ブルーバックス
『分子からみた生物進化』
生物のたどってきた道
宮田隆=著

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なぜわれわれがあるのかを知るには、
生物の歴史を知らねばならない。
DNAが語る生物35億年の旅

生物最古の枝分かれはどうおきたか?
カンブリア爆発は遺伝子の爆発をともなったか?
形態レベルの進化と分子レベルの進化をどう橋渡しするか?
分子系統樹はダーウィンの夢をどのようにかなえたのか?

 いまだ多くの謎につつまれている生物の進化。化石には残らない進化の情報が、突然変異としてDNAには刻まれている。DNAに秘められた生物の歴史を丹念にたどり、進化のしくみを解き明かす分子進化学。その基礎から最先端の成果までをわかりやすく紹介する。


はじめに

 子供の頃、博物館で巨大な恐竜の化石を見て、その大きさに圧倒されて立ちすくんでしまったり、かつて地球上には一メートル近くにもなる巨大なトンボが空を飛び回っていたことを絵本で知って、昔の生物に驚きと興味を抱いたのは、きっと私だけではないであろう。似たような体験は誰もがもっていて、心のアルバムに大切に保管されていることだろう。生物の進化に興味を抱く人が多いといわれるが、こうした子供の時の体験が背景にあるのかもしれない。

 進化にはさらに重要なことがある。生物をよりよく知るには進化を理解することが大切なのだ。生物は歴史的存在なので、生物がなぜそういう形をもち、行動をとるのか、といった、"why"に答えようとすると、どうしても進化的視点に立って考えることが必要になる。〝なぜ〟キリンの首は長いのか、という問いに答えようとすると、祖先の首も長かったのであろうか、あるいは、祖先では首をなにに使っていたのか、といったことを知る必要がある。進化遺伝学の大御所テオドシウス・ドブジャンスキーは、「進化の視点がなければ、生物学の知識は意味をなさない」とまでいい切っている。進化を背景にもった生物学の重要性を説いた名言といえよう。

 生物の進化というと、まず生物の化石が思いつく。古生物学の研究者が石や土砂を丹念に取り除き、化石を取り出す作業をしている写真をよく目にする。過去に生きた生物の化石は進化を語る上で重要な直接証拠である。しかし、化石は容易に手に入るわけではないので、どうしても少ない証拠で進化を論じなければならない。このことが、議論の多い、専門家以外にはわかりにくい研究分野にしていた理由かもしれない。

 今から半世紀ほど前に、新しい進化の研究分野が誕生した。DNAや遺伝子あるいはタンパク質といった分子から生物進化を研究する、「分子進化学」と呼ばれる分野がそれである。なぜ、分子で進化の研究ができるのか? それは、現在生きている生物のDNAが、遺伝情報をもった分子であることは誰でも知っていることだが、同時に、進化の情報ももっているからである。よく知られているように、DNAは遺伝情報をもっ巨大分子で、その情報は四つの塩基、アデニン(A)、チミン(T)、グアニン(G)、シトシン(C)で書かれている。この四文字の並びは進化の情報ももっているのである。その意味で、DNAは「分子化石」と呼ぶことができる。

 進化を分子で考える利点は、進化を論じる上で必要な証拠が、生化学的手段で比較的簡単に得られ、かっそのデータには客観性があるということである。現在、さまざまな生物からたやすくDNAを取り出すことができるようになっている。今やわれわれは、三〇億もの塩基の並びからなる膨大な長さのヒトのDNAさえ解読する技術を手にしているのである。この分子化石から進化の情報を入手するのに、今ではそれほど特別な技術を必要としない。多くの場合コンピュータを利用する必要はあるものの、基本的には簡単であり、客観性がある。