進化の個体と種について

進化が「突然変異を必要とするか、遺伝子の発現に異常を発することを必要とするか」であるとした場合、それは基本的には個体に生じることと思います。
同種の個体が数万生存を続けているときに、1個体とその子孫の数個体が適地を求め成功し適応拡散して新しい種を形成していくと考えて良いのでしょうか。長く持続できず短期に絶滅してしまう新種の萌芽のようなものが数百出現する中で、数十世代持続しある程度ニッチを獲得できると新種になる。そのときも元所属の種は数万あるいは数百万の個体を擁している、そんな感じでしょうか。

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  • 登録:2012/09/29 14:36:35
  • 終了:2012/10/01 13:38:21

ベストアンサー

id:pascal7 No.5

pascal7回答回数582ベストアンサー獲得回数982012/09/30 14:27:30

ポイント200pt

まず突然変異の認識が間違ってますね。
まず分子進化の中立説を勉強してください。
>【パラダイムシフト:分子進化の中立説】
http://www.brh.co.jp/research/formerlab/miyata/2005/post_000003.html
>分子進化の中立説 [単行本]
http://www.amazon.co.jp/%E5%88%86%E5%AD%90%E9%80%B2%E5%8C%96%E3%81%AE%E4%B8%AD%E7%AB%8B%E8%AA%AC-%E6%9C%A8%E6%9D%91-%E8%B3%87%E7%94%9F/dp/431400469X/ref=sr_1_1?ie=UTF8&qid=1348981238&sr=8-1

変異はいきなり鶏が発生するという形で突然には起きません。

今この瞬間も地球上の全生命は変異しています。
多くの変異遺伝子の複製ミスは小規模なものです。
生物は変異を集積したまま生きていきます。
変異が生存に不適切な場合死にます。

種の生成はこのように起きます。

同一の地域に生存する種は混血可能の為、種は分離しません。
地理的に種が分離した場合(混血が不可能になった場合)種が分離する
可能性があります。
ガラパゴス島の亀やフィンチを想像してください。

混血不能なぐらい遺伝子の差が出来たときに種が分離したと言われます。

id:hathi

興味深いサイトを教えていただきありがとうございます。
分子進化の中立説 [単行本]は未読ですが、探してみます。
 
> 変異はいきなり鶏が発生するという形で突然には起きません。
> 混血不能なぐらい遺伝子の差が出来たときに種が分離したと言われます。
種の分化は長時間掛けてなされ、その開始時期/完了時期も、どれが新種かも言えないが、結果として種が異なるらしいなにやらがいるということなのでしょうか。
 
輪状種の典型例はカモメだそうですが、性物の多くは数百年、数千年という期間で段々と別種に分化していくとことなんでしょうか。その途中では交雑・交配が行われるが次第に交雑が減り、やがて自然交配そのものがなくなるように思えます。そうすると、地域的隔離も大きな要素だけれども、雌雄の交尾相手の選択の好みが一番のポイントですかね。ペアリングする相手を選ぶとか、群を作るとかで嗜好が働いて、選ばれないものたちとは次第に生態的隔離が進んでいくのでしょう。(地理的隔絶が原因ではなくて、好まない個体を群から排斥する行動が、排斥除外されたもののが地理的隔離やねぐら、餌の棲み分けの原因を作り、孤立化・分離の状況をつくり出す)
地殻変動や気候変動による生存環境の分断も起きたでしょうが、種の多さや複数種が同地域に生存することも多いのをみれば、種分化の突出した主要因が環境変動による分断にあるとは思えません。
 
教えていただいたサイトは興味深いのですが、現在、理解できずにいます。
http://www.brh.co.jp/research/formerlab/miyata/
この半円形の図を見る限り、種分化の速度は高等生物が圧倒しています。
http://www.brh.co.jp/research/formerlab/miyata/2005/post_000004.html
http://www.brh.co.jp/research/formerlab/miyata/2006/post_000002.html#01
蛋白が固体化し機能的制約が増えても、結果的には種分化速度が上がるところがわかりません。
遺伝子重複や遺伝子混成が遺伝子多様化の基本だということと、大爆発の時期とそうでない時期があることが、理解しかねます。
種分化を取り上げ説明し、一方で「今まで青の個体で占められていた集団が赤の変異体で占められることになる。すなわち、集団全体が変異体で置き換わることになる。このことを進化と呼ぶのである」と説明するのが理解出来ません。青集団が赤集団に集団全体が置き換わったのではいつまで進化が続いても1種しか現生しません。
「DNAや遺伝子、タンパク質といった分子の世界でみられる大多数の進化は、有利でもなく、不利でもない、中立な変異が偶然に集団に広まった結果起こる」との引用がありますが、生物が個体で生存し交配で子孫を残すのを基本とするなら、そして中立変異がランダムに発生するなら、一つの中立変異が集団全体に広まる可能性は非常に少なく、一つの集団がいくつもの異なるDNAや遺伝子、タンパク質をもつものに分かれてしまうとしか思えません。CCR5-Δ32の変異は白人の5-14%に認めらるそうで、そうした形で色々の種(?変異種?)が一つの種には混在しているのが普通と思います。
遺伝子鑑定、遺伝子治療が話題になるのも、中立ということが単純ではないことを示して居るのでしょう。不妊や障害児出生も色々の種(?変異種?)の違いが原因になっていることもあるのだとすると、F1、F2の交配可能性、出生率も基本は同様なのではないかと思えます。
http://www.brh.co.jp/research/formerlab/miyata/2005/post_000005.html
「個体の一生の間に、精子の分裂数は卵の分裂数に比べてずっと多い。細胞の分裂のたびにDNAの上に一定の頻度でエラーが生じるから、精子の突然変異率は卵の突然変異率に比べて圧倒的に高いことになる。そうなると突然変異の大部分は精子で作られるということになる」これが理解出来ません。精子の数が膨大で、それだけ分裂回数の総合計が多くても、(ヒトの場合)精原細胞から70日間をかけ分化し、精子となるときの1つの精子の分裂回数の中でも減数分裂は1回ではないのでしょうか。始原生殖細胞から卵子や精子になるまでの分裂回数に数回程度の分裂経験の差しかなければ、複写時のエラー発生の差は有意に進化に影響を与えるとは思えません。始原生殖細胞が精子や卵子を発生させる時期になるまでの時間とか分裂回数には差があるあるのでしょうが、精子が1回に数億出来ることと関係があるようには思えません。たぶん私の知識不足が問題でしょうが、現状では理解しにくいです。
http://www.lifescience.mext.go.jp/download/rinri/es60/es60-02.pdf
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%A8%AE_%28%E5%88%86%E9%A1%9E%E5%AD%A6%29
{種の同定では、生殖器の構造、特に交接器の構造が重視される。これは生殖器の物理的な差異が配偶を困難にし、生殖的隔離をもたらす可能性が高いと推定できるためで、生物学的種の同定の基準となりうる。一方、生殖的隔離があるか、交配可能かどうかは種の分類に使いにくい場面が多い。専門家の間で完全に同意を得られるような種の定義はない。生物の集団をどうとらえるかは、研究者・分類群・研究の目的によって異なり、全て生物の分類に適用可能な種の概念は存在しない。
形態的な差を種の同定の基準に用いることは分類が主観的になりすぎる問題がある。特に視覚的な基準を用いるのは人間の視覚が発達しているためでしかない。生物個体のどのような特徴を判断の基準とするかがあいまいである}
そうかなあとは思うのですが、視覚認識で違うものを識別するのを基本として来ているので、視覚認識が異なるものを同種とみたり、視覚認識で同じものを別種とみたりするには、それなりの認識基準が必要だと私は思います。
http://www.brh.co.jp/research/formerlab/miyata/2006/post_000002.html
{およそ5億年前の時期までの4億年の間は新しい遺伝子の創造はほとんど起きていない。遺伝子族の同一サブファミリー内メンバーが、一部遺伝子重複で、一部染色体レベルの重複で無顎類と有顎類が分岐したあたりで盛んに多様化し、遅くも四足動物へ至る系統が魚類から分かれた、およそ4億年前までに多様化が完了していた。上で述べた遺伝子多様化パターンには二つの大きな特徴がある。第一に、遺伝子は徐々に多様化するのではなく、断続的に短い期間に集中して多様化する。動物特有の遺伝子では、2つの限られた期間(それぞれおよそ一億年の間)に集中している。興味あることに、どの遺伝子族で見ても、似たような時期に多様化している。これにはゲノムレベルの大規模な重複と、繰り返し配列が特定の時期に挿入され、増殖したことによって、遺伝子重複が容易になったことと関連するのかも知れない。第二に、これは重要な結果だが、およそ6億年前に爆発的に動物の形態が多様化したと思われる時期(カンブリア爆発)には遺伝子多様化はほとんど見られない。遺伝子レベルの多様化と形態レベルの多様化の時期は明らかに重ならない}
遺伝子の変異の広がりや多様化は種の変異分化とは別だとすると、種の認定はやはり外形というか形質や生態を基準にするのが良いのでしょうか。
 
ずいぶんと難しいことなんだなと思っています。
教えていただいた関係のことを読んだりして、宮田さんのwebサイトで言っていることが私なりにわかり、質問をさせていただきたくなった場合には、改めて質問させていただきます。
この質問は、ここで終わりにさせていただきます。
色々と教えていただき、ありがとうございました。

2012/10/01 12:24:24

その他の回答(4件)

id:oil999 No.1

oil999回答回数1728ベストアンサー獲得回数3202012/09/29 15:54:03

ポイント80pt

そんな感じです。

ダーウィンの進化論の後継者である総合進化説では、変異の生じる原因が遺伝子の突然変異であり、変異が種内に広がり固定する原因を自然選択であると考えます。
ハーディ・ワインベルグの法則により、種内の遺伝子型は一定の比率を保っていますが、それが自然選択により淘汰されると、種内の遺伝子型が変化することを証明しています。
詳しくは下のホームページをご覧下さい。
http://fnorio.com/0080evolution_theory1/evolution_theory1/evolution_theory1.htm

他2件のコメントを見る
id:oil999

> 新種の発生が非常に希で間隔が開きすぎているように思います。
新種の発生は、未だかつて誰も見たことがないので、これは検証不能な命題です。

少なくとも過去8回、大絶滅が起きており、その後に種の入れ替えが起きているのは確かです。

> サメやゴキブリ、亀などの生物から新種が沢山出ているようには思えない
カメの化石種は250種あるといわれていますが、白亜紀の大量絶滅の影響でほとんどが姿を消しました。その位置に替わって種を増やしたのが哺乳類です。

2012/09/29 19:32:58
id:hathi

2つの補足ありがとうございます。遺伝子が存在しても発現は別であるというのはわかります。その潜在能力?が状況が変化したときに発現するようになり、環境等とマッチしたときに進化(変化)が固定化の方向で歩み出したのでしょう。ただ、環境は均一でも不変でもないから、温度、湿度、餌、敵などの状況で、適当な方向に進化する動物がでても不思議がないと思います。数十世代経過すれば、変化した遺伝子を持つ子孫もそれなりの数になり、新種出現分岐の一歩を踏み出せそうに思います。
過去の大きな大絶滅の時期のことではなくて、新生代・漸新世以降の哺乳類でも新種が出現し、絶滅した種も多いです。カメは長く続いているのに現生種は300ほどで増えていないようです。これだけ長期なのですからもっと多様な目や種がいても不思議はないのにどういうことでしょうか。サメも新生代に種が増えてはいるのですが、ほとんど同じような形のものしかいません。他にワニやゴキブリも同じです。遺伝子の突然変異とプールが長期にあるなら、その状況環境でもっと多様な種に展開し、色や形、生態がまったく違うようなものが進化していてもいいように思います。チョウも1000種くらいいるようですが大部分が新生代くらいにいたらしいと読んだことがあります。ドレがこの環境に適応というものではなさそうだから、数万種いても不思議がないように思います。100種もいる生物なら、数十~百年毎に新種が増え、幾何級数的に種が増加するように思えるのですが、、、

2012/09/29 21:33:29
id:TAK_TAK No.2

tak回答回数991ベストアンサー獲得回数822012/09/29 19:49:23

ポイント120pt

ウイルス進化説は、やや根拠薄ですが、遺伝子の水平伝播のように、遺伝子の変化は1個体に収まらないという説もあります。




いま識別確認出来ていないだけで、実は数種の新種に進化・分化しているのでしょうか。

観察された進化

決定的な変化ではないですがそういう傾向は観察されます。

id:hathi

回答ありがとうございます。よくわからないのですが、ミトコンドリアを取り込むことで生物は大変化出来たと聞いたことがあります。共生で新種が産まれたということなら、腸内細菌やバクテリオファージが住んだ?ので現在のような消化機能や抵抗性をもつ生物が産まれた(進化)できたとも考えられるのなら、遺伝子配列などの変異を次世代が引き継ぎけでないような気がします。
確かに大腸菌やインフルエンザウイルスなどはどんどん新種が生まれるし、新種を作り出す環境を整えることも出来るのだから、高等生物でも新種はどんどん出来てよさそうな感じがします。ラットなど実験動物は新種を作っています。世代交代に必要な時間が長くかかりそうな気もしますが、もっと複雑な構造を持っている生物なら、食性、視聴嗅覚、身体特徴、骨格、内臓、代謝・内分泌、認識思考記憶感情やコミュニケーション力が違う種類がもっと多様に出現しそうです。チョウや鳥などは色も形もあれだけ違います。環境に適応できず生存できないという進化形以外に、生き続けていける進化形はいくらでもありそうです。これだけの種類が生存可能なのだから、その中からちょっと変化することで新種が出来るなら、数十年あれば数種類は新種が出現しそうな気がします。 新種として識別確認できているものが少なすぎるような気がするのですが、そう思うのはおかしいでしょうか。

2012/09/29 22:07:25
id:kyokusen No.3

きょくせん回答回数824ベストアンサー獲得回数862012/09/29 21:55:44

ポイント150pt

 ちょっとややこしい話だなぁ、と思ってみております。

 進化論は、ダーウィンを祖として……と書くと、ラマルク派などの人たちに怒られそうですが、19世紀頃に始まった学問という感じでよろしいでしょうか? この母体は博物学で、その発展は古生物学と言えましょう。
 一方、遺伝子に関しては、染色体というものは早くから知られていましたが、その本質がDNA/RNAであるという事は1970年代のワトソンとクリックの論によります。それ以降、分子遺伝学というものが成立し、急速に発達してきた訳ですが、今回のhathiさんがもたれた疑問は、ちょうどこの辺りに関するお話、という事になるかと思います。

 遺伝学からの進化論に対するアプローチは木村資生氏の『中立進化説』や、ネオダーウィニズムの旗手であるリチャード・ドーキンス氏、
ジョージ・クリストファー・ウィリアムズ氏やエドワード・オズボーン・ウィルソン氏の『利己的な遺伝子』などが主要な論となりますけれども、後者は集団遺伝学だよなぁ、と思ったりもするのです。
http://www2.biglobe.ne.jp/oni_page/Evolution/s0080.htm


 さて。
 大型動物などの例を挙げるとその遺伝子~発現系の変化というのはものすごい時間がかかるものとなるので、細菌の話をしましょうか。あくまでこれは私の個人的な理解ですので、学説/定説とは異なるかもしれませんけれども、そういう事を踏まえてお聞きいただけると幸いです。


 医療における化学療法(抗生剤や抗生物質を用いた感染症治療)では、時折重大な問題として『耐性菌』の出現という事があります。

 耐性菌というのは、
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%96%AC%E5%89%A4%E8%80%90%E6%80%A7#.E8.96.AC.E5.89.A4.E8.80.90.E6.80.A7.E3.81.AE.E3.83.A1.E3.82.AB.E3.83.8B.E3.82.BA.E3.83.A0
 この辺りを眺めていただくとして、例えばペニシリン耐性菌の場合、この菌はペニシリンなどを分解する酵素を産生します。自然界において、その菌がペニシリンと出会うことは滅多に無い訳ですけれども、おそらく耐性菌はペニシリンを分解する酵素を遺伝子として持ち合わせており、これが多勢の中に存在し、ペニシリンの投与を受けて……つまり『選択』されてその勢力を拡大するのだと思われます。
 多分、耐性菌が患部に入って増殖を繰り返す中で起きる変異の中では中々耐性菌というものは生まれてこないのではないか、と思うのですけれども……いやそうとも言えないのかな?……ともかくも、そういう遺伝子特性を持った菌(個体)がその菌(群)の中に存在している事は確実であると考えられます。

 
 で、ま。
 ここからが回答となるかと思うのですが、
 突然変異は『個』に起こる事であることは確実で、その『個』がその獲得した新規の遺伝形質を次世代へ伝播させていけるか否かはその突然変異が致命的なものでなければ、環境が許すならばそれは行われ、その『群』の中に可能性として存在していくかと思われます。そしてその形質は何らかの『選択』要因が発生した場合、他の形質よりも優位であれば拡大していきましょうし、その時その元々の『群』が失われているかといえば、必ずしもそうとはいえないでしょう。
 耐性菌はその『群』の中に潜んでいる訳ですし、耐性形質を獲得していない菌が完全に滅びるという事はありませんし、という辺り。
 ダーウィンフィンチも多様化しましたが、原種は原種として存続していたはずです。

id:hathi

詳しい説明とURLをありがとうございます。
よろしければ「大型動物などの例を挙げるとその遺伝子~発現系の変化というのはものすごい時間がかかるものとなるので、」のところを、詳しく教えていただくか、参考書か、webで見えるものをお教えください。
体格の大きさでなくて、たぶん、各部の機能が色々ある動物という意味なのだろうと想像します。シカ科には現生種で約16属36種いるそうです。角が立派だと優位であると角が発達したと聞いています。ウシ目の始祖も新生代始新世に始まるらしいです。確かに発現系の変化出現は数千年ではなさそうです。しかし、角や尾、毛皮の模様、多少の体格体型の差などは、どう変化が出現したところで、生き延びる上で決定的ではなさそうです。遺伝子を持っている場合、その出現に時間がかかるというのはどのような理由によるのでしょうか。
鳥類は現生種の相当部分が白亜紀末までに出来ているそうです。新生代では種の分化がどうなったかがよくわかりませんが、延々と進化(種の分化)が起きなかったのでしょうか。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%B3%A5%E9%A1%9E#.E7.8F.BE.E7.94.9F.E9.B3.A5.E9.A1.9E.E3.81.AE.E5.A4.9A.E6.A7.98.E5.8C.96
哺乳類は新生代に分化が進んだのだと思っています。
ゲノムが解読された主な生物のリストをみるとゲノムの長さほどには遺伝子の数は差がないようです。
http://www.bioportal.jp/ja/link_redirect/data_room/finished_genome.html
 
「耐性菌はその『群』の中に潜んでいる訳ですし、耐性形質を獲得していない菌が完全に滅びるという事はない」、「原種は原種として存続」、「耐性菌はペニシリンを分解する酵素を遺伝子として持ち合わせており、これが多勢の中に存在し、ペニシリンの投与を受けて……つまり『選択』されてその勢力を拡大する=耐性菌という新種の『群』なる。原種はペニシリン耐性を持たない『群』のままである」と理解して良いでしょうか。「耐性菌は新種ではない。原種の中にいる個体の識別名称にすぎない」と理解するのでしょうか。
 
http://www2.biglobe.ne.jp/oni_page/Evolution/s0090.htm
「獲得形質は個体では遺伝しませんが、種としては遺伝する」
http://www2.biglobe.ne.jp/oni_page/Evolution/s0100.htm
上記をざーっとみたのですが、「進化の際に複雑さを増していく性質がある」のでそのシステムの変更は容易ではないというのは、システムの基本構造についてならわかるのですが、退化縮小が可能なら、そのような種類の追加変更も可能なはずで、何を問題にしているのかがわかりません。
今の生物がミトコンドリアをなくすとか、外骨格に変わるとか、エディアカラ生物になる、鳥類が四つ足になるのは大変でしょうが、普通いう新種なら原種かの出現分岐が難しいとは思えません。
犬猫家畜等は人間が作為するので特殊です。人間が作為をほどこさなくても、地域の環境や生物相は数百年という期間では大きく変化しています。また少し距離があるところでは環境や生物相が違います。人間の作為が働く場合の数十倍の時間はかかるのかもしれませんが、200、300という世代(数百年)もあれば、新種が分化し従来とは異なる環境で生きる群、形質が異なって見える群が成立してもよさそうに思えます。小進化が起きやすいのであれば、もっと新種の発生は多くて良さそうに思いますが、その辺りで、参考になる図書か、webがありますでしょうか。
 
もしも、よろしければ、次の別質問にも、アドバイスをいただければ幸いです。
http://q.hatena.ne.jp/1348895989
http://q.hatena.ne.jp/1348898420

2012/09/30 12:00:48
id:hathi

「コメント」に気付かずにいました。質問を終えようとして、コメントに気づきました。ありがとうございます。
「種」とはなにかは、とても難しいことになっているんだなあとわかりました。
>> 高等生物において、遺伝子の変化が表現系に現れにくいというか、えらい事になると書いたのは、実はこのあたりとなります。
しばしばそういうのを読むのですが、写真などで見える範囲ですと、哺乳類や鳥類なども多種いますよね。昆虫などはもっと種類が多く、プランクトンの写真など見ると、スゴイとあきれるのですが。
http://www.brh.co.jp/research/formerlab/miyata/
この系統図で示している中だけですが、高等生物も短期間にずいぶん種類を増やしています。期間の長短と種類の多さ多様さをみた場合に、高等生物において、遺伝子の変化が表現系に現れにくいと言えるのでしょうか。生物進化の過程の形態変化を分子レベルの変化で説明することは困難で、遺伝子の重複が問題で、さらに、コピー後の重複遺伝子を構成する各遺伝子が突然変異を受けて、発現部位を変える、発現の程度を変える、産生するタンパク質を変化させるなどのプロセス制御が重要であると、ことはやっかいだと思います。
プロセス制御のソフトを担う部分の違いが受精や出生に影響を与えるかもしれませんが、受精、出生、成長は出来ても、完成(成熟した状態)が他の個体とずいぶん違うというケースが多そうな気がします。
『生命の誕生と進化』(大野乾/東京大学出版会)は探してみます。
この質問は終わりにさせていただきますが、ありがとうございました。

2012/10/01 13:08:37
id:ita No.4

ita回答回数203ベストアンサー獲得回数472012/09/29 23:27:14

ポイント130pt

このあたりは進化というより「種分化」のプロセスですね。
いまだ議論の多いテーマだと思います。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%A8%AE%E5%88%86%E5%8C%96

昆虫などで多いのは、似たような種類だけど地理的に隔離されて別種になったケースですね。
地理的に隔離されてないけど、同じ地域で違う植物につくことで分化の途上にあるらしい
虫も報告されています。
どちらかというと、まず分化した後で有利な形質が偶然1個体から出て、それが運がよければグループ全体に広がる、というイメージを抱いてます。

他1件のコメントを見る
id:ita

重要な点なんですが、「種が違う」というのは「互いに生殖できない、あるいは生殖してもその子孫が生殖能力を持たない」と定義されます。したがって別種は定義上交配できないです。形質はけっこう違うけど交配が可能な場合は亜種として扱われます。

生殖できなくなった場合、間違った相手と交尾したら一世代資源を食いつぶして死ぬだけという、かなり不利なことになるので生存に適した形質よりも正しい異性を選ぶ性淘汰が淘汰圧に与える影響が大きそうです

2012/09/30 13:28:28
id:hathi

補足いただきありがとうございます。
「互いに生殖できない、あるいは生殖してもその子孫が生殖能力を持たない」というのは、確認が難しいですね。不妊のペアは結構います。昔は家系維持のため色々手を尽くしても子が産まれない、産んだ子もすぐに死ぬので養子などで嗣ぐというのもありました。交配でF1、F2の出生や成長を確認するのは容易ではないです。もともと雌雄は好みやアピールでペアリングするので、色の違い、形の違いがあると、同地域に住んでいてもなかなか自然交配しない(出来ない)個体や集合(数学的な用法です)はでます。「互いに生殖できない、あるいは生殖してもその子孫が生殖能力を持たない」と定義しても、その定義で種を確認、同定するのは事実上困難ではないですか。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%A8%AE_%28%E5%88%86%E9%A1%9E%E5%AD%A6%29
仮に雄が雌から選ばれず、群からも疎外される状態になったとして、(ライオン、オットセイ、サルなどでも起きます)その雄が特定の雌の確保拉致に成功し交配し子をなしても(時たまあるようです)、自然状態だとその家系(?)が数世代独立して生きていくのは非常に困難です。種が同じとされる生物でもそうであれば、交雑した雑種が元種の群に吸収されることなく、独自に子孫を残している状態を観測発見されるのは難しいのではないですか。
性淘汰が淘汰圧に与える影響が大きいのはよくわかります。
それは「生理的に、互いに生殖できない、あるいは生殖してもその子孫が生殖能力を持たない」のとは違うように思います。種の違いを「生理的に、互いに生殖できない、あるいは生殖してもその子孫が生殖能力を持たない」ことに求めるのは無理があるように思えます。
http://dolphin.c.u-tokyo.ac.jp/~t-tsu3/esj56/
最近も種の交配の連続性や地理的隔離、分断進化などの研究がされているようです。
pascal7さんの教えてくださったサイトを読んで、いまアタマの中が混乱しています。このサイトを何度か読み直し、関係しそうな書籍をあたってみたいと思っています。
結構難しくやっかいで、基礎知識を持っていない私には、論理構成がどうなっているのかもわからず、webサイトの内容が理解出来かねています。
この質問は、私には十分にお答えはいただいたということで、終わりにさせていただきます。整理がついたら改めて質問させていただくかもしれません。そのときには、よろしくお願いいたします。
ありがとうございました。

2012/10/01 12:21:18
id:pascal7 No.5

pascal7回答回数582ベストアンサー獲得回数982012/09/30 14:27:30ここでベストアンサー

ポイント200pt

まず突然変異の認識が間違ってますね。
まず分子進化の中立説を勉強してください。
>【パラダイムシフト:分子進化の中立説】
http://www.brh.co.jp/research/formerlab/miyata/2005/post_000003.html
>分子進化の中立説 [単行本]
http://www.amazon.co.jp/%E5%88%86%E5%AD%90%E9%80%B2%E5%8C%96%E3%81%AE%E4%B8%AD%E7%AB%8B%E8%AA%AC-%E6%9C%A8%E6%9D%91-%E8%B3%87%E7%94%9F/dp/431400469X/ref=sr_1_1?ie=UTF8&qid=1348981238&sr=8-1

変異はいきなり鶏が発生するという形で突然には起きません。

今この瞬間も地球上の全生命は変異しています。
多くの変異遺伝子の複製ミスは小規模なものです。
生物は変異を集積したまま生きていきます。
変異が生存に不適切な場合死にます。

種の生成はこのように起きます。

同一の地域に生存する種は混血可能の為、種は分離しません。
地理的に種が分離した場合(混血が不可能になった場合)種が分離する
可能性があります。
ガラパゴス島の亀やフィンチを想像してください。

混血不能なぐらい遺伝子の差が出来たときに種が分離したと言われます。

id:hathi

興味深いサイトを教えていただきありがとうございます。
分子進化の中立説 [単行本]は未読ですが、探してみます。
 
> 変異はいきなり鶏が発生するという形で突然には起きません。
> 混血不能なぐらい遺伝子の差が出来たときに種が分離したと言われます。
種の分化は長時間掛けてなされ、その開始時期/完了時期も、どれが新種かも言えないが、結果として種が異なるらしいなにやらがいるということなのでしょうか。
 
輪状種の典型例はカモメだそうですが、性物の多くは数百年、数千年という期間で段々と別種に分化していくとことなんでしょうか。その途中では交雑・交配が行われるが次第に交雑が減り、やがて自然交配そのものがなくなるように思えます。そうすると、地域的隔離も大きな要素だけれども、雌雄の交尾相手の選択の好みが一番のポイントですかね。ペアリングする相手を選ぶとか、群を作るとかで嗜好が働いて、選ばれないものたちとは次第に生態的隔離が進んでいくのでしょう。(地理的隔絶が原因ではなくて、好まない個体を群から排斥する行動が、排斥除外されたもののが地理的隔離やねぐら、餌の棲み分けの原因を作り、孤立化・分離の状況をつくり出す)
地殻変動や気候変動による生存環境の分断も起きたでしょうが、種の多さや複数種が同地域に生存することも多いのをみれば、種分化の突出した主要因が環境変動による分断にあるとは思えません。
 
教えていただいたサイトは興味深いのですが、現在、理解できずにいます。
http://www.brh.co.jp/research/formerlab/miyata/
この半円形の図を見る限り、種分化の速度は高等生物が圧倒しています。
http://www.brh.co.jp/research/formerlab/miyata/2005/post_000004.html
http://www.brh.co.jp/research/formerlab/miyata/2006/post_000002.html#01
蛋白が固体化し機能的制約が増えても、結果的には種分化速度が上がるところがわかりません。
遺伝子重複や遺伝子混成が遺伝子多様化の基本だということと、大爆発の時期とそうでない時期があることが、理解しかねます。
種分化を取り上げ説明し、一方で「今まで青の個体で占められていた集団が赤の変異体で占められることになる。すなわち、集団全体が変異体で置き換わることになる。このことを進化と呼ぶのである」と説明するのが理解出来ません。青集団が赤集団に集団全体が置き換わったのではいつまで進化が続いても1種しか現生しません。
「DNAや遺伝子、タンパク質といった分子の世界でみられる大多数の進化は、有利でもなく、不利でもない、中立な変異が偶然に集団に広まった結果起こる」との引用がありますが、生物が個体で生存し交配で子孫を残すのを基本とするなら、そして中立変異がランダムに発生するなら、一つの中立変異が集団全体に広まる可能性は非常に少なく、一つの集団がいくつもの異なるDNAや遺伝子、タンパク質をもつものに分かれてしまうとしか思えません。CCR5-Δ32の変異は白人の5-14%に認めらるそうで、そうした形で色々の種(?変異種?)が一つの種には混在しているのが普通と思います。
遺伝子鑑定、遺伝子治療が話題になるのも、中立ということが単純ではないことを示して居るのでしょう。不妊や障害児出生も色々の種(?変異種?)の違いが原因になっていることもあるのだとすると、F1、F2の交配可能性、出生率も基本は同様なのではないかと思えます。
http://www.brh.co.jp/research/formerlab/miyata/2005/post_000005.html
「個体の一生の間に、精子の分裂数は卵の分裂数に比べてずっと多い。細胞の分裂のたびにDNAの上に一定の頻度でエラーが生じるから、精子の突然変異率は卵の突然変異率に比べて圧倒的に高いことになる。そうなると突然変異の大部分は精子で作られるということになる」これが理解出来ません。精子の数が膨大で、それだけ分裂回数の総合計が多くても、(ヒトの場合)精原細胞から70日間をかけ分化し、精子となるときの1つの精子の分裂回数の中でも減数分裂は1回ではないのでしょうか。始原生殖細胞から卵子や精子になるまでの分裂回数に数回程度の分裂経験の差しかなければ、複写時のエラー発生の差は有意に進化に影響を与えるとは思えません。始原生殖細胞が精子や卵子を発生させる時期になるまでの時間とか分裂回数には差があるあるのでしょうが、精子が1回に数億出来ることと関係があるようには思えません。たぶん私の知識不足が問題でしょうが、現状では理解しにくいです。
http://www.lifescience.mext.go.jp/download/rinri/es60/es60-02.pdf
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%A8%AE_%28%E5%88%86%E9%A1%9E%E5%AD%A6%29
{種の同定では、生殖器の構造、特に交接器の構造が重視される。これは生殖器の物理的な差異が配偶を困難にし、生殖的隔離をもたらす可能性が高いと推定できるためで、生物学的種の同定の基準となりうる。一方、生殖的隔離があるか、交配可能かどうかは種の分類に使いにくい場面が多い。専門家の間で完全に同意を得られるような種の定義はない。生物の集団をどうとらえるかは、研究者・分類群・研究の目的によって異なり、全て生物の分類に適用可能な種の概念は存在しない。
形態的な差を種の同定の基準に用いることは分類が主観的になりすぎる問題がある。特に視覚的な基準を用いるのは人間の視覚が発達しているためでしかない。生物個体のどのような特徴を判断の基準とするかがあいまいである}
そうかなあとは思うのですが、視覚認識で違うものを識別するのを基本として来ているので、視覚認識が異なるものを同種とみたり、視覚認識で同じものを別種とみたりするには、それなりの認識基準が必要だと私は思います。
http://www.brh.co.jp/research/formerlab/miyata/2006/post_000002.html
{およそ5億年前の時期までの4億年の間は新しい遺伝子の創造はほとんど起きていない。遺伝子族の同一サブファミリー内メンバーが、一部遺伝子重複で、一部染色体レベルの重複で無顎類と有顎類が分岐したあたりで盛んに多様化し、遅くも四足動物へ至る系統が魚類から分かれた、およそ4億年前までに多様化が完了していた。上で述べた遺伝子多様化パターンには二つの大きな特徴がある。第一に、遺伝子は徐々に多様化するのではなく、断続的に短い期間に集中して多様化する。動物特有の遺伝子では、2つの限られた期間(それぞれおよそ一億年の間)に集中している。興味あることに、どの遺伝子族で見ても、似たような時期に多様化している。これにはゲノムレベルの大規模な重複と、繰り返し配列が特定の時期に挿入され、増殖したことによって、遺伝子重複が容易になったことと関連するのかも知れない。第二に、これは重要な結果だが、およそ6億年前に爆発的に動物の形態が多様化したと思われる時期(カンブリア爆発)には遺伝子多様化はほとんど見られない。遺伝子レベルの多様化と形態レベルの多様化の時期は明らかに重ならない}
遺伝子の変異の広がりや多様化は種の変異分化とは別だとすると、種の認定はやはり外形というか形質や生態を基準にするのが良いのでしょうか。
 
ずいぶんと難しいことなんだなと思っています。
教えていただいた関係のことを読んだりして、宮田さんのwebサイトで言っていることが私なりにわかり、質問をさせていただきたくなった場合には、改めて質問させていただきます。
この質問は、ここで終わりにさせていただきます。
色々と教えていただき、ありがとうございました。

2012/10/01 12:24:24
id:hathi

質問者から

hathi2012/10/02 12:02:46

進化が「突然変異を必要とするか、遺伝子の発現に異常を発することを必要とするか」とは限らず、(遺伝子ってなに?)「遺伝子は変わらなくても、形態が変わることがある」、突然変わる場合もあるが、「段々と指が退化し本数が減るようにみえる、角が伸びる、なかったところに穴ができて単弓、双弓ができるということもある」のかもしれません。コウモリやクジラが突然出現したのではないことは確かでしょう。恐竜の類からトリが分化するのも、最初はそれほどの突然の違いではなかったのだと思います。持っている障害(普通とは違う骨の出っ張りや内臓器官の状態、指や手、骨格の欠損や不成長)を克服し生き延びていたら子孫の一部は段々と障害を大きくして、特化し別の生物になってしまったというだけなのかもしれません。
簡単な質問に回答をいただくということで、私にわかるような問題ではなかったようです。
ご回答いただいた方々には感謝します。教えていただいた書籍やサイト、用語などを糸口として、基礎から勉強してみます。
ありがとうございました。

  • id:kyokusen
     どうもうちの環境では回答内コメントが打てないのでこちらで。

     実は、『新種』という概念は非常に厄介なのですね。まず『種』という概念は、私書き落としてたのですが、博物学的に見て、形態が違うものを『種』として分類するもので、交雑可能か不可能かを分離するのは『目』だったりします。
    http://www.asahi-net.or.jp/~jf3t-sgwr/inyushu/saru.htm
     ニホンザルとタイワンザルは別の『種』なのですが、混血可能です。で、たしか交雑不可能な分類になると『目』か『属』まで行かないとだめだったように思うのですが、このあたりはちょっと記憶があいまいで申し訳なく。

    http://www.riken.go.jp/r-world/info/release/press/2009/091224/detail.html
     高等生物において、遺伝子の変化が表現系に現れにくいというか、えらい事になると書いたのは、実はこのあたりとなります。↑の理研サイトの記述は植物の形態変化が説明されていますが、変な話、まだその形態変化がどのような遺伝子の変化から起きているか、説明が確立されていないというのもありまして、ちょっとこの辺はぼやかしていきたいな、とも思います。


     んー。
     ちょっと話を行きつ戻りつしますが、タイワンザルとニホンザル。多分これらは共通の先祖から分離独立し、それぞれの環境……タイワンザルなら台湾、ニホンザルなら日本の風土気候に適応していった種なのですが、これが交雑したものは新種とは呼ばないんですね、現在の『新種』の判断基準では。で、多分『鳥』の話においては、これは大進化あたりの話になると思うのですけれども、その機構の大きな変化……翼の獲得やらなんやらはpascal7さんご指摘の通り、小さな変化の積み重ねである日いきなり起きるものなのだろう、といわれています。ただ、これはあまりにも無茶じゃね? という事で提唱されたのがウイルス進化論……属や目、ヘタをすると科の間の遺伝子移動を可能にする存在としてウイルスを持ち出したというのがあったりもするのです。

     と。私は形態の変化に関しては重複遺伝子説を採るので、このあたりに関しては、『生命の誕生と進化』(大野乾・著/東京大学出版会・刊)あたりが面白いかなぁ、と思います。形態に関する話は長沼毅氏を始め、結構色々あるのですけれども、読んでないのでご勘弁を。


     耐性菌は新種か? というあたりについては、ただ単にその環境に適応した群であり、菌としての種としては多分別物とはならないはずです。これは菌の分類法によります。
     この辺は博物学の本とか、分類学の本を読むしかないのですかねぇ。とりあえずはWikiでしょうか?
    http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%A8%AE_%28%E5%88%86%E9%A1%9E%E5%AD%A6%29
     私が学校行ってた頃と今では分類法が変わってもいたりするので、はい。

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