31.ダーウィニズムNEO! 

 さて突然変異体のオオシモフリエダシャクの大量発生は、進化のメカニズムを考える上でたいへん重要なポイントを教えてくれる。

 それはメンデルの遺伝のメカニズムは生物の個体に、ダーウィンの自然選択のメカニズムは生物集団(群)に働くということである。

 そして同じ種類の生物の群が共有する遺伝情報を遺伝子プールという。これは「個体の遺伝子」を「個人のホームページ」とするならば「インターネット全サイト」にあたるもので、群の中の遺伝子の流行である「頻度」が「遺伝子プール」のパターンを変え、種の漸進的な変化をもたらすのだ。

 そこで重要になってくるのが環境に対する個体の適応度だ。適応度とはその名の通り、その生物の環境に対する適応力の度合いを指す言葉なのだが、これを便宜上ランク付けして適応力が高い順に「A>B>C>D」とする。
 そしてとある環境に「適応力C」と「適応力D」を持つ同じ種類のキリンをそれぞれ同じ数だけ置く。
 するとDより首の長いCのキリンは、Dのキリンよりもその環境によりよく適応するので、群の中に占めるCの割合を次第に増やしていく。
 相対的に群の中に占めるDの数は減り、場合によって死に絶えたり、「もう誰とも闘いたくない・・・」と競争を回避し、Cのいない新しい環境へ出かけてしまうかもしれない。
 とはいえこの動物の遺伝子プールのパターンは変わった。「Cの個体数>Dの個体数」というように。これは自然選択が働いたということだ。

 さてここでDよりも適応力の強いCよりも適応力が強いBがCの個体の中から突然変異で現れたとする。この「キリンB」は、「Dよりも首の長いC」よりも少しだけ首が長かった。
 すると遺伝子プールの頻度がまた変わり、個体数は「Bの個体数>Cの個体数>Dの個体数」となる。
 そしてBよりもさらに適応力が強い、大変首の長いキリンAがBから突然変異で現れた。すると言わずもがなキリンの集団内で最も多数派になるのは「キリンA」だ。
 そしてこのサイクルが何万年もかけて繰り返されたとする。めんどくさいので今回は遺伝子プールの変移がたった3回だったが、これを250万回だとしてほしい。
 するとキリンAとキリンDの姿かたちはもはや別の種の動物と言ってもいいほど変わってしまっている。
 そして、この長い長い進化の繰り返しによってAとの競争に敗れたキリンB、C、Dはとっくに絶滅していた・・・
 私たちが現在首の長いキリンしか動物園で見られないのはこの為である。

 しかしである。皆さんはDの首の短いキリンの一部が、Cに勝てないから…と環境(バトルフィールド)を去ったのを覚えているだろうか?
 このキリンはCがいない楽園を見つけ「へっへ~首が短くたって全然食っていけるもんね~」と現在に至るまで自然選択の過酷な競争を逃れ続けてきた。
 これが現在生息する世界三大珍獣のひとつオカピである。首の短い原始的な形態を持つキリンであるオカピは、いわばDのままでも現代まで生き延びることができた幸運な「D’(ディーダッシュ)」なのだ。

 ちなみにかつての首の短い「キリンD」とはキリンとオカピの共通祖先「パレオトラグス」という1000万年前に生息していた絶滅動物だ。
 オカピはこのパレオトラグスとほとんど変わらないまま今日まで来てしまった稀有な例だと言えよう。よっ生きた化石!

 こうしてダーウィンの自然選択とメンデルの遺伝の法則は合体した。このような進化のモデルをネオ・ダーウィニズムもしくは進化の総合説と言う。

30.今流行りはブラック

 工業地帯に大量発生したオオシモフリエダシャクという蛾によって、ダーウィン学派とメンデル学派は統合されることになる。
 この蛾は通常は木の幹の色に似た淡い羽の色を持つのだが、たまに突然変異で黒い羽を持つ突然変異体が出来る。
 この突然変異体は木に止まっていると、周りと色が明らかに違うので、敵に見つかり易く、とても有利な形質とは言えない。

 しかし20世紀になると、この黒色体の蛾が急激に増え始めた。それも工場の煙によって真黒になったマンチェスターの森で・・・

 つまり環境の変化によって突然変異体の黒い羽の方が通常の羽の色よりも適応に有利となりその蛾の群における流行りの形質を変えてしまったのだ。

 淡い色の羽根?おじさん、なにいってんの?そんなの時代遅れだぜって感じ~♪

29.突然変異は適応に有利じゃない?

 遺伝の法則が解明されていくに従って、ダーウィンの進化論はどんどん旗色が悪くなっていくのだが、実はメンデル一派もとある壁にぶち当たっていた。
 それはコロンビア大学のトーマス・モーガンの実験から始まる・・・モーガンはショウジョウバエという小バエを何も手を加えずに自然な環境で何世代にもわたって飼育し続けた。
 するとオオマツヨイグサのように、ある時目の色が普通(=普通は赤い)とは違う、白い目のショウジョウバエの個体が現れた。

 この時(1907年)からモーガンは突然変異のメカニズムの研究にハマりだした。一体どのように遺伝情報が変化し突然変異がもたらされるのか・・・
 モーガンは飼育中のショウジョウバエたちの膨大な形質を根性で記録。そして形質の変化に、細胞の核にある染色体が関係している可能性を考えだした。
 当時はワイズマンが生殖質連続質を研究していたこともあり、生殖細胞を介して遺伝情報が引き継がれる事は分かっていた。
 だが遺伝情報が細胞のどこにあるのかは大きな謎だった。細胞質にあるんじゃないか?という説もあったのだが、モーガンは通常のショウジョウバエの染色体と、突然変異体のショウジョウバエの染色体の形が異なっている事、そしてショウジョウバエの目の色の突然変異は性別に大きく関わっている(伴性遺伝)事を発見し、性別の決定は染色体に関係していることから、遺伝子は染色体の中にあると考えたのだ。

 またモーガンの弟子ハーマン・マラーはショウジョウバエに放射能を当てることで、人為的に突然変異を誘発できることを明らかにした。
 ・・・したのだが、ここで現れる突然変異体は羽根が縮んだり、羽根が無くなったり、触覚が無くなったり、適応において有利に働くとは思えない変化ばかりであった。

 果たして突然変異は本当に進化の原動力なのか・・・?

28.突然変異VS自然選択説

 突然変異・・・この言葉は結構有名だ。突然変異と言うのはその言葉通り、突然生物の形質が変わってしまうことだ。
 これは「黄色と種皮の親」から「黄緑の種皮の子」が生まれたり、赤いバラから、突然青いバラが生まれることを意味する。オランダ人もびっくり。
 そしてそれは遺伝性・・・つまりその形質を決める遺伝情報そのものが変わってしまい、それが新たな形質を生んでいる事になる。

 この現象に初めて注目したのが、ワイズマンのところで少しふれたが、オランダのド・フリースだ。
 ド・フリースは、オオマツヨイグサという花を栽培中、その中に親と全く異なる、とんでもなくデカイ花をつけた子を見つけた。
 これは別に愛人との訳ありの子・・・とかそういう話じゃない。まぎれもなく普通の花の大きさの親同士から生まれた子である。勘ぐっちゃダメ!

 この突然変異の概念は、いつまでたっても新しい形質が出来なかったメンデルの遺伝の法則を増強し、進化のメカニズムと言うのは、ダーウィンの言うように連続的でゆっくり時間をかけて起こるのではなく非連続的で、とある世代交代において突然瞬時に起こるという説が主流になった。

27.メンデルの遺伝の法則では進化は起きない?

 メンデルの遺伝の法則において重要な考えが対立形質というものだ。これはその名の通り「対をなしている生物の形質のこと」であり、それは生物の対立形質ごとに独立している。
 これをメンデルの独立の法則という(え?連鎖があるって?その話は後回しにさせてください)。

 たとえば、メンデルがハマったエンドウで言うと・・・種子の形の対立形質は「まる」か「しわ」だし、種皮の色は「黄色」か「緑」、鞘の形は「ふっくら」か「くびれ」とそれぞれ決まっていて、「種皮が黄色のエンドウは、種子を必ずしわにする」といった種皮の色の決定が、種子の形の決定に影響を及ぼすことはない。(え・・・?染色体の連鎖??ワタシニホンゴワカラナイ・・・)

 そして「黄色と種皮の親」と「緑の種皮の親」を交雑すると、色が混じりあって「黄緑の種皮の子」が生まれる・・・と言うのではなく子どもの種皮はいつでも黄色か緑かのどちらかなのだ。

 ダーウィンの進化論は「形質が世代交代ごとに徐々に変化していき、それが結果的に大きな変化になって現れる」というものだったが、このメンデルの法則はそれに反する。
 なぜならメンデルの遺伝の法則では、異なる形質を交雑しても、新たな形質は生まれないからだ。
 変化するのは、独立した対立形質の組み合わせだった。それは「黄色」「しわ」「ふっくら」のエンドウや、「黄色」「まる」「くびれ」エンドウ、「緑」「まる」「ふっくら」エンドウと言ったように・・・
 では一体全体「キリンの長い首」のような、今までなかった新しい形質はどのように生まれるのだろうか??
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