「カエルの子はカエル」って本当ですか？

質問

ショウジョウバエにしても、カエルにしても、
生殖細胞に「千回万回」人為的に突然変異を
起こさせても、やはり、「ショウジウバエ」の変異体、
「カエル」の変異体しか産まれてこないのでしょうか？

つまり、「突然変異」では、
「種の分岐」はあり得ないのでしょうか？

回答No.5

blackdragon · ベストアンサー

偶然に、同じ変異を起こしたオス・メスが必要ということではありません。

＃３さんも書かれているように、一つ一つの変異は小さなもので、生殖不可能になるほどのものではないことが多いからです。

たとえば、もともとAであった生物において、
ある一群は、A→A'→A''→A'''→A''''となっていき、
別の一群は、A→A^→A^^→A^^^→A^^^^となっていったとします。

AとA'は生殖可能で、その子孫の一部はA'の因子を持つようになります。さらにA'の子孫に変異が入ったA''は、A'とは生殖可能で、その子孫にはA''の因子が受け継がれます。

同様に、別の群でA^という変異が生じ、AとA^の子孫に受け継がれ、さらにA^^が生じ…。

こうして生まれてきたA''''とA^^^^は、それぞれが、もとのAから比べると、かなり違ったものになってきていて、お互いの違いが大きすぎて、生殖不可能になっているかもしれません。すると、それ以降は、たとえ再び同じところに住むようになっても、血が混じりあうことが無いので、あとは違った方向への進化を遂げて、違う種となっていくことになります。

もちろん、A'とA^くらいの間だと、生殖可能なことがおおいでしょうから、その程度の時に混交があると、全体がA'^となっていくということになるかもしれません。

A'や、A^^といった個々の変異を見ると、一部は、有利な変異であったためにそれを受け継いだ子孫が繁栄することによって、受け継がれることになるわけですが、残りの大部分の変異は、特に有利でも不利でもないものが受け継がれているのではないかと言う考え方が、先に紹介した「中立説」というものです。
進化に興味をもたれているのなら、信じるかどうかは別として、一度はこの説を勉強しておくことをお薦めします。

お礼

どうも有難うございます。

Ａ'やらＡ^を追いかけているうちに、
頭が混乱してきました。（笑）
仰っている内容は、よく分かりました。

漸次的に徐々に固定化していくので、
その間に、「交配」は可能と・・・

木村博士の中立説　　一度は読まないとなりませんね。

ではでは。どうもです。　　　　　　　　　感謝

回答No.7

noname#29428

#3ですが，幾つか補足します。

生殖的隔離は，交尾前隔離も交尾後隔離も両方種の分岐です。交尾前隔離は，たとえば花の花期が異なるように，生殖期が異なり自然では生殖不可能となるものも含まれます。

地理的隔離については，blackdragonさんが回答してくださいましたので省略します。

進化に興味がおありなら，blackdragonさんやFreeuserさんが進めるように，木村資生の「中立説」，「隔離説」そして「RNAワールド」を勉強したらと思います。

「RNAワールド」がもはや説でなくなりつつあるのは，前回の質問で，Freeuserさんが分子擬態について説明していますが，酵素が無い世界でも，酵素と同じ働きをするRNAが次々と発見されているからです。

お礼

どうも補足を有難うございます。

ＲＮＡワールドがミソなんですね。
是非一度勉強してみます。
どうも有難うございました。　　感謝

回答No.6

Freeuser

あり得ると思います。

いくら世代交代の激しいショウジョウバエといえども、「突然変異だけ」では時間がかかるとは思いますが、実際は生殖細胞(つまり卵と精子)を作るときの減数分裂という過程で染色体の組み換えが起こり、そのときにもいくらかDNAの配列が変わったりします。

あるショウジョウバエの集団を、二つのグループに分けて飼い、変異誘発剤などを適度に与えてグループ内で交配を続ければ、いつか、この両グループは生殖不可能にわかれるでしょう。
面白い実験だと思うんですが、素人の考えることはすでに誰かやっていそうで・・・(苦笑)

ところで、生物というのはかなり臨機応変なもので、たまたまどこかの遺伝子が突然変異でおかしくなりそうだったとしても、他の遺伝子がカバーしてくれるんですよね。だから、その変異が表には出ない。その変異を持った個体が子孫を作っていくうちに、変異はどんどん広まるんです。いろいろな遺伝子についてこれは成り立ちますので、集団中にさまざま変異が蓄積されていきます(顕著な変化が現れないまま)。
で、これがあるときポーンとたがが外れたように生殖できないような違う種のようになってしまうのではないでしょうか？

お礼

どうも有難うございます。
ＲＮＡポリメラーゼの質問では大変お世話になりました。

書かれている内容は、
分子レベルでの中立説のことですかね？

私はほとんど詳しく知りませんが、なんとなく、
分かります。

中間化石が見つからないという理由も
この辺から説明ができるんでしょうね？

しかし、常識的に考えて、原核生物が、人間になるまでに、
「愛の門」を幾千も通過しないとならないのに、
突然変異で、いつ頃から頭蓋骨が出来たのか？

また、その頭蓋骨に脳みそがうまい具合に、いつ充満して
いったのか？（頭蓋骨を形成する遺伝子と脳みそを形成
する遺伝子は当然違うんでしょうから、それらが、
見事に、容量と大きさが一致していかないとなりませんよね・・・）

こういうことが、偶発的な突然変異と、
それらの変異体をただセレクト（自然淘汰）するだけの
単純な繰り返しで、果たして完成するものなのかどうか・・・？

有神論者の小生には、ちょっと信じられないんですが・・・

とにもかくにも、有難うございました。
先回同様参考にさせていただきます。
ではでは。　　　　　　　　　　　　　　感謝

回答No.4

8942

私は素人ですし、自信があるわけでもないですが、
私の意見をのべますと、
　少なくともDNAの複製ミスの積み重ねをいくら積み重ねても別種は生まれないと思います。
　DNAの突然変異を積み重ねて最後には別の種になるには
無理があると思うのです。
　　例えば鳥類の先祖がある種の爬虫類の恐竜だったとして
爬虫類から鳥類まで変化するのにどれだけ変化しなくては
いけあいか？しかも全て爬虫類から鳥類への変化に有意義な変化のみをカウントしたとしても。例をあげれば
　鳥類と爬虫類では心臓の心室や心房の数が爬虫類は２心房１心室で鳥類は２心房２心室と違いますが、この違いを突然変異のみでやり遂げるというのでしょうか？
ある日突然DNAの突然変異によるまたは突然変異の積み重ねにより、爬虫類の中から鳥類の心臓を持った固体が
生まれたとすると　その固体はその心臓の構造に対応した血管系もDNAの突然変異により獲得ししっかりと
その遺伝子を発動していた事になります。
　血管と心臓の変更は同時にされないとただの心臓もしくは血管の重大な奇形となり、直ぐに死んでしまうでしょう。
　また鳥類は恒温動物、爬虫類は変温動物
鳥類の先祖がどこかの時代に体温の恒温性をDNAの突然変異で獲得したにせよ、獲得しその形質を発動した時にあらかじめ爬虫類と違った体温調節システムを　前　も　っ　て　DNAの突然変異で獲得しなくていなくてはならないのではないでしょうか？そして恒温性を獲得したと同時に恒温動物としての体温の調節するシステムの遺伝子が発動しなくてはならない。
　恒温性を獲得する前からそれに対応した体温調節システムのDNAを自分ゲノムの中に存在させていなくてはいけないし、発動してないゆえ、全く役に立たない遺伝子が
世代の交代を繰り返してもちゃんと保存されてなくてはいけない。　

　要するに生物のパーツを一つ変更しようとしたら
それに付随する器官、組織も当然それに応じた変化が必要なわけで。そんな有意義な変化はDNAの突然変異ランダムに繰り返している内は出来ないんじゃないの？って思うのです。　これ以上言ったら　アホ扱いされてしまうかも
しれませんが、進化の過程はランダムの突然変異が
淘汰された結果ではなく、なにか有機的（意識的なとでもいいましょうか）な、変化の連続の
存在が有りそうな気がするのです。

お礼

回答本当に有難うございます。
このような回答を頂けるとは正直思っておりませんでした。
私は、有神論者です。
ですから、ただ漠然と進化してきたとは思っておりません。

ｍＲＮＡを合成する為の酵素「ＲＮＡポリメラーゼ」が
偶然に完成したなんてことを信じることは
私には、到底できないんですね。
ましてや、遺伝子の暗号コードが偶然完成したなんてね。

しかし、現代の科学者のほとんど全ては、
突然変異と自然淘汰を認めています。
「知的デザイン説」を主張する学者を除いては・・・

つまり、残念ながら、現在の科学的な知識では、
種を超えることも突然変異で可能だというより他
ないですよね。あくまで仮説ですが・・・
中間化石が全然ないことが、唯一「総合説」の欠点かな？

兎に角、それを科学的に否定することは今は
出来ません。残念ですが・・・

本当に勇気ある回答をどうも有難うございました。
大変参考になりました。

回答No.3

suiran2

まずは「種」とは何かといいますと，生殖可能な生物集団です。「種の分岐」とは生殖不可能な生物集団に分かれることです。

生物が交配出来ない事を生殖的隔離といいます。交尾することが出来ないような場合（交尾前隔離），交尾はするが交配出来ない場合（交尾後隔離）のことです。

「種が分岐」すると言うことは，これら生殖に関わる遺伝子が変異し，生殖的隔離が成立した場合です。進化は突然変異が原因と考えて良いと思います。ですからその意味では「突然変異で種の分岐はあり得る」と言えると思います。

しかしながら，一度の突然変異で生殖的隔離は成立しません。生殖とは相手が必要ですから少しずつ変異していって変異の積み重ねで生殖的隔離が成立します。そのためには，blackdragonさんご指摘のように，自然界では地理的隔離が必要と思います。

ご質問の件は，その集団を隔離しておけば可能と思います。犬のセントバーナードとチワワは人為的な隔離のなせる技です。

現在の進化説は「突然変異」と「隔離」がキーワードです。参考になりましたなら…

補足

かなり詳しく丁寧に教えて下さり感謝しております。

交尾後隔離＝種の分岐ということになるんですかね？

相手が必要ということですが、私もそれが疑問なんです。

生殖的隔離の成立条件として、「地理的隔離」が
必要とのことですが、それはどういう意味なんでしょうか？
ピンと来ないんですが・・・
よろしければ教えてくださいませ。

あと、オスが生殖的隔離が実現して新しい種に
なっても、それと同じ系統から同時期に交配できる
メスが、生殖的隔離を実現して、そのオスに出会わないと
ならないと思うんですが、そんなことが上手い具合に
同地域で同時期に起こり得るんでしょうか？

もしかして、
地理的隔離ってこのことを指しているんでしょうか？

だとしても、あまりにも、そんな出逢いが、繰り返し
人間にまで進化する間に起こるなんて・・・

確率が低すぎるような・・・

回答No.2

blackdragon

「突然変異」という言葉の定義にもよると思いますが、広い意味（置換、付加、欠失、転位等）で言うなら、突然変異の積み重ねから新たな種が生まれてきたと考えられていると思います。

なので、当然、突然変異によって種の分岐が起こると思います。

ただし、実際には、たとえば、もともと同じ種が、お互いに隔離された状況下で世代を繰り返すうちに、それぞれに突然変異が蓄積し、違う種になっていくというようなケースが多いのではないかと思います。

日本人の研究者が提唱し、一定の評価を得ている説としては、分子進化の中立説というのがあります。下記URLが参考になると思います。
（その他にも、「進化　中立」で検索すれば、解説がたくさん見付かります。）

参考URL：

http://www2.biglobe.ne.jp/~oni_page/Evolution/s0080.htm

補足

どうも有難うございます。
>もともと同じ種が、お互いに隔離された状況下で世代を繰>り返すうちに、それぞれに突然変異が蓄積し、違う種にな>っていくというようなケースが多いのではないかと思いま>す。
この辺が今一つ分からないのですが、
隔離とはこの場合、具体的にどういう意味ですか？

回答No.1

k_jill

それは物凄く微妙な問題ですね。
　でも、生き物の進化の過程では「突然変異体」が元の種よりも環境に対応していたり優れたりしていた事によってそのまま増殖を続け、新種となる場合も有ったのではないでしょうか。
　勿論少しずつ少しずつ気長に進化したものも多いでしょう。
　結局の所、変異種か新種かというのは、数と安定性によるものだと考えられます。
　猫のスコティッシュフォールド（たれ耳の猫）も確か元々は変異体であったのをブリーダーが意図的に増やして「新種」にしたとか。
　生殖能力が無かったり、交配可能な状況ではなかったりしてその一代、あるいは二、三代限りで消滅してしまう動物はただの変異体。（生殖を続けるうちに元の種類と区別がつかなくなる場合含）
　新しい部分を保持したまま繁殖可能な状態になり数の安定が保証されれば「新種」という事になるのでは？

　素人考えで申し訳ないですが。専門家の方はどういう風に線引きしてらっしゃるのでしょうね。

お礼

どうも早々に有難うございました。
新種というのは、そのようにして固定化された時点で
成立するんですね。良く分かりました。感謝です。