98%という数字はどこから来たのか

 『進化の存在証明』第10章はかなり長い章でした。「類縁の系統樹」という章だったのですが、「生物間の類似性」をテーマに、前半は形態、後半は遺伝子を扱っていたので、他の章に比べてちょっとまとまりが悪かったかな?速読できる人はそうでもないかもしれませんが・・・
 だからこの章は二つに分けても良かった気もします。

 この章で面白かったのが「分子的な比較」という項で、遺伝子レベルで二つの生物がどれだけ近いか遠いかを調べる方法がいくつか挙げられていたのですが、この本は基本的に生物学に疎い人でも読めるように書かれているので、遺伝子のメカニズムについての煩わしい説明を抜きにして、遺伝子の構造を知らない人にもイメージが湧きやすい例え(アナロジー)を用いていました。
 しかしアナロジーの多用は、大まかなイメージをつかむのにはいいですが、誤解を生じさせる可能性も多々あるので、ここはもう遺伝子の構造をしっかり理解させてから、説明した方が逆に上手く伝えられたんじゃないかな?と思います。
 私の個人的な感想では、そのアナロジーが遺伝子のどの部分を例えているかが、「逆に」ちょっとわかりづらかったです(ゲノム?染色体?ヌクレオチド?塩基?)。
 ここはマイクル・クライトンの『NEXT』に出てくる弁護士のセリフを引用したいと思います。

「判事閣下、あらゆるアナロジーは不正確なものです。」

 とにかくこの項で挙げられた生物の比較の方法を少しだけ紹介したいと思います。

 まず解りやすいのは、二つの生物の全部の遺伝子の順序(ゲノム)を調べて、比較する方法。
 現在はヒトゲノム計画どころかチンパンジーゲノム計画も完了したらしく、それによりヒトとチンパンジーの遺伝子は98%一緒であることが解ったとか言っていますが、私も疑問だったのはこの「98%」という数字は何を表しているのか?ということです。
 この回答をしっかりドーキンスが断言してくれたのは嬉しかったです。「98%同じ遺伝子とは、染色体数でも“全遺伝子の数”でもなく(ここはややこしい!DNA=遺伝子と単純化して考えちゃうとここはよく分からないんですよね)、DNAの塩基数」なのです。

 ※「塩基」というのはDNAの暗号を構成する四種類の文字のことです。ヒトの場合はこの塩基が合計30億文字並んでいますが、これを一冊の本にまとめるのはしんどいので、23冊に分けて、そのそれぞれに同じ内容の本がもう一冊ある合計46冊セットとして構成されています。この46冊セット一つ分を「ゲノム」といいます。
 そしてアミノ酸の合成に関わるいわゆる「遺伝子」というのは、本で例えるならば「章」で(ちょっと不正確なアナロジーだけど)、それはゲノムという(合計46冊の)本のたった一割のページを占めているに過ぎず、しかもその「遺伝子」という章の9割は、使用時にはRNAという物質によって「ディレクターズカット」されてしまいます。

 で、とにかくその文字がヒトとチンパンジーでは98%同じだと言う事ですが、一文字目から順にヒトとチンパンジーの塩基を調べるとすると、ドーキンスの言うとおり、問題なってくるのは文字の食い違い(455文字目は人だとAで、チンパンジーではCだ。とか)ではなく、一文字分の脱字でもそれ以降の文字列が一文字分前にずれ込み、不一致な文字数が一気に増えてしまうことです。
 よって一文字分の脱字があった文字列に、その後余計な一文字が入るか、もう片方の文字列にも一文字の脱字が入らない限り、一致のパーセンテージの大暴落は免れません。

 しかしこの問題は、そもそもヒトとチンパンジーのゲノムを比べる際に、一文字目から順番に文字を調べていく方法を使っていないので起こり得ないみたいです。
 確かにヒトとチンパンジーって、塩基対の数も異なるだろうし、この方法が合理的じゃないことは考えてみればわかるのか。
 で、代わりにどんなことをしているのかというと、その一つには「DNAを構成する一対の鎖のほどけやすさ」を調べる方法があるといいます。

 ※DNAというのはジッパーやズボンのチャックのように、二つのレーン(=DNA鎖)で構成されていて、互いのレーンはくっついたり、離れたりできる二重構造となっています。
 で、このくっ付いたチャックが螺旋階段のようにねじれているのでDNAは「二重螺旋構造」と言われます。

 これは(例えばヒトのDNA鎖とヒトのDNA鎖の結合のような)一致したDNAの鎖のペアでは85℃でほどけるのに対し、異なる動物のDNA鎖同士のペアでは結合度が弱く、85℃よりも低い温度で外れてしまいます。
 そしてここからが面白いのですが、なんとドーキンス曰く、DNAの文字の一致が全体の1%低下するごとに、結合がほどける温度は1℃低下するのにほぼ匹敵すると言うのです。まじかよ。
 この方法を「DNAハイブリダイゼーション」と言うようです。ハイブリッドは交雑という意味なので解りやすい上手い名前ですね。
 DNAハイブリダイゼーションの利点は、調べたい動物のゲノムを解読しなくともDNA鎖をハイブリッドさせるだけで、二つの動物の類縁性が調べられる点ですね。

ガラパゴス諸島にカエルはいない

 カエルどころか哺乳類すらほとんどいないんですけど。

 『進化の存在証明』第9章は大陸移動説及び、マントルプルームテクトニクス(マントルの対流によってプレートが新陳代謝をしながら移動していくこと)です。
 日本は複数のプレートの上に乗っかった「地震大国」なので、地震のメカニズムも中学生の理科でしっかり習いますけど、この本の書き方から考えるに、アメリカだと日本に比べて地震とか少ないから(その代わりハリケーン)地学の常識を知っている人も日本に比べて相対的に少ないのかな?という気もします。
 つまり第9章は中学生の内容なんです。

 大陸移動がなぜ進化と関係があるのかというと、もちろんダーウィンが進化論の着想を得た「ガラパゴス諸島」との関連でしょう。
 ガラパゴス諸島は火山活動でできた島で、大陸から900キロも離れており、レンスキーのバクテリアの実験を思い出してくれればわかるように、生物を大陸から隔離して進化の実験をするにはもってこいの場所です。
 ある生物を大陸から隔離し、クローズドサークルに閉じ込めると、独自の進化がはじまり、いわゆる「固有種」が生まれると言う証拠を確認できる島はガラパゴス諸島の他にも、大陸移動によってアフリカから独立したキツネザルの島マダガスカル、ドードー鳥のいた島モーリシャス、そしてちょっと大きいですが、恐竜時代には大陸から独立したオーストラリアが挙げられます。
 ただし面白いのがガラパゴスとオーストラリアの違いです。オーストラリアが恐竜時代の大陸の哺乳類を、オーストラリア大陸独立の際にごっそり持っていって、その後、オーストラリアの哺乳類が独自の進化を遂げたのに対し、ガラパゴスはオーストラリアに比べてはるかに新しくできた島である上、ホットスポットによって海底から隆起した火山島で、大陸から独立したわけではありません。
 つまりオーストラリアには絶えず何かしらの動物がいたのですが、ガラパゴスは500万年前の火山活動で海上にひょっこり姿を現した時には、無人島どころか「無生物島」だったということになります。

 そうなると必然的に「じゃあ今ガラパゴスにいる連中はどうやって絶海の孤島まで来たのか?」という問いが生まれます。この問いの答えが「流木漂流説」で私は中学校の頃からこの説を爆笑しながらも(イグアナが流木に乗ってハラハラしながら海を漂っている姿を想像すると気の毒だけど、笑える)「なんかうさんくさいなあ」と思っていました。
 確かにイグアナは木の上で生活しており、乗っていた木がたまたま洪水などでへし折れ、そのまま海原へ運ばれ1000キロに及ぶ大航海を開始する可能性も否定できませんが、でも普通に考えて生きてあの島に漂着できる可能性は奇跡としかいいようがありません。
 しかしドーキンスが「お腹に赤ちゃんを身ごもったメスのイグアナ“たった一匹さえ”たどり着けば、ガラパゴスのイグアナの独自進化はOK!」と説明してくれて、私も納得しました。それならそこまで不思議でもないか、と。
 ドーキンスは「ガラパゴス諸島にはカエルがいないのは、浸透圧の関係で海水で直ちに死ぬ両生類にあの航海は不可能だったからに違いない」と説得力ある解説を続けてくれます。なるほどなあ~。

 そう考えるとガラパゴス諸島は、爬虫類と鳥類のパラダイスであるのも不思議じゃありませんね!
 砂漠にさえ生息する爬虫類は「乾燥に強く」、呑まず食わずで長い航海を生き延びられるのです。鳥類だって元は恐竜、爬虫類のように排便の際には極力水を捨てないように白い奴(尿酸)を排泄します(鳥はオシッコをしない)。
 よって爬虫類と鳥類は「長旅(=漂流)に非常に適した動物」であると言え、人間が入植する前のガラパゴス諸島には哺乳類は存在していなかったとすれば、全ての謎が解けます。
 だから現在ガラパゴスに生息する哺乳類、ネズミやヤギは人間が船で連れてきちゃったに違いありません。問題はガラパゴスアシカなんですけど、彼らは別に海を泳げば何とか来れなくも・・・ない?

文科省は小学校を10.02年間にすべき

 2011年から現場で使用される小学校の教科書の検定(08年度に告示された新学習指導要領に基づく09年度検定)が終わったようです。
 まあとにかく扱う内容が増えたようで、これまでの教科書と比べて全体では25%もページが増え、これは00年度検定の「ゆとり教科書」と比べると43%の増加。なんと算数と理科ではゆとり教育時と比べて67%も内容が増えたというのです!

 こうなると問題は、限られた授業時数で、この膨大な内容を教える現場の先生にゆだねられます。小学校では、理科の授業に苦手意識を持つ先生がとても多いらしく、また昨今では団塊の世代の穴を埋めるべく、小学校の教員はとにかく採用数が増えているので、そんな教員の質の中で、67%も増えた理数系授業をどのようにこなすのか、かなり不安です。

 今回の教科書改訂は、いわば「欲張り教科書」で、読んでみれば正直かなり面白いと思います。新聞の記事で取り上げられている例だけでも・・・算数の計算で自由の女神の高さやロシアのパイカル湖の面積を求めたり、国語でインターネットの情報の真偽を考えたり、理科では人体の飛び出す絵本のようなページがあったり、と面白い内容は盛り沢山で、それはいいのですけど、大切なのは「理科が67%増えても、授業の時間は67%増えない」ということです。
 時間が増えないならば、当然何かを追加するならば、何かを捨てる「トレードオフ(この言葉ドーキンスがよく使ってて気に入っちゃった)」をするべきで、「実生活に役に立つ事を教えるのが最優先」とか言うなら、「生徒に丸暗記させる情報は、その代わりに、ある程度捨ててしまえ」と言いたいです。

 あと、そもそもなんで小学校って先生が全ての教科教えなきゃいけないんですかね?私の大学の先生がよく言ってたんですけど、もう小学校の高学年は、教える内容も結構高度だから、「中学生」ってことにしちゃって、中学校で教科担任に教えてもらえばいいのに。
 それに理科の実験でおなじみのアルコールランプとかって実は薬品的に相当危険で、もしあれクラスのひょうきんな奴が飲んじゃったら死んじゃいますからね。やはり安全性の観点から、理科の実験だけはプロを連れてきた方がいいような・・・でもアルコールランプが怖いなら、子どもに食器洗いとかもさせられないか。洗剤も危ないってことになるし。

 文科省の発言がおかしいのは、「教える範囲を現場に任せる」とか言いながら「指導要領で充実したのは最低基準の部分。『発展』以外は基本的に全員が学ぶべきと考える」とか、たわけたこと言ってるんです。
 なんで文科省の人って良い大学出てるのに、こんな頭悪いこと言えるんだろう。みんながみんな東大レベルで頭の回転が速く、67%増えた理科の内容を従来通りの時間内で理解できるわけがないでしょうが。それともわざと言ってるのかな?
 この発言を添削するならば「指導要領で充実したのは最低基準の部分。それに伴い授業時数も現場の教員の質も充実させ、小学校も6年間の67%増、10.02年生までにします」ですね。10年ゆっくりと時間と手間をかければきっと、自分で学び、自分で考える、生きる力のある子も育ちますよ。

 この文科省の態度に対して、08年12月に教科書検定審議会が述べた見解は、全くもって正論だと思います。

 「教科書の内容をすべて学習しなければならないとする従来型の教科書観を転換すべきだ」

合理的なものは美しい

 『進化の存在証明』第8章は発生と、酵素の基質特異性。ここはしっかり高校生の生物でやるので、けっこう内容としてはベタでした。
 唯一「高校では触れないかな?」というのがホメオティック遺伝子で、これは私は高校生の頃NHKスペシャルで知りました。

 ただ面白かったのは、生物一個体の発生を、進化の系統樹になぞらえて説明するところで、確かに生物も進化を巻き戻せば、星の数ほどいるすべての生物はたったひとつの単細胞生物にたどり着くだろうし、私たちの体も発生を逆に辿ればたったひとつの受精卵になります。
 本書で紹介されたエレガンスセンチュウ(なにがエレガンスなんだ?というドーキンスの突っ込みはグッド)の発生の系統樹は、「よくもまあ、それぞれの器官がどのように分化してできたのか全て調べたものだなあ・・・」と感心すると同時に「線虫の発生がここまで複雑となると、60兆の細胞のある人体って一体・・・」と途方にくれます。

 第8章においてドーキンスが何度も繰り返す主張が、「進化や発生には「青写真」や「コンダクター」は存在しない。複雑で調和のとれた生物の体は、個々の単純かつ局所的な「ローカルルール」のみで作り出される・・・」という「自己組織化」もしくは「創発現象」の発想です。
 つまり生物には、その完成図は存在しないし、化学反応を媒介する酵素自身も、自分がどんなものを作っているのか、その「全体像」は把握していない・・・ということですが、これって『ソニックブレイド』でも同じように説明したのですが、職人ではなくて素人を集めて徹底的に分業、単純化された仕事をさせた、「フォードの自動車組み立てライン」と似ています。
 車体にネジを締める人は素人なので、その仕事が自動車の製造にどのような意味を持つかは理解していません。ドアを作る人はドアを作り、バンパーをつける人は常にバンパーだけをつけ続けるのです。
 フォードの組み立てラインと生物の発生において唯一大きく異なる点は、フォードには、組み立て設計図を持って仕事の全体像を理解している「会社の人間」が少なからず存在してるのに対し、生物の発生では、ラインで働くタンパク質やDNAを指揮する「会社の人間」は全く存在しない点です。自己組織化や創発という現象には、リーダーという概念がないのです。
 それなのに最終的に調和のとれた生命体が構築される(たまに失敗するけど)というのは、H・リードじゃなくても「自然は潜在的に美的である」と言いたくなってしまいます。

 実を言うと芸術の世界にも自己組織化の好例があって、それが工芸の世界だと思うのですが、去年陶芸家の先生の仕事を拝見させてもらった時、先生は器を作るときに設計図を描かず、インスピレーションのみで手を動かして、美しい器を作り出します。

 ※新井哲夫先生によれば、絵画の世界も似ているところがあるらしく、とはいえ、コンセプトアートなどを書いて、しっかり計画的に制作する人もいるのですが、画家は絵を描くときにその作品の完成図を明確にイメージして制作しているわけではないので、自分でも「おおこんな絵になった」と完成品を見て意外に思う事があるそうです。

 よく「用は美を兼ねる」とかいいますが、確かに使いやすいデザインというのは、結果として美しい場合が多く、別に「美しいのを作るぞ!」と思わなくても、「使いやすさ」という利便性のみを追求すれば、美しいフォルムが形成されるのでしょう。

 今はK氏が絶賛してくれた『80日間宇宙一周』の後編を脚本から漫画に描き起こしているのですが、この漫画の舞台は、兵器産業で栄えたという設定の冥王星で、軍事工場が至る所にあります。よって背景に工場を描くことが多いのですが、工場って本来「美」とはまったく無縁な「実用」、そして第一に「安全」をモットーに建設されているはずなのに、メチャクチャ美しいんですよね。工業団地なんて「本当に地球か、ここは・・・」って感じの異世界的イメージを醸し出してますし。
 工場はしっかりした設計図を基に建設しているのでしょうが、それでも「美しいなんてどうでもいいんだ、まずは安全だ!」というコンセプトで、モダン芸術にも勝るとも劣らない形態を作ってしまうってのが、すごい。

 生物にしろ、陶芸にしろ、工場にしろ・・・無駄のない「合理性」というのは美しいという事です。

進化の袋小路について

 コープの定向進化が否定されるならば、おのずとよく言う「進化の袋小路に突入して、その生物は絶滅した」という言い回しも間違っていると言えます。

 これをウマに例えるならば「ウマには脚が速くなるような進化の方向性があらかじめ定まっていて、その運命は不可抗力で、どんどん脚は細長くなり、その内に脚は速いが、転んだ時のリスクの方が大きくなりすぎて滅んでしまいましたとさ」といった感じで言えるでしょう。
 実際には進化の袋小路的局面に突入する前にトレードオフの原理が働くので、足が速くなる傾向の進化は止まると思います。
 進化の袋小路の好例である、足を速くするために、怪我をしやすく、人工的な飼料でしか成長できなくなった競走馬「サラブレッド」は自然淘汰ではなく、人工的な品種改良の結果生まれたので、野生ではまずあのような動物は生まれないでしょう。
 
 確かにウマは平原を速く走るのに特化した動物であり、断崖絶壁にすら適応するウシなどの偶蹄類に比べて、生息できる環境は大きく限られています。
 しかし平原が存在する限りウマは「進化の袋小路」に入った哀れな動物ではなく、平原に最も適応した究極進化形動物といえるのです。
 彼らが滅ぶとしたら、平原が消滅するような大規模な環境の変化が起こった場合ですが、環境の大激変が起これば、どんな適応パターンを選択した動物も窮地に立たされるのは言うまでもないです。こうなると適応力どうこうでなく「運のいい」ものがたまたま生き残るだけでしょう。

 もちろんどんな破滅的状況でも、相対的に生き残る可能性の高い生物は存在します。バクテリアやウィルス、菌、電子レンジに入れても大丈夫という昨今話題のクマムシ、放射能にことさら強いカイコなどは逞しく生き伸びそうですが、高等生物は、まあ、彼らに比べて滅ぶ可能性が高いと言えるでしょう。
 となれば、進化の袋小路に入った動物は「(人類も含めて)複雑な動物全て」ということになってしまいます。そんな馬鹿な。
 環境の激変さえなければ、高等動物だって環境に立派に適応する事は出来るのだから、高等動物全てを「進化の袋小路」というのは、どうなんだろうと思います。

 よく「恐竜は大きくなりすぎて進化の袋小路に入って滅んだ」という考え方も大間違いで、そもそも恐竜が最も巨大化したのは恐竜時代の末期というよりは、中期(ジュラ紀後期)で、白亜紀の最後に隕石が落ちる(=事故)までは、コンスタントにいろんな恐竜が進化し続け、多様化していました(確かに一部滅んだグループもいますが)。
 恐竜を哺乳類に変えて考えてみてください。「ヒト、ゾウ、キリン、ライオンと多様化した我々哺乳類は巨大隕石によって絶滅しました。これは哺乳類が進化の袋小路に入ったからであり、彼らは種の寿命を迎えたのです・・・」
 こう考えれば、この説がいかに荒唐無稽か分かると思います。あんな隕石落ちてきたら、動物はどう進化しても死にますよ。
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