進化と意味付け2
さて、私はひとつの突然変異で進化が起こるとは原則として考えていない。
その理由は昨日の議論と同じである。
ひとつの突然変異というのは日常的に頻繁に起こりうる。
では、日常的に目に見えて進化が繰り広げられているのかといえば
それは違うと答えざるを得ないだろう。
では進化とはなにか?と問われれば、
それは「単独では生存できない複数の変異が奇跡的に共存した結果である」と私は考える。
だからこそ「奇跡的な確率」でしか起こっていないし、
同じ進化が二度と繰り返されないのだろうと思う。
同様の進化が別の場所で繰り返されることもあるだろうが、
それはあくまでも変異の起こりやすさや「複数」の度合いによる確率的なことで説明できると思う。
先日、西川先生が紹介した論文を例に考えてみよう。
その論文では、ヘビの胸骨(肋骨)が多い理由として、
ある遺伝子の単一の変異(それも1塩基置換!)に落ちるということを示したものである。
たしかにその遺伝子に変異を導入するだけでマウスの肋骨の数が増えたり減ったりする。
しかし、これだけが理由であればヘビ並みに肋骨の数の多いマウスが頻繁に出現するだろう。
だから、この変異は間違いなく生存できない変異でなければならない。
この変異を生存させるためには、
その変異がもたらす不利益を打ち消す別の変異が必要であることになる。
しかし、その「別の変異」も新たな不利益をもたらす可能性は低くないであろう。
なぜなら、現時点で見事に完成された遺伝子の関係性を保っているゲノムに
その関係性を崩す変異が導入されたのだから、
あらたな関係性を安定に構築するまでは,
その変異は安定に保たれないと考える方が自然だと思えるからである。
で、別の変異を安定に保つまた別の変異が要求され・・・・を繰り返すと、
行き着く先はマウスの変異ではなく単なる「ヘビ」ではなかろうか?
マウスゲノムに変異を加え続けてヘビゲノムを作っただけではないのか?というのが、
極論であることは重々承知の上での結論である。
これは逆からも同様に考えることができる。
マウスのノックアウト変異体にハエの相同遺伝子をノックインさせると正常に働いて
ノックアウトの表現型を回復させるという例が知られている。
これは、マウスの中でハエの遺伝子がはたらいていると考えるのではなく、
ハエ由来の遺伝子がマウスゲノムの関係性を構築できた、
すなわちハエの遺伝子が働いているのではなく、
あくまでもマウスの遺伝子として働いているというわけである。
これは考え方や表現方法の違いという表面的なものではなく思想の根本が異なっている。
要は、それだけ現存するゲノムというのが安定な関係性によって支えられているということで、
だからこそ、進化がそれほど簡単に起こり得るものではないし、
実際にそれほど頻繁に起こっていないということなのだろう。
個体発生から進化を語る際には、
個体発生の時間軸で進化の変異を説明する傾向にあるように感じる。
しかし、それがたとえフィンチのくちばしのように変わりやすいものであったとしても、
その変異はさほど容易に起こるものではないだろうと思う。
西川先生がどのように説明されたのかわかりませんが、この論文はヘビで見られる1塩基のエンハンサーのちがいがあると、マウスではHoxa10によって抑制されている腰部の肋骨をヘビと同じようにHoxb6によって形成してしまう..?という内容だったと思います。1塩基の違いはアフリカ獣類でも見られ、マナティで肋骨数が変化しやすい傾向と関わるのではないかとも考察していましたっけ。でもこのエンハンサー、軟骨魚類(shark)から保存されているのですが、腰部肋骨が顕著にないのはほ乳類の特徴ですよね。遺伝子に変化を加えているin vivoの実験はヘビになったけど、自然状態ではこのエンハンサーの1塩基の変化はヘビにはならないのであって、初期のほ乳類のゲノムでは安定な関係性のなかでもっと柔軟に機能できたという、はしもちさんのご意見に近い読み方もできるのではないかと思いました。
論文自体に関してはおっしゃる通りだったと思います。まあこの欄ではまったく科学的ではない妄想を書いているので、論文の主張の一部をかなり主観的に解釈した意見とご理解いただければありがたいです。問題はあの論文の主旨ではなく、だから科学的にあの論文について何かを言おうとするつもりもなく、たくさんあるうちのひとつの例として登場を願ったということです。で、本文中で「一つの遺伝子の変異」としたのは、エンハンサーだのって言葉を使うことで分かりにくくなるかな?と思ったまでのことです。説明が不十分で申し訳ございませんでした。
述べたかったことは、ひとつの遺伝子変異で何かが起こるとか、連続した変異(遺伝的多形)と自然淘汰で原則的に説明しがちな進化について、「いやいや、一つの遺伝子が変異すれば別の変異も必要になり、その変異が成立するためにはもう一つ別の変異が・・・・ということは、かたちの根幹になればなるほどありえる話だし、逆に言えばある変異を許容できるゲノムのかたち(遺伝子の関係性)ってのはかなり限定的である可能性があり、それが形の進化の不連続性に繋がるのだろうということです。もちろん、これを一般論にしたら例外などいくらでも出てくるのでしょうが、この手の考え方は原則としては重要だろうと真面目に思っています。
しかし、たったこれだけの文章から当該論文を言い当てる本職がこんな戯言をお読みになっているとは・・・・恐ろしい。