dimanche 16 mai 2010

第IV部 われわれはここに偶然いるのか? 10章 進化論の発展 (14)

ロジーヌ・チャンドボアは、生物の発生はDNAにコードされていないと考えている。彼女は発生学者として、設計者は卵子の細胞質で、DNAは彼女の喩えによると木やコンクリートなどの建築に使われる材料を決めているに過ぎないことを示す実験を指摘した。

これらの概念は分子生物学の全能性に逆らう戦いと言えるもので、アンドラス・パルディ(Andras Paldi)のような若手研究者の研究にその確証を見ることになった。彼はこう言っている。「次の遺伝学の革命で問題になるのは、生物の生化学的反応の途轍もない複雑さに占めるDNAの場所を新たに与えることである。生命の進行を支配する独裁者としてDNAをあがめ奉ることは最早ないだろう。・・・私は遺伝学の発展の最後の段階に来ていると信じている。それは20世紀初頭に始まり、全能の遺伝子という主要な概念により特徴づけられる。その概念によれば、遺伝子は生物の発生に必要にして十分な情報を持っているとされるが、この説明の図式では観察される遺伝現象を次第に説明できなくなっていると皆気付いている」。同時に彼は「導かれた」偶然についても語っている。

ロジーヌ・チャンドボアにとっての進化とは、原始細胞から複雑な生物に至る胎発生のイメージに沿うように始めから展開されるプログラムである。「発生の遺伝プログラムは生物学者全体の想像の中にだけ存在する。・・・彼らのすべての研究は同じ結論に至る。すなわち、発生のプログラムはDNAに書かれていない、というものだ。それは卵子の細胞質に含まれており、特定の分子組成と適切な構造を持たなければならない。換言すれば、DNAは何ものにも指令を出すことはないし、もちろん設計者ではない。しかし、構造のための材料を作るので、生物に独創性を与える。・・・生命の樹は、木がもっぱら内的因子を介して、種子から作られるのと同じように原始細胞から作られた」。

彼女はこの点でマイケル・デントンとレミー・ショーヴァンと似ているように見える。しかし、違いがあるのは、彼女が進化に内在するプログラムは卵子の細胞質に作用する内的因子によると考えている事実である。もちろん、これらの考えは極端であるが、遺伝子よりはエピジェネティックの役割を強調する現在の傾向は、これが非論理的だとは言えないことを示している。


samedi 15 mai 2010

第IV部 われわれはここに偶然いるのか? 10章 進化論の発展 (13)

(photo source: Biological Evolution)

アン・ダンブリクール・マラッセ(国立自然史博物館前史部門CNRS研究員)の研究は、一般的な進化のメカニズムと同様に霊長目の進化の間で起こる過程の性質についての重要な議論をフランス国内で巻き起こした。彼女の仕事は二つの発見と一つの理論に分けられる。最初の発見は、頭蓋基底部の屈曲が神経管が巻かれることと関係すること(図10.5参照)、そして最初のヒト科で起こった直立化の程度は、信じられているような二足歩行に喚起されたものではなく、神経管の巻かれ方の増強によることを示したことである。


図10.5 二足歩行の新たな理解
神経管の屈曲が 「頭蓋顔面収縮」を引き起こし、体を直立にする


神経管が胎生初期に巻かれれば巻かれるほど、屈曲が益々重要になる。この過程は頭蓋基底部と連絡する組織に反映される。これらの緊張は、われわれのすべてが顎の結合に小さな空隙を出現させており、現在のどのサルにも見られない。それはアウストラロピテクスから出現するもので、それ以前にはない。

これは各自が確認できる客観的な事実であり、首をより垂直に伸ばし顎骨を後退させたヒト科の出現の理解にとって極めて重要になるものである(われわれが反復により成人になると額の下の位置に歯を持つ唯一の霊長類であるのは、頭蓋底部の収縮と顔面の後退という現象による)。

もし第一の発見がわれわれの姿勢と垂直性が胎児期に由来することであれば、第二は化石に関するものである。人間の祖先の頭蓋を3次元で計測すると、現在及び化石の霊長類は自動的に6つのグループに分けられ(図10.6参照)、それぞれは胎児期の収縮のひとつの安定期に対応している。


図10.6 われわれに至る6段階
生命の進化における方向性と非漸進性

成長の程度、角度、軌道をもとにしたこれらの発見から、アン・ダンブリクール・マラッセは人間に導いた形態学的進化の数学理論を書こうとする。この進化は反復する連続的傾向を示すが、その効果には非連続性がある。胎生期の収縮の一つの安定期から中間的な時期を経ずに新たな安定期へ移行し、それぞれの安定期は「基本的個体発生」と呼ばれるものに対応している。

原型という概念に近い「型紙」、「パターン」についても語られる。型紙はある限界を超えない範囲で変化できる(丁度、セダン型自動車が基本型を保ったままクーペにもステーションワゴンにもなるように)。そして、この型紙の内部における進化は漸進的で、ダーウィン主義的で、偶然による。逆に、そして厳密なパラダイムとは対照的に、これは類人猿とアウストラロピクテスの間で見られる進化の形ではなく、以前の組織図の改定による新たな胚発生の出現なのである。

この過程の記載を可能にする角度の変化を数値に置換すると、角度は常に同じ方向に進化することがわかる。すなわち、より重要な神経管の巻き込みと常により顕著な中枢神経系の複雑化を伴った「顔面・頭蓋の収縮」で、体は益々垂直になり、その均衡が益々複雑になる。

6000万年の距離を置いてみると、内部に由来し、遺伝によって伝達される頭蓋の内側から読み取れるする一つの過程が浮き上がってくるのがわかる。もし環境のおびただしい変化が種に働くとしても、この基本的な内部の過程を変えることは絶対にない。アン・ダンブリクールの貢献は、進化において作用している必要不可欠な過程は自然選択とは関係ないことを示したことである。この進化は指数関数的に加速しながら進むことになる。新しい個体発生の出現は、そこから派生するものが出現するのに要する時間より短くなる。

アン・ダンブリクールは内的性質を感知する内的論理(彼女は量子由来であると考えている)が存在すると結論する。それは唯一の作用主体が環境により齎され、変異した遺伝子に作用する自然選択である新ダーウィン主義のモデルでは説明できない。これが彼女が大進化(ある型から別の型への移行を可能にする)と小進化(ある型の中で起こる多様な適応)を常に区別してきた多くの科学者に加わる理由である。

このような統合することにより遺伝学を超える発見と知識から組み立てられた理論は、新ダーウィン主義の3つの基本的な主張に反対の立場を取る。第一に、進化とは予測不能な現象に従うもので、「記憶」はなく、以前に起こすことができた進化に影響されることはないこと、第二に、進化の過程で解剖学的変化を選択するのは基本的に環境の変化であること、そして最後に、これらの変化は漸進的であるという3つの考えに反対する。

しかし、新ダーウィン主義の不完全さを示しながら、このアプローチは、敢えて言うならば、進化が実際に起こっているところを見ることができる最良の証拠になっている。