傾向が見られます。こうした現象を、本領域では「宇宙における先祖返り表現型」と捉え、これまで進化の過程で獲得・固定されたと考えられていた形質の中にも、地球環境への継続的な生理的適応が含まれているという仮説を立てています。

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　また、マウスの宇宙飼育研究においては、宇宙滞在が次世代に影響を及ぼす可能性も報告されています。これらのISSを活用した宇宙実験の成果は、地球上では短期間では変化しないと考えられてきた生命の特徴が、月（1/6G）や火星（3/8G）といった低重力環境においては、未知の機能が発現し、大きく変容する可能性を示唆しています。

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　本領域では、恒常性の維持や細胞の分化状態を制御する「ロバストネス」と、微小重力下で観察される祖先的な形質が現れる「可塑性」という、相反する性質をあわせて、ゲノム・エピゲノム制御および世代間影響の観点から解明していきます。また、地上環境への適応の中に隠れていた未知の機能を人工的に顕在化させることにより、ゲノムの未知機能の再発見とその応用の可能性を広げていきます。このような知見は、将来の宇宙・地球双方における健康管理、食糧生産、環境対策、バイオミメティクスなど、学際的な研究領域への波及効果も期待されます。