太陽黒点数極小と極大とウイルス変異との関係

太陽黒点数極小と極大とウイルス変異との関係

太陽黒点数極小→地球に宇宙線到達増大→ウイルスの突然変異
太陽黒点数極大→X線フレアや全太陽放射照度増大→ウイルス突然変異（点突然変異、遺伝子組み換え、遺伝子再集合）→新型ウイルス誕生

太陽の活動の減少はほぼ11年ごとに起こり、2019年12月は100年ぶりの太陽黒点数最大の極小で地球に宇宙線到達増大でコロナウイル発現。2023年7月2日から3日にかけて、「X1クラス」の強力な太陽フレアが観測された。Xクラスのフレアは、現在の第25太陽活動周期（2019〜30年）で18回目だ。今回のフレアは、太陽の活動が最大になる太陽極大期が迫る中で発生した。9〜14年毎にやってくる極大期は、次は2024年または25年に起きると予測されているが、今年来ると考える科学者もいる。太陽黒点数極大になりウイルスの突然変異がおこり新型ウイルスが増大する可能性がある。また、黒点活動が極大期または極小期になると、地球の気候に大きな影響を与え、高温、干ばつ、厳しい寒さといった極端な気候現象を引き起こす可能性がある。

最強クラスの太陽フレア発生　太陽は間もなく「極大期」に　Forbes Japan 参考

https://forbesjapan.com/articles/detail/64355


SARS, MERS and the sunspot cycle

https://www.currentscience.ac.in/Volumes/113/08/1501.pdf

重症急性呼吸器症候群（SARS）、中東呼吸器症候群(MERS)および太陽黒点周期

CURRENT SCIENCE, VOL. 113, NO. 8, 25 OCTOBER 2017　OPNION

重症急性呼吸器症候群（SARS: severe acute respiratory syndrome）
中東呼吸器症候群（Middle East Respiratory Syndrome sunspot cycle

Jiangwen Qu and Chandra Wickramasinghe

The severe acute respiratory syndrome (SARS) and Middle-East respiratory syndrome (MERS) outbreaks pose a serious public health threat because of the high fatality risk. Research on the environmental factors underlying SARS and MERS epidemiology may provide useful insights into the occurrence of such outbreaks. This study suggests that double peaks in the sunspot cycle in 2002 and 2012 were associated with the emergence of SARS and MERS outbreaks. Potential mechanisms by which sunspot activity may influence such outbreaks in humans are discussed. Current and future surveillance efforts should be supported to construct a comprehensive early warning system involving sunspot activity for detecting future SARS and MERS outbreaks as early as possible.

重症急性呼吸器症候群（SARS）および中東呼吸器症候群（MERS）の流行は、致死率が高いことから公衆衛生上の重大な脅威となっている。SARSとMERSの疫学の基礎となる環境要因に関する研究は、このような流行の発生について有益な洞察を与える可能性がある。本研究は、2002年と2012年の太陽黒点周期のダブルピークが、SARSとMERSの発生と関連していることを示唆している。太陽黒点活動がヒトにおけるこのような集団発生に影響を与える可能性のあるメカニズムについて考察する。将来のSARSとMERSの発生をできるだけ早期に発見するために、太陽黒点活動を含む包括的な早期警報システムを構築するために、現在および将来の監視活動を支援すべきである。

In a letter to Lancet1 published in 2003,it was suggested that the first outbreak of severe acute respiratory syndrome (SARS)-CoV in China may have involved a space-borne trigger. The speculation was that this might have taken the form of an RNA segment or cosmic rays that served to alter the genome of an already endemic corona virus.

2003年に発表された『Lancet』誌への書簡1では、中国で最初に発生した重症急性呼吸器症候群（SARS）-CoVは、宇宙生まれの誘発物が関与している可能性が示唆された。これは、すでに流行していたコロナウイルスのゲノムを変化させる役割を果たした一本鎖RNAセグメントまたは突然変異誘発性の宇宙線という形をとったのではないかという推測であった。

space-borne trigger　宇宙生まれの誘発物
cosmic rays：宇宙線

RNA segment　：RNAセグメント
インフルエンザウイルスのゲノムは、8つの異なる一本鎖RNAセグメントで構成されており、それぞれがウイルスのライフサイクルに不可欠なタンパク質をコードしています。
コロナウイルスはプラス鎖一本鎖のRNAをウイルスゲノムとして有するエンベロープウイルス。

Corona viruses define a large genus, which contains the largest known genomes for any RNA virus. Although a benign form of the human corona virus is known to be present in patients with common cold and could be regarded as an endemic virus, the puzzle relates to the sudden emergence of its more lethal variants. The first known case of SARS was recorded in Foshan, China in 2002.The outbreak began in the Guangdong Province and spread to humans supposedly from a reservoir of the virus that had already been established in civet cats and raccoon dogs; it eventually spread to 37 countries around the world2 The total number of confirmed cases was 8096 and the average fatality rate close to 10%.

コロナウイルスは、既知のRNAウイルスとしては最大のゲノムを含む大きな属である。ヒト・コロナ・ウイルスの良性型は感冒患者に存在することが知られており、風土病ウイルスと見なすことができるが、より致死的な変異体が突然出現したことが謎となっている。SARSの最初の患者は2002年に中国の仏山で記録された。この流行は広東省で始まり、すでにシベット（ジャコウネコ）やタヌキに定着していたウイルス保有宿主からヒトに感染したと考えられている。確認された感染者数は8096人で、平均致死率は10％に近かった。

Genomes：ゲノムとは「DNAの文字列に表された遺伝情報すべて」のことです
benign form　良性型
eservoir of virus ウイルス保有宿主
civet cats　シベット（ジャコウネコ）

A decade later, in 2012, an outbreak of Middle-East respiratory syndrome (MERS)-CoV occurred in the Middle East with cases of illness spreading sporadically to other countries. Since September 2012, about 1791 cases were confirmed with an average fatality of 30%. The source of MERS-CoV is not fully understood, but genomic studies suggest an original reservoir in bats that was possibly later extended to include camels2

それから10年後の2012年、中東で中東呼吸器症候群（MERS）-CoVの流行が発生し、発病者が散発的に他国に広がった。2012年9月以降、約1791人の患者が確認され、平均致死率は30％であった。MERS-CoVの発生源は完全には解明されていないが、ゲノム研究により、もともとはコウモリに感染源があり、その後ラクダにも感染源が広がった可能性が示唆されている2。

In relation to the sudden emergence of both SARS and MERS, we may pose the following questions: Why did the outbreaks emerge at the time they did? What factor/factors precipitated their emergence? What are the spillover mechanisms from already established reservoirs of virus? How can we seek to predict or perhaps prevent the next outbreak in advance? This study seeks to address these questions.

SARSとMERSの突然の発生に関連して、私たちは次のような疑問を投げかけることができる： なぜそのような時期に発生したのか？どのような要因によって発生が促進されたのか？すでに確立されたウイルス貯蔵庫からの波及メカニズムは何か？どのようにすれば、次のアウトブレイクを事前に予測し、あるいは防ぐことができるのか？本研究はこれらの疑問を解決しようとするものである。

The unsolved mystery relates to the cause of the sudden genomic change that evidently occurred in an endemic Corona virus, first in 2002 leading to SARSCoV, and later in 2012 leading to MERSCoV. One might consider several possible causes:

未解決の謎は、2002年にSARSCoVに、そして2012年にMERS CoVにつながった、明らかに風土病のコロナウイルスに起こった突然のゲノム変化の原因に関するものである

(a)Spontaneously occurring mutations.

(a)自然発生的突然変異。


(b)Mutations induced by ionizing radiation ? cosmic rays or solar X-rays.

(b)電離放射線（宇宙線や太陽X線フレア）によって誘発される突然変異。


(c) Hybridization involving recombination with a virus/virion component of external origin.

(c)外部由来のウイルス／ウイルス成分との組み換えを伴うハイブリダイゼーション（交雑）。

hybridization ハイブリダイゼーション（交雑）

交雑を調べていた時に見つけた“ウイルス遺伝子変異のメカニズム”より

1)遺伝子交雑(genetic reassortment)
2)ウイルスの宿主の種を越えた伝播(interspecies transmission)

stratosphere：成層圏とは、地球の大気の鉛直構造において対流圏と中間圏の間に位置する層である。ウイキペディアより
ionizing radiation 電離放射線
virions ウイルス粒子

We consider (a) to be an unlikely option. In the case of (b) and (c), a connection with the sunspot cycle could be anticipated, since dramatic changes in solar activity could both cause changes in the flux of ionizing radiation that reaches the earth while also creating gateways for the rapid descent of nanometre-sized virions of possible cometary origin from a stratospheric reservoir. Hope-Simpson3 and Qu4 have already demonstrated that a connection exists between influenza pandemics and extrema (maxima or minima) in sunspot numbers. Furthermore, sunspot activity in extrema years was identified as an important risk factor in influenza pandemics4

私たちは(a)はあり得ない選択肢だと考える。(b)と(c)の場合、太陽黒点周期との関連が予想される太陽活動の劇的な変化は、地球に到達する電離放射線の流束に変化をもたらすと同時に、彗星起源の可能性のあるナノメートルサイズのビリオンが成層圏の貯蔵庫から急速に降下するための入り口を作ることになるからである。成層圏の貯蔵庫から英国総合診療医ホープ・シンプソン3号とQu4号はすでに次のことを実証している。インフルエンザのパンデミックと太陽黒点数の極値（極大または極小）との間に関連性があることをすでに実証している。さらに、太陽黒点極大年の太陽黒点活動は、インフルエンザ・パンデミックの重要な危険因子であることが確認されている。

＊Hope-Simpson: ホープ・シンプソン, 英国総合診療医,下記の本の著者

Sunspot activity and influenza pandemics: a statistical assessment of the purported association

太陽黒点活動とインフルエンザの流行：言われている関連性の統計的評価

Published online by Cambridge University Press: 29 August 2017

ケンブリッジ大学出版局オンライン掲載 2017年8月29日

hybridization ハイブリダイゼーション（交雑）

stratosphere：成層圏とは、地球の大気の鉛直構造において対流圏と中間圏の間に位置する層である。ウイキペディアより

ionizing radiation 電離放射線

virions ウイルス粒子

Figure 1 shows the smoothed-out sunspot numbers from 1950 to 2015 with points representing the dates of onset of SARS-CoV and MERS-CoV. We note that both these events coincide with double peaks in the sunspot cycle, the first in 2002 and the second in 2012. Sunspot numbers are strongly correlated with solar activity, such as X-ray flares and total irradiance of the sun. Increased numbers of solar flares and coronal mass ejections produce numerous high-energy solar particles during the solar maximum period.

図1は1950年から2015年までの黒点数を平滑化したもので、SARS-CoVとMERS-CoVの発症日を表している。これらの出来事は、黒点周期が2002年と2012年の2つのピークに重なることに注目されたい。太陽黒点数は、
X線フレアや全太陽放射照度などの太陽活動と強い相関関係がある。太陽活動極大期には、太陽フレアやコロナ質量放出が増加し、多数の高エネルギー太陽粒子が発生する。

Point mutations, gene recombination and gene reassortment are thought to be the three basic mechanisms of viral emergence. Solar radiations are physical mutagens leading to natural point mutation and can lead to the emergence of new viruses. Recombination and reassortment of viral genes occur at highly variable frequencies in viruses with RNA as their genetic material. Multiplicity reactivation and cross-reactivation have also been proven to be general mechanisms of genetic recombination. Such reactivation has been observed in influenza viruses irradiated by various types of radiations such as ultraviolet light and gamma rays, in laboratories during the 1950s?60s. Most significantly, in our particular case, genetic data reveal that SARS-CoV and MERS-CoV are recombinants5,6, and therefore recombination events were probably responsible for the outbreaks of SARS and MERS. The recombination involved a gene component that was either introduced from an external source or activated by events linked to the sunspot cycle as seen in Figure 1.

点突然変異、遺伝子組み換え、遺伝子再集合は、ウイルス出現の3つの基本的なメカニズムであると考えられている。太陽光線は物理的突然変異原であり、自然な点突然変異を引き起こし、新しいウイルスの出現につながる。RNAを遺伝物質とするウイルスでは、ウイルス遺伝子の組換えと遺伝子再集合が非常に多様な頻度で起こる。多重性の再活性化と交差活性化も遺伝子組み換えの一般的なメカニズムであることが証明されている。このような再活性化は、1950年代から60年代にかけて、紫外線やガンマ線など様々な放射線を照射したインフルエンザウイルスで観察されている。最も重要なことは、われわれのケースにおいて、遺伝学的データからSARS-CoVとMERS-CoVが組換え型であることが明らかになったことである5,6。この組換えには、図1に見られるように、外部から導入されたか、太陽黒点周期に関連したイベントによって活性化された遺伝子要素が関与している。

Point mutations,：点突然変異
1つのヌクレオチドが別のヌクレオチドに変わることで生じるdna連鎖の変質。

gene recombination　遺伝子組み換え

gene reassortment　遺伝子再集合

遺伝子再集合(英: reassortment)とは2つの類似のウイルスが同じ細胞に感染した際に起こる遺伝物質の混合現象である。インフルエンザウイルスは8つの分節RNAをゲノムとして保有しているため遺伝子再集合を起こす。インフルエンザの分節ゲノムはミニ染色体のような機能を有する。単一の宿主（ヒト、ニワトリ、他の動物）にインフルエンザウイルスの異なる株が感染した場合、それぞれの株に由来する分節RNAを保有するウイルス粒子が出現することがある。新しく遺伝子再集合により出現した株は両方の親ウイルスの特徴を有することがあるウイキペディアより

mutagens 突然変異原

Sunspot activity in the maximum or minimum phase can significantly impact the earth’s climate, thereby causing extreme climate events, such as high temperature, drought and severe cold7?10 Strong scientific evidence points to bats as the natural reservoirs for SARS-CoV and MERS-CoV. The bats are highly mobile, sample large volumes of air, and are seasonally nomadic in response to local food availability. They also probably shift habitats or expand their scope of activities prompted by changes in food availability or habitat suitability that are in turn influenced by extreme climate events. The bats may migrate from the
forests or caves and live closer to other animal populations such as civet cats. Civet cats and camels are considered as intermediate hosts of SARS-CoV and MERS-CoV. The migrating bats can shed large quantities of corona virus to their common living environment in their pursuit of food. In this process, the enhanced frequency of interspecies contacts can facilitate genetic recombination of any circulating corona virus components.

黒点活動が極大期または極小期になると、地球の気候に大きな影響を与え、高温、干ばつ、厳しい寒さといった極端な気候現象を引き起こす可能性がある7-10。強い科学的証拠は、コウモリがSARS-CoVやMERS-CoVの自然伝染源であることを示している。コウモリは非常に移動性が高く、大量の大気をサンプリングし、その土地で入手可能な食物に応じて季節ごとに遊牧する。また、極端な気候変動によって影響を受ける餌の入手可能性や生息地の適性の変化によって、生息地を移動したり、活動範囲を拡大したりすることもある。コウモリは コウモリは森林や洞窟から移動し、シベット（ジャコウネコ）など他の動物個体群の近くに住むこともある。シベット（ジャコウネコ）やラクダはSARS-CoVやMERS-CoVの中間宿主と考えられている。移動するコウモリは餌を求めて、コロナウイルスを大量に共通の生活環境に排出する。この過程で、種間の接触頻度が高まると、循環しているコロナウイルス成分の遺伝子組み換えが促進される可能性がある。

civet cats　 シベット、ジャコウネコ

Solar radiation can inactivate corona viruses, but the resulting seemingly noninfectious inactivated viruses are in fact semi-infectious. Recombination is the process by which interspecies mixing of corona viruses can exchange genetic material. For recombination to occur, coinfection with two or more corona virus strains is necessary. Semi-infectious particles deliver an incomplete set of viral genes to the cell that can, however, support a full cycle of replication.

太陽放射線はコロナウイルスを不活性化するが、その結果生じる一見非感染性の不活性化ウイルスは、実際には半感染性である。組換えは、コロナウイルスの種間混合が遺伝物質を交換するプロセスである。組換えが起こるには、2つ以上のコロナウイルス株による同時感染が必要である。半感染性粒子は不完全なウイルス遺伝子セットを細胞に送り込むが、完全な複製サイクルをサポートすることができる。

Coinfection：同時感染

Finally, we note that some ‘new’ corona viruses appear to have successfully acquired the ability to spread from animal hosts to humans through various human activities, such as the breeding or slaughter of civet cats and camels. In the longer term changes in solar activity and the intensity and frequency of sunspots could impact global warming and climate change11 Global warming can directly affect the ability of individual bats to detect prey and indirectly their interspecies interactions with competitors and prey12

最後に、いくつかの "新型 "コロナウイルスは、シベット（ジャコウネコ）やラクダの繁殖や屠殺など、様々な人間活動を通じて、動物宿主からヒトへの拡散能力を獲得することに成功しているようだ。より長期的には、太陽活動や黒点の強度や頻度の変化は、地球温暖化や気候変動に影響を与える可能性がある11。 地球温暖化は、個々のコウモリが獲物を発見する能力に直接影響を与え、間接的に競合相手や獲物との種間相互作用に影響を与える可能性がある12。

In conclusion, we suggest that an approach to a double peak in the sunspot cycle may serve as a potential forewarning of future pandemics. Together with other epidemiological data, this could be a useful factor for strategic disease control planning.

結論として、黒点周期のダブルピークへのアプローチは、将来のパンデミックを予知する可能性があることを示唆している。他の疫学的データと合わせれば、戦略的な疾病対策計画に有用な要素となる可能性がある。