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生物の進化と自然淘汰説
ダーウィンが唱えた「自然淘汰説」による種の進化について教えて下さい。 簡単に言って、種をとりまく環境からの淘汰圧によって有利な系統が生残し、こうした自然選択と交配を繰り返す事で種が進化する、という理解で正しいでしょうか？ 自然淘汰説は、進化を説明する上で不十分または誤っているという意見をいろいろなところで耳にします。私自身は、自然淘汰説は非常に分かりやすくて親しみやすいストーリーだと思っているのですが、どういった点で誤っているのでしょうか。また、種の進化について、現在の主流となっている学説をご紹介いただければ幸いです。参考HPや書籍でも結構です。よろしくお願い致します。
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んー難しい質問ですね。 私の立場としては「自然淘汰説は否定できないが万能でもない」 ですね。現在の進化論は総合進化説が保守本流であり自然淘汰は 自然選択の一要因です。 例えば初期の進化論では生存競争に有利な種が生き残ったという 思想がありましたが、ライオンのたてがみや孔雀の羽など生存競争には 不利にはたらくであろう進化も生き残っています。これを説明したのが 利己的遺伝子説です。一般の方の中にも「生物はより優秀な遺伝子を 求める」と信じられていますよね。これにより突然変異した個体の 遺伝子が集団に広がり種が進化するという説です。 しかし、社会生物学においては利己的遺伝子という概念は疑問視されて います。つまり、生物においては多様性が重要であって有利、不利で 子孫を残すことはしないということです。実際にサルの群れでも一見、 体力に優れたボスと交尾をしているように思えますが雌はボスの目の 届かないところでは他の雄を誘惑し異なる遺伝子も遺伝させます。 また、動物行動学においても表現型のことなる個体は、それが生存競争に 有利であっても集団から弾かれることがあります。つまり、優秀な遺伝子 であっても配偶者を見つけることができないということです。 同様に発生生物学においても生存競争による自然淘汰には疑問的です。 「個体発生は系統発生を繰り返す」という言葉が有名ですが、ある種の 幼生はより下等な動物の成体に似ているということは生存競争の原理から すると矛盾してしまいます。キリンでいえばより首の長いキリンほど 競争に有利だったとすれば首の短いキリンであるオカピの存在が説明 できません。したがって現在では生存競争による自然淘汰は万能では ないんですね。 生存競争ではない自然選択に集団遺伝学における固定という概念が あります。メンデル遺伝学の考えだと突然変異した遺伝子は必ずしも 子々孫々受継がれるものではありません。あくまでも確率的なものです。 しかも変異遺伝子はホモ状態では致死遺伝子となるものも多いため 多くの変異遺伝子は有利、不利に関係なく世代を重ねるにつれて 淘汰されるます。ただ、まれに集団に固定されるものがあったり 集団に固定される前に環境の変化等によって変異遺伝子を持つ 一部の集団だけが生き残り固定されてしまうのが群淘汰説です。 集団遺伝学においては木村先生の中立説も有名ですが、これは 「分子進化の中立説」であり木村先生自体も形態進化までは普及 していません。むしろ、他の学者がこの概念を形態進化にあてはめて しまった感じがしますね。ちなみに私も遺伝研に所属していましたが すでに木村先生は故人でしたし現在は活発に研究されているようでは なかったですね。 中立説では生物の遺伝情報は有利、不利に関わらず継続的な変異が 起きていることを示しています。これが古生物学者には受入れ られませんでした。というのも化石をもとに考えると生物の進化は 一定期に爆発的におこり次の時代ではほとんど絶滅しているからです。 これを断続平衡説といいます。つまり、生物には進化する時期と 進化しない時期があるので継続的な変異を必要とする中立説では 進化は語れないというものです。ちなみにこの古生物学者こそ スティーブン．J・グルードであり、生物系の学生には魅力的な 書物を残されていましたが、先月お亡くなりなりました。 自然淘汰を否定しているものとしては構造主義進化論というものが ありますが、よく知りません。一度、JTの研究館でオサムシの 進化が血統ではなく平行放散進化説だということは聞いたんですが これも忘れてしまいました。 最近では細胞共生説というものがあります。これは現在の細胞内に 存在する葉緑体やミトコンドリアは元は独立した生物であったという ものです。鉄の枯渇に伴い海中の酸素濃度が急激に高まったときに 単細胞生物が酸素を利用できるバクテリアを細胞内に取り入れることに よって爆発的な進化を遂げたというものです。つまり、自然淘汰に よって競争に有利な生物が生き残るのではなくて、共存によって 進化するという考えです。現在の生物種でも競争ではなく共進化に よって進化したと考えられる生物がたくさんいます。これを地球規模に したのが自然愛好家で流行しているガイア理論です。 更に一度はダーウィニストによって葬られたラマルクの進化論も 捨てがたいですね。もちろん、ラマルクの唱えた獲得形質の遺伝は 否定されていますが（現在は情報伝達子と呼ばれるミームが有力） 要不用説は必ずしも否定できません。これを証明するのが洞窟魚の 目の退化です。実は退化したといっても目の遺伝子そのものは 存在しています。したがって、遺伝子の突然変異により表現型が 変化するというダーウィニズムは当てはまりません。同じことは 工業地帯の蛾の現象にも言えます。自然淘汰というとこの写真が 有名ですよね。白は目立つから黒い蛾が増えたというものです。 しかし、これも蛾が煤を体内に取入れた環境からの個体変異で あって、黒い蛾が選択的に優位であることは証明できませんでした。 発生生物学においては遺伝子重複説も有力だと思います。 ちょっと前までの発生生物学の論文はほとんどがHOM/HOX遺伝子 ばかりでした。簡単に言えば特定の遺伝子はその上流の制御を 受けるために、それらの遺伝子の組合わせによって新しい表現型が 誕生するというものです。対応する遺伝子そのものはハエもヒトも ほとんど同じことが分かっています。よく、SF映画でハエの遺伝子を ヒトに組み合わせて複眼の人間ができたりしますが塩基配列は同じ なので現実的ではありません。 他にも今西進化説やウイルス進化説、先行進化説などがありますが この辺はちょっと無理がありますね。まあ、理論としては面白いんですが。
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- Mell-Lily
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現在の進化論の主流派は、ネオダーウィニズムと呼ばれる進化説です。これは、ダーウィン流の自然淘汰説に、現代的な突然変異説を取り込んだ学説です。進化論も、DNAレベルの研究、遺伝学、分子生物学など、色々な角度から議論されています。比較的最近では、木村資生の中立説という成果も上がっています。
お礼
ご回答いただいてから長い時間が経ってしまい、申し訳ありませんでした。 遺伝的な変異には、有利とも不利とも言えない「ある程度の幅」があり、安定した環境下ではそれらは生物の生存には影響しない。しかし何らかの方向付けが行われるような変化（例えば環境の悪化）などが生じると、こうした遺伝的な変異が有利または不利に働くことがあり、生物の進化が生じる。 というのが中立説ですよね。これは以前から知っていましたが、結局はダーウィンの自然淘汰説を発展させて掘り下げたものではないでしょうか？私は中立説も好きなのですが、私はダーウィンの進化論と同じ方向の考え方だな、と認識しています。 種の進化に関する研究が詳しく進められるのは非常に面白いですが、細分化されて一般人には理解しがたくなってゆくのが残念です。何か、画期的なブレイクスルーが見つかると良いのですが、それは難しいかな？
- arumagiro
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私も進化論は好きなのですが、考え的にはその様なかんじではないでしょうか。 ただ、証明された説ではないので反論もあるかと思います。 反論の主なところは中間生物がいない事でしょうか。 良くある例では、キリンの首はなぜ長いというのがあります。 ダーウィンの理論だと、より首の長い種が自然淘汰で残っていく事になりますが、そうすると首の短い種と、長い種の間に中間の長さの種もいるはずです。 ですが、その中間種が見つからないという物です。 私は最近は、突然変異説というのも好きですが。 首の短いキリンから、ある日突然首の長いキリンが生まれるというものです。 こちらは、有害宇宙線や隕石の衝突が原因に考えられているようですが、どうでしょうか。 実際の生物の進化とはどの様なものなのでしょうね。
お礼
御回答頂いてから長い時間が経ってしまい、もうしわけありませんでした。 確かに中途半端な首の長さのキリンなどいませんね。極端に長い首ばかりです。そのあたりを説明しようという説が、中立論なのでしょうか。方向付けがなされると、その方向に一気に進化が加速される、という説だったと思います。ただ、中立説は遺伝子レベルの話でしたので、実際にキリンの首の長さが一気に伸びたという意味ではなかったですね。。。 突然変異によってある日首の長いキリンが生まれた、というストーリーには、私は同意しかねます。生物はそれほど不安定なものでは無いと思うからです。どの生物も、長い年月をかけて、現在の地球環境にそれぞれ適応した形態や生活史を持っており、それぞれが完成された生物だと思います。もちろん、環境変化や競争によってどんどん進化は進みますが、いまの瞬間においてはどの生物も安定しているのではないでしょうか。そうして今ある生物が、ある日宇宙から降り注いだ有害宇宙線や隕石などによってガラリと変わってしまうほど、不安定であるとはどうしても思えません。生物には自己修復機能が備わっており、DNAの損傷さえ修復できてしまいます。もちろん、種々の実験動物などを見てもわかるように突然変異によって表現形が変化することは明らかですが、種の進化を説明する場合には、ある日突然変異によってキリンの首が長くなった、とは言えないと思います。 生物の進化には偶然性も感じますし、必然性も感じます。また同時に作為も感じてしまいます。私自身、まだまだ知識が足りませんので考えの及ばぬところですが、これからも進化についての話題には興味を持ちつづけてゆくと思います。今回は御回答、どうも有難うございました。
私自身は・・・聖書の説を支持していますが。 ＝ 進化論はＮＧ派 です。
お礼
御回答いただいてから長い時間が経ってしまい、申し訳ありませんでした。 造物主の存在ですね。私は無神論者ですが、確かに進化には作為を感じるところも多々あります。植物の巧妙な繁殖戦略や、昆虫の擬態、我々人間の存在など、偶然の産物としては出来すぎていると感じてしまいます。 けれども、例えば家畜や農作物など、もともと地球上には存在しなかった生物を作ることに、人間は成功しています。要するに、品種改良です。最も単純な品種改良は、優れた個体同士の交配を繰り返してゆく選抜育種ですね。ホルスタインやお米、ブタ、イヌ等々、こうして生まれた生物はたくさんいます。雄と雌が交配して子供が生まれるという過程を何度も繰り返せば生物が変化するということは、すでに明らかなのではないでしょうか。こうした交配が自然界で生じたとしても不思議は無く、従って生物は自ら変化（進化）することができると言えると思います。 ただ、自然界において実際に優れた個体同士が交配し続けるかどうかは、私にはわかりません。優れた個体を残そうとする繁殖戦略は多く見られますが、同時に多様性を生み出そうとする「ランダムさ」もたくさんあると思うからです。そうした中で本当に進化が生じるのかどうか、ますます興味が持たれるところです。 人間も地球上の生物のひとつに過ぎない以上、品種改良という行為も、生物の進化を促す一要因にすぎないのかもしれませんね。
お礼
ご回答いただいてからずいぶん長い時間が経ってしまい、申し訳ありませんでした。事情あってネットが使えませんでした。 進化の過程については諸説あり、どの学説も明らかに証明されたものではない。また、一口に進化と言っても種レベルの進化、集団レベルの進化、表現形の進化、遺伝子レベルの進化等々、論じる対象が千差万別であり、これらを十把一絡げに「生物の進化」として説明することは不可能である。という理解でよろしいでしょうか。 どの学説も一方では的を得ていますし、一方では矛盾を説明できていないですよね。そのことが新しい興味を引きますし、同時に隙が生じているために、面白いところだと感じます。 ただ現在の生物学においては、生物の進化という大きなテーマがさまざまな分野に細分化され、全体を通したビジョンが捉えにくいですね。それゆえに、進化というテーマが研究者だけのものになり、一般人からはかけ離れたものになっているように感じます。テレビ等でダーウィンの進化論＝生物の進化を説明する唯一の手段、とも捉えられかねない番組が放送されるのは、研究者と一般人の理解レベルの違いがあるからでしょうね。 だからこそ、ダーウィンの進化論は分かりやすくて好きです。けれども、今回いろいろなことを教えて頂いて、ダーウィンの進化論を「信じる」ことは誤っている、とわかりました。 ダーウィンの進化論はある確率で生じる偶然の積み重ねで説明されていると思いますが、私自身、これには以前から疑問を感じていました。例えばカマキリが花弁そっくりの擬態をおこなう事など、確率では論じることができないと思うからです。 今回、さまざまな学説を教えて頂いて、断片的ではありますが、私の頂いていた疑問に少しずつ説明がつけられるようになったと思います。本当にありがとうございました。