進化:進化には遺伝的変化が伴っているのは確実である。(真理)
細胞レベルでのランダムな突然変異と自然淘汰だけではとうてい説明できるはずはないことは誰もが承知。
遺伝子や遺伝子頻度が変化することによって進化が起こるのか、または
DNAレベルの変異は進化の原因ではなくて、結果なのか?

(1) 獲得形質の遺伝。体細胞系→生殖細胞系への情報の伝達
(2) 方向的突然変異。意志または環境が特定の遺伝子群の変異を加速させる?
(3) 進化自体がプログラムされている。(1万世代経ると、は虫類の卵から鳥類が生まれる)

俺が生きている間にセントラルドグマを覆す発見があるかな。

問題は研究室にいない個人レベルで、どうやって仮説を確かめるかだな。1または2が、あやしい。


現在の進化論では、
  1. 突然変異が起こる
  2. 突然変異の発生が、進化の唯一の源である
  3. この突然変異を持つ個体が生存有利に働く
  4. 突然変異を持つ個体が突然変異を持たない個体を淘汰する
というたった1つの理由(ダーウィニズム)でのみ説明されています。以下、現在の進化論で説明できない事項を挙げていきます。

移行的な化石の欠如
ある以前のグループと次のグループとの間の移行的な、大量に存在していたはずの中間生物が見つからない。
→進化は突然変異が時間と共に蓄積していって徐々に新たな種が生まれるのではなく、非常に短い期間(数世代)の間で化石証拠も残さず新たな種が生まれているようだ。えらが肺に変わる、ひれが足になり陸上に上がる、といった大きな変化は、きわめて複雑な変化が同時多数で発生しなければならないが、突然変異の蓄積によっては起こらないし、その化石記録はない。
方向的突然変異または適応的突然変異
これは、1988年にケアンズらの研究[1]によって最初に示された。Lacにフレームシフト突然変異を起こしたE.Coli(大腸菌)を用いた。これを、炭素源が乳糖のみである培地で培養した。もう一度変異が起こり、乳糖を炭素源として利用できるようになる場合だけ、増殖できる。つまり、ナンセンス突然変異の逆の効果によって、Lac分解酵素が合成できるようになる場合においてのみ増殖できるということである。この効果が予測を上回って好発し、また、E.Coliの他の遺伝子領域と比較しても好発していることが示された。
適応的変異の場合は、作為的な変異となる。例えば、生物が飢餓状態におかれた場合、それまで利用できなかったものを栄養物として利用できるようになる。これは「獲得形質の遺伝」ということができ、ダーウィニズムに対する重大な反証となる可能性があった。
しかしこの結論は、現在では誤りであることがHendrickson Hらによって示されている。導入された遺伝子は、プラスミド上にあり、染色体上ではない。このため、大腸菌は、乳糖がなくて、染色体を増幅出来ないものの、プラスミドを増幅することが出来る。このため、プラスミド上では、突然変異が高確率で起こる。Lac突然変異は、不安定ではあるものの、Lacを利用できるようになった大腸菌は、そうでない大腸菌と違い、成長をすることが出来る。この間に、安定した変異が生じ、自然選択的にLac分解能を獲得した大腸菌が高頻度で生じることとなる。(Wikiより)
育種と品種改良
人間は数千年に渡り、より優良で大型の動物、植物を作り出すために交配と選抜を行い品種改良を行ってきたが、新たな種が生まれることはなかった。苺は甘くなったが苺のまま、米は味が良くなり、収量も上がったが米のまま。犬には多数の品種が生まれたが、依然として同じ種のままである。それ以上の向上はなく、品種改良には限界がある。遺伝システムには独自の制約が組み込まれているのだ。

偶然によって機能を持つタンパク質ができる確率
100個のアミノ酸からなるタンパク質を考える。タンパク質の原料となるLアミノ酸は20種類なので、考えられるすべての組み合わせは20100≒10130通りになる。このうち10万兆種類(=1017)が目的の機能を持つタンパク質であると仮定しても、このタンパク質を得る可能性は10113個に1個の割合となる。多めに見積もって宇宙には1080個くらいの粒子があり、宇宙が始まって300億年(=1018秒)の間に各粒子が1秒あたり1兆回(1012)反応できるとしたら、これまでに起こった反応の総数は10110回となる。そして私たち人間の2.5万種類の酵素が偶然だけで生じる確率は102825000回に1回となる。(Jean S. Morton, Impact, Dec. 1980.)

つまり、偶然に、特殊なタンパク質(自分と同じものを複製するタンパク質)を生み出すために必要な時間または原料はこの宇宙には存在していない。
可能性は3つ


突然変異
進化の唯一の原動力は突然変異である。(真理)
しかし、突然変異はほとんどの場合有害(生存能力低下、遺伝病、奇形)であり、変種個体は生存に不利となる。

いやいや、進化の背後には生存にとって有利でも不利でもない「中立」な突然変異があり、それが蓄積されて新種が生まれるのだ。

物を見ることのできない完成前の目にどんな存在価値があった?中途半端な羽、足、肺はどうだろう。そんな不要な器官を備えた生物は自然淘汰によって除去されてしまうだろう。



眼が正しく機能するためには、 が必要であるし、どれか1つ欠けても、眼として機能できない。
現在の進化の教科書によれば、これらの都合のよい(そしてすべて生存に有利に働く)突然変異が偶然に重なり、すべて同時に進化したとされている。
本当にあり得るのだろうか?
ヘッピリムシ
外敵からの攻撃を受けると、過酸化水素とヒドロキノンの反応によって生成した、主として水蒸気とベンゾキノンから成る100℃以上の気体を爆発的に噴射する。この昆虫は過酸化水素を体内に貯蔵する器官と、ヒドロキノンを体内に貯蔵する器官を突然変異の蓄積によって独自に進化させ、その液を尻から噴出させる瞬間に混合する仕組みをこれまた突然変異の蓄積によって獲得した。もし、進化の途中で過酸化水素とヒドロキノンの混合の方法を間違っていたら、自爆していたはずだ。
コノハムシ


ヘビ
ヘビがは虫類から進化したのは間違いない。4本の足を持つは虫類の祖先から、足のないヘビが生まれた。
ヘビが体をくねらせて前に進む独自の、非は虫類的な移動方法のためには、足の消失の他に、脊椎の数の増加が必要である。
突然変異の蓄積によって足の消失と脊椎の増加が同時に起こり新種が生まれたとする以外ない。
なぜなら脊椎だけが増加したは虫類や、足だけ消えたトカゲなど存在していないからだ。
飛翔
羽のある昆虫(有翅昆虫)は約3億年前の石炭紀の化石中に、無翅昆虫と一緒に突然出現した。これ以前には羽がある・なしにかかわらず、昆虫は全く存在していない。
飛ぶことのできる恐竜(プテラノドンなど)はたくさん存在していた。翼竜の場合も、最初の化石のときに、既に完全に飛べたことが分かっている。中間段階の翼竜は今のところ見つかっていない。
鳥は6千万年前の化石に出現している。そのとき既に羽毛や中空の骨といった鳥の特徴をすべて備えていた。
免疫寛容性の獲得および次世代への遺伝
ノーベル賞受賞者ピーター・メダワーが1950年代に行った実験。
A系統のハツカネズミに、B系統の体細胞を注入し、免疫寛容を獲得。このオスにA系統のメスを掛け合わすと、B系統の細胞に寛容性を示す個体が生まれた。
免疫寛容は脾臓の体細胞で行われるので、子孫には伝わらないはずだが、この形質は1世代で進化が起こった。
批判:他の学者が追試験を行っても上手く再現できない。遺伝子レベルで変化が起きているのか?
セントラルドグマ
DNA→mRNA→アミノ酸
この一方通行のことを遺伝子のセントラルドグマという。つまりアミノ酸があっても、それをコードするDNAは自然界では作られない。
唯一の例外が、逆転写でありRNA→DNAが、例えばレトロウィルスの逆転写酵素によって行われている。

ただし、だからといって、このウィルスから逆転写されたDNAが生殖系列に組み込まれたり、タンパク質からそれをコードするRNAが合成されたりする証拠は見つかっていない(というか、ない)。


薬剤耐性細菌
種を越えて、抗生物質に対する耐性を獲得する。これは本体の遺伝子とは別に、プラスミドという小型の環状DNAを交換することで、抗生物質に対する耐性を速やかに拡散する仕組みであり、動物細胞はプラスミドを持たず、結局のところ進化ではない。
では突然変異以外で、進化の原動力になる可能性はあるのか?
・人間は胎児の段階で生殖細胞と体細胞は分かれている。
・細胞分裂時の相同組み換えでは、外来の遺伝子を染色体に導入することは不可能ではない。
・アミノ酸→DNAというものはなさそうだ。
・人間の行動や知性を直接司る遺伝子は見つかっていない。すべてアミノ酸から制御されている。
・進化しようという強い意志によって遺伝子が方向的に突然変異している?→していない。
・宇宙人によって操作された?→遺伝子操作の際は、正しい場所に目的の遺伝子が入っているか、マーカー遺伝子を一緒に使う。今のところ、人間の遺伝子が操作されたという痕跡は見つかっていない。

結局、今のところは突然変異以外の進化の原動力が見つかっていない。


私は生物学を学ぶ学生でした。ほとんどの生物学者は進化に興味を持っていると思います。しかし、現状は研究室ごとにある特定の遺伝子の機能を調べることが主流になっています。(木を見て森を見ずみたいで、私はそれにはちっとも興味が持てなかった)。基本的にはダーウィニズムが教えられますが、これだけで説明できるとは考えてはいない。しかし、進化をみたことがある人間もいないし、どうやって調べて良いやら分からない。進化生物学を掲げる研究室はいくつかあると思いますが、ここで挙げた原動力としての進化を研究している人は余りいないのではないでしょうか。

私は早々に研究者の道を諦めてしまったのですが、食うに困らない財産があったら、この研究をやってみたかったですね。
テーマが主流から離れているので、ぜんぜん駄目でしょうな。


参考文献:
キリンの首、フランシス・ヒッチング
Wikiペディア