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はいみなさん、こんばんは。こんにちは。元公立高校理科教諭のちょぼ先生です。ちょぼっとサイエンスのお時間となりました。ちょぼっとサイエンスでは、みなさんにちょこっとちょぼっとサイエンスに触れていただいて、科学的思考力を身につけて理系頭になっていこうということを目的に配信しております。ということで、みなさん生きた化石という言葉はご存知ですかね。
この生きた化石という言葉は、シンカロンで有名なチャールズ・ダーウィンが1859年に生きた化石という言葉を使って以来、多くの種が生きた化石と呼ばれるわけなんですね。
例えばね、カブトガニとかシーラカンスとかメタセコイアとかが当てはまるんですけども、このね、脊椎動物の中で生きた化石という言葉がですね、最も相応しい、もうそれぐらいね、昔から全然姿形変わってないよというね、もう生きた化石ですよみたいな、もうあなたが一番ぴったりですよっていうのはですね、脊椎動物の中である生き物がありまして、
今日はね、今日の話につながるんですけども、脊椎動物の中で生きた化石という言葉が最もぴったりな研究結果の結果がわかってきたので、そちらをご紹介したいなと思うんですけども、早速ですね、答えを言いますとですね、脊椎動物の中で生きた化石というのがね、最もぴったりに当てはまるのがですね、脊椎動物の魚類ですね、魚類のガーなんですね。
ガー、皆さん知ってますかね?ワニみたいなね、鋭い歯を持ってね、ヒョンってね、ノコギリエイみたいなね、ノコギリエイみたいなこの口で、ヒョンってワニみたいな歯があって、本当にもうこう、流線型というかね、細長い魚ですよ。
熱帯魚を飼われている方で、古代魚の熱帯魚が好きな方はですね、ガーを飼育して、でかくなっちゃうんでね、なかなか設備とかいるんですけども、ガーがですね、全然昔から、昔言うてもめっちゃ昔ですけどね、姿、形変わってない、もう生きた化石、あなたがぴったりです、みたいな感じなんですね。
今ね、原生のガーは7種類ほどいましてですね、このね、原生今生きてるガーと古代のガーの化石と見比べてみても、驚くほど多くの類似点があるということなんですね。じゃあ、最も全然変わってない、進化スピード変わってない、遺伝子の配置が変わってないのがどれぐらいの生き物が他にもいるのかということで調べたね、研究チームがあります。
アメリカのエール大学のチェイス・ブラウンスタイン氏とトーマス・ニア氏が率いるですね、研究チームがですね、481種の脊椎動物の分子進化のスピードを調べた結果、最も進化が遅いのがガーだったんですね。なので、生きた化石というものがですね、ガーに相応しいよということなんですね。
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論文の強調者も同じ共同論文、共同研究をしたアメリカミネストラ大学の水性生態学者ソロモンデビット氏も説明してるんですが、何百万年という長い歳月の間、ガーのDNAやRNAの変化のスピードはシーラカンスやサメなどの典型的な生きた化石を含む他の主要な脊椎動物よりも3桁も遅かったということなんですね。
それぐらいですね遺伝子の変化がないよ、要するに昔から変わってないよということなんですね。3桁ちゃうよということはどれぐらいのイメージなのかということなんですけど、デビット氏は続けて言ってるんですが、タイムマシンに乗って1億5000万年前の北米を訪れることができたらですね、今とは全然姿、今とは全然環境が違ってたということなんですよ。当たり前ですよね、コンクリートの建物もないし、車もありませんよね。
陸上にはステゴサウルスが歩いてたりとか、海には魚の流と書いて、魚流が泳ぎ回っていたと。でも小川とか淡水域を振って見てみたらですね、ガーいるやんみたいなね、今とあんまり変わらんなみたいな、それぐらいの時間感覚的なんですね。
さらにことをどんどん詳しく調べていくとですね、突然変異率どれぐらいあるのかということなんですね。研究チームは、さらに研究チームはですね、ゲノムが公開されている種の系統上を組み立て、全ての種について進化の過程でタンパク質の情報を持つ遺伝子の分子が置き換わる速度を推定したということなんですね。
これが置き換わることによって進化していってですね、新たな環境に適応していって、進化につながっていくわけなので、この進化スピードが速いということはですね、それだけ自分が柔軟に遺伝子を変えていくことによって進化につながっていくんだけども、その変異スピードってどれぐらいなのかということを調べたということなんですね。
人をはじめとする有体蛮類の突然変異率が最大で1000万世代あたり約0.02回なんですね。1000万世代ですから、トフォームなんですけどね、ヒヒヒヒヒヒヒヒヒヒヒおじいちゃんおばあちゃんみたいな、それぐらいの世代で見ていった場合に1000万世代あたり0.02回なんですね。突然変異を起こす確率が。
両生類、カエルとかね、オオサンショウゴとか、両生類では0.007回なんですね。なので、両生類の突然変異率は人に比べれば多いということです。少ないということですよね。人が0.02なので10の2乗ですよね。
両生類では0.007回なので1000万世代あたり1乗2乗3乗ですね。7×10の-3乗ですね。これ数学でやりましたか?高校のね。じゃがはって言われたらですね、1000万世代あたり突然変異率の平均はですね、わずか0.00009回だったんですよ。これなんすかこれ。
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1乗2乗3乗4乗5乗。9×10の5乗ですよね。だから人は2×10の-2乗だから3桁違いますよね。それぐらいですね突然変異率がない。要は変わらないということなんですね。もうすごいです。全然変化しないんですよ。
さらにですね、もががすごいのはですね、生物の中で時間的に最も離れた2種の間で交雑できることも明らかになったんですね。要はですね、それまでの記録を保持していたのは6000万年前に分岐した2種のシダ植物だったんですね。なので今、原生のシダ植物が2つあって、こいつは6000万年前に共通祖先から枝分かれしたんだけど交雑したら子供が生まれたっていう話なんですよ。
ガーはアリゲーターガーとロングノーズガー。種類違うんですよ。種が違うんですけども、これね1億年も前に共通の祖先からガーの共通祖先から枝分かれしたのにも関わらず、このアリゲーターガーとロングノーズガーは交雑したら子供生まれるんですよ。1億年前に枝分かれしてるんですよ。別種になってるんですよ。
さらに生まれた子供は繁殖能力があったので、ハイブリッドでも子孫を残すことができるんですよ。すごないですか。それぐらいね、遺伝子変わってないってことですよ。遺伝子がちょっと違うからこそ違う種なんだけど、大元はほとんど変わってないっていうことですよね。子孫を残せるっていうことはですよ。
人間に置き換えるとどういうことかというと、我々人間とキツネザルが交雑して子供生まれるというぐらいすごいことらしいですよ。なのでそれぐらい共通祖先1億年前から枝分かれしてるのに子孫を残せるということは、もともと遺伝子の配列が大きくあまり変わってないと種は違うけどねっていうことに繋がりますよね。というぐらいすごいことなんですよ。
このイメージがあまり変わらない。進化スピードがゆっくりとゆくということを人間にフィードバックできないのかということなんです。先ほども言った議論文の強調者のデビッド氏が続けて言ってるんですが、DNAを何度も複製していると周りに複製しますよね。大体細胞をリリニューアルするために大細胞分裂して細胞をリリニューアルしていくわけなんですけど、何度も何度もDNAを複製していると複製ミスが生じるんですよね。
この複製ミスが起こるからがんかん化したりとかいうことに繋がっていくので、修復ミスを修復する能力があるわけなんですよ。あるんだけど、めちゃくちゃガアはその修復能力が優れていると言うんですよ。生物は突然より修正する機構が備わっているけれども、修復は完璧じゃないということなんですね。けれどもガアの修復機構は非常に優れているということなんですね。
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このデビッド氏は例え話で伝言ゲームということで例えているんですけども、何万年何億年にわたって繰り広げられる伝言ゲームに例えているわけなんですよ。ほとんどの生物は伝言ゲームの途中でミスを重ねて最初に支えかれた言葉は最終的には全く違った言葉になっているんだけども、ガアの場合は正確に何億年前の伝言を正確に伝えることができるということで、
その修復する能力がめちゃくちゃ備わっているし優れているということなんですよ。1億年の伝言ゲームを1億年前に支えかれた言葉が今の現世も完璧にその時に支えかれた言葉をうまく完璧に伝えることができる。それぐらい遺伝子の修復能力が優れているということなんですね。
どの遺伝子が鍵を握っているのかというのが目星をついているということなので、その遺伝子を単にして人間の医学や疾患の理解に役立てる方法を考えられるということで、完璧に修復する能力が備わっていたら遺伝子病に遺伝子が変わってしまってがん化したりとか、そういったものをその遺伝子を単にして組み込むことによって完璧に元の遺伝子に修復することができるから、
ガーの遺伝子を使って人間の医学とかに利用できないかという研究が進んでいるということなんですね。
昔は商業的価値がないゴミのような魚という風に評されていたらしいんですよ。
失礼はあまりないけどね。
このガーという魚は生きた化石という証が最もふさわしい脊椎動物であるし、遺伝子の修復能力が優れている。
それはつまり遺伝子が全然変化していない。
進化のスピードがめちゃくちゃ遅いから、それを医学に利用できるんじゃないかということで、非常に価値のある魚として、
昨今、再評価されつつあるということなんでございません。
確かに遺伝子を変えていくことで進化が進んでいくことによって、いろんな環境に対応していくことも大事なんだけど、
進化のスピードが遅い、進化する必要がないということは、それだけ落ち着いた環境にいるということを裏返してもあるからですね。
進化がバンバン、イネか植物みたいに一年で変わって、どんどん新たな世代になっていくっていうのも戦略だし、
進化を遅くして変わらないっていうのも生存戦略上必要になってくるしね。
これは生き物って本当に面白いなといったところですね。
ということで今日はこの辺にしたいと思います。
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それではみなさん、さよなら。バイバイ。
