生物がコピーを作る仕組み
よしやす
理科っぽい視点で、身の回りのことを見てみませんか?
そんない理科の時間B、第513回。
そんない理科の時間B、お送りいたしますのは、よしやすと、
かおり
かおりです。
よしやす
よろしくお願いします。
かおり
よろしくお願いします。
よしやす
まさとさんは、おやすみです。
かおり
おやすみです。
よしやす
なんかね、お仕事が忙しかったり、海外出張があるとかで、
うん。
はい、出力に出る暇がないんですって。
かおり
もう、海外出張がだいぶ復活しましたよね。
よしやす
そう、あちこちね、出張が復活してるんじゃないですか。
かおり
あと、出張じゃなく、旅行もね。
よしやす
そう思います。
かおり
結構なんか、身近な人というか知ってる人で、海外行きます、
行ってきましたっていう話を聞く。
よしやす
そうなんですね。
私はなかなか旅行はないですね。
かおり
私も旅行はないね。
うーん、どこ行きたい。
よしやす
はい、ということで、
かおり
はい。
よしやす
物理的な旅行はできませんが、知的な旅に出かけましょう。
え?
ということで、今日話すことなんですけど、
かおり
はい。
よしやす
生物が増える仕組みの話をしようと思っています。
かおり
生物が増える仕組み?
よしやす
うん。
先月、一回お休みしたんですけど、
うん。
私の父が他界しまして、
はい。
で、なんとなくね、
こう、生物が死んじゃう話に、こう、
頭の中がずるずるずるっと言ってる感じがあって、
うん。
そんな話をしたんですけど、
いやいやいや、死んじゃう話じゃなくて、
うん。
えっと、そうそう。
で、死んじゃう話をした回が、2,3回前にあったんですけど、
うん。
その中で、絶滅しないみたいな話をしたんですよ。
なんで今、みんなが生きてるのかっていうと、
絶滅してないからだって話をしたと思うのね。
うん。
で、絶滅しないために、
動物は死んでいくって話をしたような気がするね。
かおり
うん。
よしやす
なんですよ。
うん。
で、絶滅しないってことは、どういうことかっていうと、
コピーをし続けるってことですよね。
だから、その時には確か、たくさん魚が卵を産んで、
そのうち、一組の親から生まれた卵が2匹分の生き残って、
次の世代につなげれば、個体数は変わらず、
世代をつなげていけるって話をしたと思うんです。
かおり
はい。
よしやす
なんですけど、生物がどうやってコピーを作るのかっていうところの話って、
したことないなって思って、
今日はちょっとね、
生物が増えていくことの歴史っていうと大げさですけど、
どんな方法があるかみたいな話と、
私たち哺乳類の話を少ししようかななんて思っています。
はい。
今、ネットをいろいろ探すと、
高校の生物とかの予備校で出してる動画とかね、
あと、NHKエデュケーションつって、
教育テレビ、今はEテレって言うんですけど、
そこの高校講座の動画とかも見られて、
なるほど、なるほど、みたいなのがたくさんあるので、
同じようなことを言っても仕方がないなって気もしていて、
とはいえ、すごくためになるので、
皆さんよかったら見てみてください。
かおり
はい、見てみてください。
よしやす
30億年ぐらい前に生物が誕生して、
20億年ぐらい前に光合成を始めて、
みたいなものとか、
そのときには今と違うシアノバクテリアっていうのがあって、
酸素を使う高規制細菌とシアノバクテリアと
原核生物が融合したり、強制したりっていうので、
今の私たちの細胞ができてるみたいな話を、
高校の生物で習うんですよ。
で、多細胞生物が出てくるのが10億年ぐらい前なんですけど、
それまでの生物はほとんど、
なんていうんですかね、
細胞の形というかをしてるんだけど、
自分がそのまま分裂して増えていくっていう方法を取ってます。
いいですか?
かおり
はい。
よしやす
なので、自分のコピーを作って、
コピーは細胞質というか、
中身を、中身?
材質を、おまんじゅうを2個にピュッて分けるのと違って、
中の次に増えるためのレシピとか、
そういう遺伝情報もコピーして2つに分けないと、
次の細胞がうまく動かないんで、
設計図をコピーして2つに分かれて、
それぞれがまた親と同じ形で生きていけるようにするっていうのが、
最初の最初の最初の最初の増え方なわけね。
もっと前に無生物がコピーをするっていうのもあるんですけど、
そこはちょっと置いておいて、
生物、今の生物の先祖になった最初の生物たちは、
細胞の中にDNAがあって、
それを複製してそれぞれに分かれていくっていうのをとって、
要は細胞分裂で、親から子というか世代を、
世代って言わないよね。細胞分裂からね。
多細胞生物と無性生殖
よしやす
2つに分かれて、それがまた2つに分かれてっていうのを、
やっていくっていう増え方をしています。
かおり
DNAっていつからあるの?
よしやす
30億年前からあるんですよ。
かおり
少なくとも現在まで、
多分生命誕生というかそういう時期には、
いろんな形の生命体があったと思うんだよね。
だけど少なくとも、
今残っている生物は全部DNAがあるわけだよね。
物によってはRNAかもしれないけど。
よしやす
初期の生物はRNA型の生物だったというふうに、
考えられていますけれども、
今残っている生物の元のというか、
幻覚生物で、2本差のDNAっていうのがみんな持っています。
かおり
じゃあ、そもそも生物であれば、
DNAもしくはRNAも持っているってことね。
よしやす
地球上の生物はDNAをみんな持っている。
かおり
なるほど。
もしかしたら当時は持っていない、
別の遺伝情報の載っているものがあったかもしれないけど、
少なくとも現在まで残っている系統のものは持っていると。
DNAを持っているわけね。
よしやす
そう。で、幻覚生物って呼ばれているものは、
みなさんが頭の中で思い浮かべるDNAの、
鎖な感じを思い浮かべるかもしれないですけど、
輪っかになっているんだよね。
環状になっているDNAを持っていて、
どこかからコピーが始まると、それが2本になって、
それぞれが入って細胞分裂すると、また同じことができるっていう、
環状のDNAが幻覚生物の特徴なのです。
かおり
はい。
よしやす
そう。なので一番最初の増え方は、
DNAが環状になっている、輪っかになっているもので、
今も、例えば大腸菌みたいなものは、
環状DNAで細胞分裂で増えるっていうのが、
未だにやっているって言うと変ですけど、
それを固くなり守ってやっているわけ。
かおり
はい。
よしやす
で、RNAを遺伝情報にした生物は、
多分駆逐されてしまったか、
外的要因で駆逐されたのか、
生きて生きなくなって、
絶滅してしまったのか分からないけど、
今は見つかっていないっていう状態です。
かおり
はい。
よしやす
で、幻覚生物は、
ゲノムのサイズ、DNAがどれくらい
塩基数が並んでいるかっていうと、
100万とか1000万塩基はないんじゃないかな。
数百万塩基くらいまでのやつが、
幻覚細胞のDNAとしてあります。
で、前回というか、前々回なのかな、
にもちょっと話したんですけど、
この作戦で、まあまあうまくいっているわけですよ。
今も生き残っているわけですから。
何十億年と。
なので、これでもいいんだけど、
そうじゃない増え方をするようになったっていうのを、
どうしてかっていうところを。
かおり
そうじゃない増え方のものがいるんですか?
よしやす
幻覚生物って言って、覚があって、
その中に、さっき話していくと、
単純、輪っかではなくて、
かおり
まっすぐな。
二重螺旋?
よしやす
まっすぐ、要は直線の鎖になっているDNAがあるっていうところにあるし、
覚と細胞質に継ぎ目がある。
心覚って言うからね。
まさに覚がある細胞と、覚がない細胞っていうのがあって、
心覚細胞は鎖になっていて、
かおり
輪っかではなくて、頭とお尻があるっていうタイプのDNAを使っています。
よしやす
というのがありまして、
その辺でも増え方、つまりコピーの仕方が違うっていうことになってるんですね。
なんですが、
これは単細胞の心覚細胞と幻覚細胞の区別です。
だんだんこのコピーの作り方が複雑になっていくっていう話を、
これから本編でしていこうと思います。
ということで、
生物が増えていくには分裂すりはたくさん増えるんだけど、
分裂だけで増えるよりも、
いろんな工夫というか、新しいテクノロジーが細胞の世界に入ってきまして、
最初は当たりか外れかわかんないけど、
隣の細胞分裂した後、隣の細胞と剥がれなくなっちゃうっていう性質を持った細胞が出てきたんじゃないかと思ってるんですよ。
かおり
分裂したのに剥がれなくなっちゃう?
よしやす
そう。つまり細胞が塊になっちゃうのね。
そうすると細胞の塊っていうのになったときに問題がいくつかあって、
細胞は細胞の外から栄養を取っていらないものを吐き出すじゃないですか。
だから細胞がくっつきすぎると塊になって、ボールみたいになったら内側のやつって死んじゃうんだよね。
栄養が多分取れないから。
だから適度に増えて、増えすぎたらちょっと分裂するのやめようかみたいな話。
っていう多細胞生物の出発点みたいなのができるわけ。
多細胞生物は細胞がたくさんあるわけでしょ。
多細胞生物と単細胞生物の違いって、細胞がくっついてるだけじゃなくて何が違うと思いますか?
多細胞生物の特徴。
単細胞生物は細胞が一個だよね。
かおり
多細胞生物はいくつかの細胞が一緒にいて、でもそれだけじゃなくて、細胞が役割分担を始める。
よしやす
素晴らしい。ということはどういうことかっていうと、子孫を残すための細胞とそうじゃない細胞っていう役割分担が出てくるわけだね。
無性生殖で多細胞生物はどうやって増えるかっていうと、
あなたたちは新しい個体になりなさいって言って、
小さいグループが分かれていくっていう、目が出るという言い方をするんですけど、出芽っていう目が出るっていうので、
次の世代を子供としてピュッて出すっていう一部をね。
で、その一部がまたある程度大きくなって、数がある程度になったり、
あとは周りの環境が変わると、自分の一部を子供にするっていうのをやって出芽っていうのをやってっていうのが増え方の一つね。
多細胞生物の増え方の変化
よしやす
あとは胞子っていう、
かおり
ふわふわ飛んでいくやつね。
よしやす
一般的にふわふわ飛んでいくんですけど、最初のやつは多分水中で、
つまり自分たちのそのままのコピーよりも、もう少し環境に強い状態に変化した細胞、
つまりそういうタンパク質を作った細胞を作って、
あとで芽を出しなさいって言って、ある意味種ねっていうのを作って、
ある条件が揃うと、そいつが生物としてスタートするっていうのがあります。
それは基本的には無性生殖って言って、自分のコピーを広げていくっていうタイプ。
今までは単細胞生物は分裂して1個が2個、2個が4個になってたのが、
多細胞生物になって、集団で1つの生物になって、
その中で一部が子供として切り取られるか、一部が次に芽を出すように変化して、
胞子になって変わっていくか。
胞子を出すタイミングになると、元の塊は死んでしまうというか、
なんて言ったんだろうな、その時には死ぬって言っていいんだかわからないんだけど、
消える?
生きながら亡くなる?生物活動が止まる?死んじゃうんですけどね。
っていうタイプもあります。
胞子から多細胞生物への進化
よしやす
つまり、胞子ができると世代が出てくるわけだね。
分裂とか出芽が出るっていうのは、基本的には分裂の続きなんですけど、
その時までに自分を増やす力はあるわけ。
増やす力があるからこそ、生物になれたわけだから。
なんだけど、今この世界には優生生殖って言って、
2つの親から子供ができるっていうタイプが、
ずいぶんメジャーというか、一般的になってるわけね。
で、これってちょっとだけ難しいところがあって、
1つは細胞が自分のDNAを複製して2個にします。
片方は子供1、片方は子供2に割り振るっていうのが分裂じゃないですか。
そこまではいいですよね。
で、もう1つは、進化区生物になったら、
1組のDNAのセットがあって、
それを使って生きながらえていて、分裂するのはいけるんだけど、
今度は、条件が揃ったら、2つの細胞がくっついて、
くっつくと中のDNAって同居することになるから、
うまくいかなくなるじゃないですか。
で、中のDNAをちょっと交換して、
半分ずつになって分かれていくっていうタイプの増え方っていうのができてきます。
はい。
で、こういう優生生殖だけど、
普段生きてるときには1セットだけ持っていて、
くっつくと2セットになって、
交換して1セットずつ分かれていくっていう優生生殖をするものは、
だいたいはね、自分で自己複製は分裂ができるっていうのが多いです。
つまり、細胞1個なんだけど、条件が揃うと、
どっかの細胞とくっついて、倍のDNAの数になるんだけど、
いい感じでミックスして、もう1回分かれていくっていう、
これは、それだけでは子供はできるわけじゃないのよね。
あなたと私を混ぜて、次の変わったものを作りましょうっていうのがあって、
かおり
何菌だっけな、交互菌みたいなやつは、そういうので増えてるんじゃないかな。
よしやす
自分で分裂もできるけど、
くっついて2倍になって、それがまた半分ずつになって分かれていくっていう、
DNAをミックスするっていうことができるようになります。
なんですが、今の私たちはちょっと違うんだよね。植物も違うんですけど、
今生きてるもの多くの動植物、みんなが見るやつはちょっと違って、
普段、われわれが生きてるときにはセット、2セット持ってるのね。
DNAの直線になってるというか、1本になってるやつが、
人間だと23本が1セットで、
普通の人たちはそれを2セット持って、
46本分を1つの細胞の中で使って、体が作られている。
だから、次の世代を作るにはどうするかっていうと、
その46本を23本ずつに分けて、
半分のやつが2つくっついて、次の世代を作るっていうふうになります。
いいですか?
有性生殖の発展
かおり
はい。
よしやす
なので、今歴史をこうやってたどってるんだけど、
最初はコピーを作って分裂する。これ分かりやすいよね。
1個の細胞だと死んじゃうことがあって、
共同体になれば生き残れる確率が高かったり、
途中どっかがけがをしても、
残りのものが生きていれば生きていけるっていう多細胞生物になり、
多細胞生物はただ単に集まってるだけじゃなくて、
あなたはたくさん栄養を取る係ね。
私たちは固くなって外敵から守るからっていう役割分担ができて、
その中から次の世代を目として出す。
または宝珠として出すっていうふうになっていって、
その時には1個1個の細胞の中は変わらない。
だけど、優生生殖っていって、
Aの細胞とBの細胞がくっついてDNAを交換してまた分かれていくっていう手段ができるようになりました。
つまり、自分でも分裂するけれども、
ある条件だとDNAをミックスしましょうっていうのができるようになりました。
DNAをミックスして分かれていくっていうところで、
2組あっても大丈夫なようにっていうよりは、
2組あってもうまく多細胞生物として生きていけるように、
どっかでスイッチが入ったというか、
それでもうまくいくっていう生物ができて、
それでもうまくいくっていう生物ができて、
それが2倍、要は2組持っている細胞が通常の多細胞生物となっていきます。
いいですか?
かおり
はい。
よしやす
で、こいつらは次の世代を残すときに、
さっき言った2組から1組になって、
1組ずつを持ったものがくっついて、
次の世代ができるってなります。
そうすると、親と子供が大きく違うことになるよね。
さっきの優生生殖で、
1組のやつが2個になって交換して分かれていくのも、
親と子供は似てるところはあるけれども、
組み合わせが違うから、
中身が違う、
だいたいは同じだけど、
違うっていうのができるようになって、
これが何がよかったかっていうと、
親から子にDNAが受け渡されるときに、
変化がとっても大きいってことなんだよね。
だから、最初の分裂するとか、
無生生殖のものは基本的にバリエーションが少ないわけ。
たまにコピーの間違いが起こって、
死んでいったり、より良くなったりするんだけど、
そこの変化ってとっても少なくて、
それに比べて明治的に、
あなたと私のこれ交換しましょうって言って、
できるようになると、
バリエーションが増えてくるんで、
多様性っていうのが生まれてきます。
だから、同じ生物なんだけど、
遺伝子は微妙に違って、
でもくっついて交換ができるっていう、
多様なものが出てきて、
例えば、ある組み合わせだと細胞が、
より一層栄養をたくさん取り込めたり、
逆にある細胞は、
ゆっくりしか成長しない代わりに長生きしたり、
あとは、たまたまどっかのタンパク質が変化して、
違う物質が作れたり、
ポイントの一つは、
それの多くが成功するわけではないっていうこと。
つまり、ミックスしたら多様性は出るけれども、
全員が明るい未来があるわけではなくて、
要はデタラメに交換をしてるんで、
失敗するやつも出てくるし、
うまくいかない、
次の世代で生きていけない、
重要なタンパク質が作れないから死んでしまうっていうのも出てきたりするんだけど、
話をググって戻すと、
今この世界で、
いろんな戦略で、
さっき一番最初に言った絶滅しないように、
世代を重ねていくっていうのはどういうことかっていうと、
その戦略がそこそこうまくいったってことなんだよね。
結果的に。
なので、多様性を持つっていうのがとってもメリットになっていて、
そのためには、世代を変えて、
一回一つの細胞になって、
あなたと私のDNA情報をある程度交換しましょうっていうのができるようになるのが、
多様性を作るっていうのに貢献していて、
その方法がそこそこ当たりだったので、
今、地球上の生物の多くは、
有性生殖じゃない、
有性生殖っていうので、
増えているっていう風になっています。
有性生殖っていうと、
オスとメスがいる気がするじゃないですか。
有性っていうぐらいだから。
なんですけど、
有性生殖もオスとメスがいないタイプで、
あなたと私っていうので、
オスもメスもないっていう対等なものもあったりするんですよ。
つまり、さっき言った、
一組だけ持ってるやつが2つくっついて、
交換して半分に分かれていくっていうタイプは、
別にオスもメスもなくて、
これを受精って言わないで、
接合って言うんですけど、
っていうのがあるんですけど、
今度は、
2つくっつかないと次の世代が生まれない、
さっき言った接合タイプは、
自分でも分裂ができるけど、
接合するで多様性を担保するっていうのが多くて、
周りの環境が何十億年も全く変わらないんだったら、
性別の多様性
よしやす
一番成功したやつのコピーをたくさん作ればいいんだけど、
例えば暑くなったり寒くなったり、
あとは何かしら環境が変わったときに、
多様性があると寒さに強いやつ、
暑さに強いやつ、
ある化学物質が増えたときに、
よく育つやつ、そうじゃないやつみたいなのがあったときに、
生き延びやすいっていうのがあって、
有生生殖、つまりDNAの交換をして、
多様性を広げるっていうのがあったんだけど、
今度はその多様性の中に、
遺伝情報を持っているけど、
他のものは少なめにしか持たないものと、
遺伝情報と栄養をたくさん持っているっていう、
大きいやつと小さいやつに役割分担ができてきて、
その組み合わせで、
有生生殖をするようになりますっていうのが出てくるんですけど、
このときに大きいほうを卵子、
小さいほうを生子っていって、
このときに初めてオスとメス、
メスとオスっていうのが出始めるんですよ。
だから有生生殖は必ずオスとメスがいるわけじゃなくて、
大きくて、
栄養を持っているタイプと、
遺伝情報だけ持っているっていうのの組み合わせで、
オスとメスっていうのができてきたっていうのがあって、
じゃあ、もっと種類があってもいいんじゃないかって思うじゃないですか。
2じゃなくて。
要は、なんとなく性別っていうと、
2種類だと思うんですけど、
そうじゃなくて、
ゾウオウリムシかな。
ゾウオウリムシの性別は、
いくつだっけな。
16だっけな。
そうです。確かね。ゾウオウリムシは16個の性別があって、
どれとどれが、
組み合わせがいい感じで子どもが生まれるかっていうのが、
組み合わせがあるんですよ。
なので、
さっき言った役割分担というか、
バリエーションの中で、
オスっていうのとメスっていうのの、
2つに分かれてるものが結構あるんですけど、
ゾウオウリムシは、もっともっとたくさんの種類があったり、
あとは、
モの中にはオス、メス、
あとは、両方ありっていうのを、
3種類があるみたいなものがあったりして、
というので、
次の世代に、
遺伝子を伝えるときに、
たくさん栄養を持っている大きいタイプと、
小さいタイプってだけじゃなくて、
もう少しバリエーションがあって、
このタイプとあっちのタイプがくっつくと、
ちゃんと子どもが生まれるけどみたいなやつなので、
2種類だけではなくて、
3種類とかゾウオウリムシみたいに、
いくつかのパターンがあるっていう、
性別っていう生物もいたりします。
ただゾウオウリムシの場合には、
オスとメスっていう、
さっき言った、
大きいと小さいっていうよりも、
同じくらいの大きさのやつがくっつくので、
接合ではあるんですけど、
っていうところで、
結構古い多細胞生物が出て、
結構すぐ、
6億年とか7億年前には、
もう有性生殖っていう、
2つのものがくっついて、
次の世代を作るっていうふうになってきています。
ということで、
今、我々は有性生殖ね、
多様性を重視したタイプの生物と、
たくさん同居してるわけですけど、
そんな中でも、
原始的な、
幻覚生物みたいなものは、
カタクナに、
生物の多様性と無性生殖
よしやす
自分が分裂するっていうので頑張っていたり、
あとは、さっき言った、
多様性があるっていうのが大事っていうのを、
どうするかっていうと、
自分が分裂するのでも、
コピーミスが少し多めだったら、
多様性出るじゃないですか。
なので、たくさんたくさん分裂して、
エラーがちょっと出やすいぐらいの分裂をして、
多様性があるっていうタイプの生物もいたりします。
耐性菌っていうの聞いたことあります?
うん。
抗生物質が効かない菌で、
体の中に菌が増えてしまって病気になるっていうときに、
抗生物質っていうので菌を殺していくんですけど、
菌の中には分裂が早いと、
たまに抗生物質がなかなか効かないっていう変種が出てくることがあって、
抗生物質をゆっくりだらだら使ってると、
多くの殺したい菌は死ぬんだけど、
抗生物質に対する耐性の進化
よしやす
その中でもなかなか死なないっていうのが残っていて、
そうすると抗生物質が効きにくい上に、
周りに同類のものが死んでしまっているから、
抗生物質に強いやつだけが急に増えてきて、
抗生物質に耐性を持つ、つまり抗生物質が効かない菌っていうのが、
急激に増えるっていうことがあって、
その菌が人から人に移ると、
抗生物質が効かない病気っていうのが流行ったり、
同じ病原菌だけど抗生物質が効かない株っていうのが出てきたりして大変なことになって、
何でもかんでも抗生物質を使ってるっていうところでは、
新しい新種の菌ができやすいっていう報告があったりします。
そんな感じで、無性生殖の細胞分裂でも多様性は出るっちゃ出るんですけど、
無性生殖は意図的にバリエーションを出すっていう風になってるのがすごいポイントだと思ってます。
で、何回も繰り返しますけど、
それは生物に意思があるわけじゃなくて、
その戦略がたまたまうまくいって絶滅しないから残ってるってことなんですよね。
かおり
偶然の結果ってことで少なくとも今残ってるのは。
よしやす
そうそうそうそう。環境に合ったものが残ってきたり、
あとはある程度、30億年前は自分と同じものがコピーできるっていうのがもう勝ち筋だったわけですよ。
だって他のものなんて増えていかないんだから。
生物ってやるだけで一番だったんですけど、
だんだん新しい戦略が出てくると、
他の生物と食べ物とか栄養を奪い合ったり、
あとは他の生物に食われたりっていうことが起こってくるんで、
多細胞生物ができたり、
他の多細胞生物を取り込んで栄養にするっていう、
保食?
保食する生物が出てくると、
肉ね。
戦争が起きてくるわけです。種同士で。
その中で自然に負けないっていうよりは、
他の種も含めた外敵環境に負けないように変化してきたやつが生き残っていて、
昔の平和な時代だったら、こんなゆるい感じでも生き残れたのに、
今の弱肉強食の時代では工夫をしなきゃダメだわって言って、
本当はいらなかった毒のものを作って、自分も少しずつ痛むんだけど、
他のものに食べられても大丈夫だとか、他のものが食べにくくなるとか、
あとは、
かおり
場合によっては、食べられるならどんと食べろと、
その代わり広めろっていう戦略の分いますよね。
よしやす
植物とか昆虫とかの中には、
そういう生物があるからこそこっちの多様性の方が得って言って、
花に色がついていたり、いい匂いがしたり、蜜があるやつは、
花粉を運んでもらいやすいから、次の世代に残りやすいっていう、
もう他の生き物がいるからこそ次の世代が作れるっていうのにもどんどんなってくるわけね。
そんなふうに、たまたまその時代の戦略が合ってるものが生き残ってくるっていうふうになっていて、
今の私たちと同じような、現代に反映している動植物は、
一種類だけ太古の昔に持って行っても多分ダメなんですよね。
例えば、ある植物を太古の昔に持って行って、
俺は先進的なんだから、原生動物なんか蹴散らして生きていけるぜって思うと、
でも昆虫がいないと受粉できないんですよ。
かおり
確かに。そこに1メートルのでっかいのがビヨーンって飛んできても無理だわな。
よしやす
空気だけあってもダメとかっていうのが起きたり、
あとは植物も特化しているやつは、オスの木とメスの木っていうのがあって、
その間に花粉が飛んで受粉しないと実がつかないとかっていうふうに特化しちゃっているものもあったり、
特殊なやつはね、山火事で実がはじけてやっと次の世代が出てくるとかもあるらしいんですけど、
それは置いておいてというようなことがありました。
生物はいろんな方面に進化して、新しいものがどんどん出てくるんですけど、
最新の生物といえば、最後に文化というか分かれて、最新の機能を持った生物といえば、
哺乳類だったり、有胎番類っていうのが出てきます。
有胎?
有胎番類。胎盤が思っている動物ね。
あ、有胎盤。あ、有胎類じゃないわけね。
有胎盤類は、有胎類と哺乳類を総称して有胎盤類って言うんですよ。
つまり、それまでの生物は卵子と生子がくっついて受精して、そこから新しい生物が発生するっていうのを卵の中でやってって言って、
自分の体の外でやってもらっていたわけ。
だから、魚も卵を体の外に出して、それにオスの魚が生子を出して、くっついたら、次の世代が生まれるっていうふうになっています。
あ、そうそう。もうひとつあるんだ。
陸に上がったんで、めんどくさいことになったんですよ。
水の中は卵を出して、片方が生子を出して、お前ら水の中で頑張れって言えばよかったんですけど。
かおり
勝手にふよふよ移動して。
そうそう。混じるからね。
それができなくなっちゃったわけね。陸に上がったから。
よしやす
さっきの昆虫が必要って言うところね。
植物だと昆虫が運んでいかないといけないんだけど、動物の場合も大変なことになって、
だから間に両生類みたいのもいたりはするんですけど、
つまり卵子と生子が出会うために、生子を卵子とくっつけるために、ちょっとお邪魔しますよっていうのをやらなきゃいけなくなっちゃったわけ。
昆虫が一番最初にそれを始めたのかな。
陸上の昆虫は自分の生子をメスに送るっていうのがないと、陸上で子孫が残せないっていう風になっています。
はい。
はい。なので昆虫たちは、自分の生子を、お巣が自分の生子をメスに送り込むっていう仕組みとともに子孫を残してきたし、
そうじゃないと卵子とか生子の細胞が細胞だけで空気中で生きていくっていうのはとてもハードなことなので、
なので空気に触れるときには卵っていうのにくるまれて出てくるわけでしょ。
うん。
っていうのがあって、そんな変化もありつつ、生物は進化をしてきて、陸上でも動物が子孫を残せるようになったりしてると。
さっき言った花粉を媒介する昆虫は、基本的にオスとメスがいる種がほとんどなので、そういったことをやらないといけないし、
昆虫は全部そうなんじゃないか。
自分だけで増やせるやつは、一応ね、メスだけでも卵が生めるやつあると思うんですけど、自分のコピーを作れるっていうね。
かおり
ああ、そのオスに出会えなかったときにはっていう。
よしやす
うん。
そうなんですけど、基本的にはさっきも言った遺伝子を半分にして、あとの半分をまつって、それはオスからもらうっていうタイプの作り方がほとんどなわけ。
うん。
っていうことで、哺乳類というかユータイバン類の話になるんですけど、
うん。
ここまで来ると、さっき言った多様性があるのもそうだけど、たくさん子孫をいっぺんに残してっていうよりも、いっぺんに次の世代を残すときに大切に育てるから、
一度にほんの少しだけ、要は動物でいくと一匹から数匹は生まれるけど、それ以上は一度には生まれなくて、その代わり体がそこそこできるまで自分の体の中で育てるっていうことができるようになるというか、
卵を作って出すんじゃなくて、体の中で育って卵じゃない、殻がない状態で。
かおり
卵から、イメージとしてはお腹の中で孵化させちゃうような感じね。
よしやす
そうそうそうそう。
かおり
最終的には殻はなくなるけど。
よしやす
そう。で、ユータイバン類の中のユータイ類、オーストラリアに住んでいるというか、多くの動物たちは、
かおり
フクロウオオカミとかもいた。
よしやす
そう、フクロウホニャララっていうのがたくさんいるんですけど、そのユータイバン類、要はユータイ類はちょっと大きくなって、手とか足とかがある程度になったら、
自分で生きていけなくても体の外に出して、要は産んで、そっから後はお乳で頑張って育てるっていうタイプの育て方をするようなものがユータイ類。
でも卵で生まれてくるんじゃなくて、口からの栄養で育てられる、育つようになった状態で出てくる。
逆に言うと、体から出たときに放っておくとすぐ死んじゃう。
何を言ってるかというと、卵は自分で自立できるところまで卵の栄養でなんとかなるんだよね。
卵を割って出てきた鳥はいきなり歩き始めるわけ。ひよこだけど。
ご飯は一応もらうんだけど、とりあえずしばらく生きているし、親の世話は受けるけれども、種によってはそのまま自分だけで生きていけるんだけど、
ユータイバン類のユータイ類、ポケットがついてるね、袋がついてる生物は、そのまま生まれてきただけでは、ジビリ期では動けなくて、
袋の中でお乳を吸って、そこで大きくなるっていうふうになっています。
哺乳類はもうちょっとお腹の中で育つんだよね。
ほとんどの哺乳類は、生体は親と同じ形にまでなってから生まれてきて、その後、お乳を飲んで育つっていうのは同じ。
なんだけど、やっぱりお父がないと育たないのと、それはどういうことかっていうと、親と子が同居している期間が長いし、子供を親が育てるっていう期間が出てくるわけ。
なので、いっぺんに産む子供は、犬とか豚は結構多いけど、哺乳類でも一度に何十匹も子供を産むっていう種類は少なくて、やっぱり1から10ぐらいまでの間で。
最近、本を読みまして、エクストラライフ。
かおり
エクストラライフ。
よしやす
この100年で、なぜ寿命が50年伸びたかっていう。
かおり
あれ?それ、吉田さんに教えてもらった?それとも何かのおすすめで出てきた?
よしやす
私が前回の収録の前後で言ったのかもしれないですけど、
人間でさえ、ここ200年前には、生まれてから5歳までとか10歳まで育つ赤ん坊はとても少なくて、そこで半分死んでしまうとかっていうのが当たり前でしたと。
かおり
はい。
よしやす
200年前ね。
かおり
はい。
よしやす
江戸時代の終わりとかでは、七五三って何であるかっていうと、ここまで大きくなったら、この後はちゃんと育つんじゃないかっていう確信が持てるから、お祝いをするわけで。
10歳とかになったらみんな嬉しいわけ。ここから先はあまり死ななくなるから。
かおり
はい。
よしやす
一方で生まれるとき、または生まれた直後、あとは乳児のとき、幼児のときに病気になったりしてしまう。
あとは人間じゃない動物でいうと、そのときに他の動物に食べられちゃう。
あとは怪我をしやすい。
あとは兄弟の中でも餌が少なくて、大きくなれないみたいなところがあって、大きくなれる個体っていうのが少ない中で、
人間でさえ200年前には、大人になるまでに死んでしまう子どもたちがすごく多かったっていう時代です。
で、何が言いたいかっていうと、一番最初のところというか、魚とんのところまで戻るんだけど、
世代があるタイプの動物は、自分たちの親2人から、または2匹から、次の世代を残せる、2匹の次の世代の大人が育つと、絶滅しないで済むんだよね。
かおり
はい。
生物の増殖の戦略
よしやす
そうそうそう。なので、絶滅しないための戦略として、魚みたいにたくさんの卵を産んで、数打ち当たるではないけれども、その中の何百分の1のものが生魚なのかな。
大人の魚ね。
かおり
生殖能力を発揮できる大人ってことね。
よしやす
そう。になれば正解なのを、たくさんの卵を作って、そこに投資するっていう戦略から、一番最近に出てきた母乳類っていうのは、生きてる間に何十人も産まないわけ。
子供を産まれると、少なくとも1年はね、人間だったら母乳で育てるし、猿みたいなものや季節があるところの霊長類は、年に一度だけ産んで、次の年まで子供を産まないわけですから。
子供を産むっていうのを生きてる間に、1から10とか、たくさん、子供を産むタイプの母乳類だともっともっとたくさん産むっていうか、ハツガネズミみたいにたくさん産むものもいるけれども、ある程度子育てをするっていう戦略で絶滅をしないっていうのを続けてきたっていう動物たちもいるっていう話です。
これは何が良い悪いではなくて、ある戦略がうまくいったらうまくいかないっていうので生きながられているっていう風になっているんだけれども、自分たちがどうやって次の世代を産んできたか、そしてどうやって大人にまで育ててきたかっていうのがとっても大事で。
今日お話ししたいことの一つは、いろんな戦略がありますよっていうのが一つ。
はい。
細胞分裂からね。
数打ち当たるとこもあれば、1人1個政策的に頑張ると大切に育てるっていうのもあるし、人間みたいなものは子供が死なないようにするっていうのがここ最近の一番のトレンドで。
子供が病気にならないとか、子供が怪我をしても死なない、あとは生まれるときに死産が少ないっていうのにとても工夫をしてきたっていうと変だな。
そこの改善で寿命が劇的に伸びたっていうのがここ100年200年のお話になっています。
はい。
なんかね、今多くの人は妊娠したら大体は子供がちゃんと生まれて、ほとんどの赤ちゃんは小学校に入学ができて大きくなっていくっていうふうに思ってるかもしれないですけど、
本当にここ最近まではちゃんと生まれるかが心配、そして大きくなるかが心配。
で、ある程度大きくなったら、栄養がそこそこにあれば40歳50歳までは生きていけて、健康だったり体のバランスがいい人たちは60歳70歳まで生きるっていうのが、江戸時代でも60歳70歳まで生きてる人たくさんいるので。
ただ小さい頃に死んじゃうっていうのを防いできたっていうのが、寿命を伸ばすってことになっていて、さっきから言っている。
寿命って言うと平均寿命ってことだもんね。
かおり
生きてる人は90まではちょっとあれかもしれないけど、506070ぐらいまでは昔からも生きてたけど、そもそもちっちゃいうちに死んじゃう子が多かったから、平均寿命としてはぐっと下がっちゃったわけね。
よしやす
半分の生まれてきた人の半分が5歳までに死んでしまうと、他の人たちが50歳まで生きても平均寿命は30歳以下になっちゃうのね。
でも身の回りを見ると、みんな大人は50ぐらいまで生きてるじゃないかって言っても、生まれてすぐ亡くなる子たちが多いと平均寿命ってのはとても短くなるっていうのがあって、生まれて大人になるところをうまくやっていくっていうのが、ここ200年ぐらいの戦略で人間のね、そこが寿命をとっても伸ばしています。
かおり
その本によると、そこで死んでしまう命を何億人と救ってきたソリューションというかテクノロジーがあって、その一番大きいのが公衆衛生っていうのが大きいと。
よしやす
つまり上水道と下水道が分離されて、菌が入ってない水が飲めて、ちょっとだけ塩素が入ってるよね、日本の水道は。それで菌が入ってないとか、ほんの少し菌が入ってもその塩素で菌が殺せるっていうので、ちっちゃい子が死ななくなった。
あとはワクチンの普及で、小さい頃何かの病気にかかって死んでしまうっていうのが劇的に減ったっていうのと、もう一個が何だっけな、もう一つがですね、三つ確か挙げられていて。
かおり
水が飲めるは上下水道に入るわけね。
よしやす
そうですね。
かおり
上下水道、ワクチン、栄養?
よしやす
あともう一つが栄養の化学肥料ですね。
かおり
化学肥料。
よしやす
そう、多くのところで食物、食べ物が育てられるようになった。
かおり
食物、食事、食物、食事環境の改善みたいな感じね。
よしやす
栄養の改善ね。
かおり
栄養状態、はい。
よしやす
そう、だから江戸時代の歴史とか見ると、必ずほにゃららの大飢饉とかあるじゃないですか。
で、村の半分が死んでしまったみたいな。
そういうのは、つまり育たないわけですよね、作物が。
それに対して、痩せている土地でも、食物が作れるようになった化学肥料っていうので、ひもじくてというか食べられなくて死ぬ人たちがすごく減ったっていうのが大きい。
他にもね、人の命を救ったイノベーションがいくつか書いてあるんですけど、
麻酔、血管形成術、抗マラリア薬、心肺蘇生法、インシュリン、人工透析、ペースメーカー、放射線医学、シートベルト。
かおり
そのうちヘルメットも?
よしやす
ヘルメットは数百万人の命救ってないんじゃないですかね。
かおり
でも今後救うんじゃないですか?自転車のヘルメット。
よしやす
そもそも何百万人も亡くなってないんで。
シートベルトは日本でもね、年間1万人ずつ死んでいたのが、今は2千人、3千人ぐらいまで減ってますからね。
車の数は変わってないけど。
寿命の延びとテクノロジーの進化
かおり
あとはその間に数億人の命を救ったイノベーションで、抗生物質、輸血、塩素消毒、低温殺菌、あとはBCGの針、輸血、抗生物質みたいなものがあったりします。
よしやす
こんな感じでね、人々は死ななくて絶滅しないっていう作戦を取ってきました。
はい。
で、世界中に広がっていますけれども、今度は自分たちが作った経済でひもじい人が出てきたり、違うことで寿命が短くなってるっていう人たちもいて、そこをどうするかっていうのが今後の課題になるんじゃないかと思います。
かおり
ん?違うことで寿命が?
よしやす
そう。アフリカでね、化学肥料がいけば、そこでも麦が作れて、人がたくさん暮らせるはずなのに、ご飯が食べられない人がいますっていうふうによく言われるじゃないですか。
で、今や先進国の農業が発達して、アフリカでも海外から輸入する小麦のほうが、自分のところで作る小麦よりも安く手に入ってしまうんですね。
ほう。
ってことは、みなさん小麦を作らなくなっちゃうんですよ。
でも、数百年前の生活プラス化学肥料とかがあれば、現地でもたぶん農業をしてある程度の人数を養っていけるっていうのができるんじゃないかと思うんですけれども、それが。
かおり
あ、経済的な理由でそれをしなくなったことによって、地産地消ができなくなった。
よしやす
そう。で、外から買ってきたのが安いんで、人もたくさん増えるんだけどっていう中で、どうやって多くの人間が亡くならずに住むかっていうのが課題になってきてるんじゃないかななんて思っています。
という感じでですね、結構増えるっていう話、生物が増えていくっていう話をいろんな面からしてきました。
一番最初はね、分裂するだなんだっていう話、有生生殖になるだとか多細胞生物になるって話で、対バンができて、育てて死なないようにするっていう話。
最後の最後にはテクノロジーで死ななくするっていうのが出てきたっていうふうに、生き延びる術が変わってきました。
かおり
テクノロジーっていうのがなんかちょっと違うね。今までの生物の中での進化ではなくて、外的進化みたいな。
よしやす
そこ難しいんですよね。生物がある物質を作り出して死ななくなるっていう中で、生物がある道具を作り出して死ななくなるっていうのは進化の過程と違うんだろうか。
かおり
なるほど。
よしやす
そんな中でもね、多分知能っていう面では、ここ何万年も、少なくとも数千年は変わってないと思う。
だけど、テクノロジーっていうものができたり、エネルギーの活用っていうのができたおかげで、化学肥料ができるようになったり、工事ができるようになったから浄水道と下水道が分けられて、東京の浄水道博物館だっけな、とかっていうとこに行くと、浄水道が発達したのはやっぱりこれらの蔓延を防ぐっていう大命令があって、
そのために浄水道の分離っていうのがとても大事で、きれいなお水を全部のお宅に配る。つまり、どこかで病人が出たときに、その病人が出した、例えば便、うんちみたいなものが水に混じって他の人が飲むってことがないようにするっていうのがとても大事だった。
で、特におっきいのは、都市化が進んで人が密集してっていうところでは、伝染病が蔓延しやすいんですよね、隣さんと近いから。あとは人が出したものを他の人が食べてしまうっていうか、そこにくっついたものが移動するっていうのも近いとより起こりがちなんで、なんだろう、外との交流が始まり集中して済むようになったところでは、
定期的に病気の流行があって多くの人が亡くなるっていうのが繰り返されてきて、俗に言うスペイン風邪。スペインが発症じゃないんですけど。
あ、そうなの?
アメリカが発症らしいんですけど。
かおり
なぜ?
よしやす
第一次世界大戦の時に、軍の中でたくさん広がったっていうのがありまして、軍は風邪が広がったとかを外部に発表しないんで、世界に知れたのがスペインでたくさんの人が死んだっていうのが発表されて、スペイン風邪っていう名前になったっていう。
かおり
だけどその前にはアメリカ軍内で流行してたわけね。
よしやす
そう。で、第一次世界大戦はアメリカの兵士がヨーロッパに派遣されていたわけですよ。
そこでヨーロッパに移ってみたいなところがあって、めぐりめぐって日本までね、スペイン風邪は第一波、第二波ってやってくるんですけども。
そういったことで、それが大蔓延するのを防いでいるのは、さっきもあった浄水土と下水土の分離とか、公衆衛生と呼ばれる人々の活動の変化。
あと腐らなく物が運べるようになったテクノロジーとかも人が死なないっていうのに大きく貢献してるというふうに。
このエクストラライフ、なぜ100年間で寿命が54年も延びたのかっていうふうに書いてあったりするので、見てみると面白いんじゃないかと思います。
未来の人類の存続と化石の残り方
よしやす
ちょっとね、変わった視点で生き延びるということをお話をしてきました。
皆さんは30億年前に生まれた、自分の複製ができるっていうちっちゃいDNAとタンパク質が一緒になった細胞の子孫の子孫の子孫の子孫の子孫なわけです。
自分たちと同じようなものが生き残るためのいろんなチャレンジをしてきたり、結果的に多様性が絶滅しないってことを確率を上げたり、そんな中でも地球の環境が大きく変わる時期にうまくいかない生物たちは死んでいったりっていう中の生き残りが私たちです。
たまたま成功したものの子孫として生きているので、自分たちがベストを尽くしたというよりは、なんとなく当たりくじを引いてきた人たちが残っているっていう感じなんですよね。
1000人のじゃんけん大会やると、必ず1人は優勝するわけで。
実力と運の掛け合わせがめぐりめぐって今の人たちになっていて、最後に人間社会はテクノロジーというもので人々が死なないという世界を作ってきました。
一方で出生率がどんどん少なくなっていて、死ななくなったけど増えなくなるっていう状態に今先進国では直面しています。
それはね、何千年、何万年後の文明社会が、違う文明社会ができたときに、人類っていうのが昔いて、なんだかよくわかんないけど急に増えて急に減っていったねっていう数百年の化石を掘り出すかもしれないですけど、
今はみんなコツツボとかに入れちゃうんで、紙の資料とかがなくなってしまう未来では、結局掘り出されるのは、くさび型餅なのかもしれないという気もするんですけど。
かおり
なるほどね。自然に刻まれるもの。
よしやす
何万年か後に出てくるものはそういうやつで。
かおり
他は全部なくなっちゃう。くさび型餅か。
よしやす
文化財図家っていう博物館の遺跡が掘り出されるかもしれないですけどね。
かおり
なんかここにすごい恐竜の化石がたくさんあるんだけど。
よしやす
いくつかの化石じゃなくてプラスチックなんだけどみたいなのがたくさん出てくるかもしれないんで。
動くぞ!
生物殖えるしくみと変遷
よしやす
いや動きはしないだろうけど、動く気候が見受けられて昔にもテクノロジーがあったんだみたいなね。
ソーラーで動くようにセットしておいてさ。将来掘り起こされるときに太陽の光で、
かおり
急に動き出して。
よしやす
ぐわーっと。
という感じで、これからの生物、どんな種類のものがどれだけ残るのか、どれだけ多様性が確保できるのかっていうのが課題になってくるかもしれませんけれども、
いろんな絶滅しない方法というのを考えてみてはいかがでしょうか。
ということで今日はこのへんにしたいと思います。
損ない理科の時間では皆様からのメールを募集しております。
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また、有料ですけれどもaudiobook.jpというサービスで有料の番組配信もしております。
こちらはおまけがついているので、もしよければ聞いてみてください。
かおり
よろしくお願いします。
よしやす
よろしくお願いします。
また損ないプロジェクトのメンバーは、ポッドキャスト以外でもラジオトークやスタンドFMなどでも情報発信を行っておりますので、もし気になるようであればそちらも見てみてください。
ということで、損ないりかの時間第513回、この辺にしたいと思います。
お送りいたしましたのは、よしやすと、かおりでした。
それでは皆さん、次回の配信でまたお会いしましょう。
さようなら。
かおり
ごきげんよう。
