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進化（しんか、Evolution）とは、ある生物の種が何世代にもわたる変化の蓄積の結果、異なる種に分岐、あるいは変化する現象。
19世紀頃は、進化は進歩と同義であった。その頃はヨーロッパではフランス革命や啓蒙思想などの普及によって、人間社会が発展のさなかであり、多くの人がそれが生物の進化と同じものであると主張していた。20世紀には、社会的、文化的変化が進歩と厳密に同義であるという考え方は多くの社会科学者から受け入れられないものとなっている。また現在では一般的に、ダーウィンの進化の説明の解釈についても、生物の変化は進歩とは異なるものとして捉えられている。
19世紀以降は、進化と言った時は、社会や文化のそれでなく、生物の進化を指す。この生物の進化とは、ある生物の集団がある世代から次の世代に代わるときのアリル頻度の変化を意味する。それは、簡単に言えば、すなわちチャールズ・ダーウィンの自然選択のアイデアに基づく種の進化論そのものでもある。
本稿では、生物の進化について説明する。
| Table of contents |
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2 新しい形質の出現 3 形質の固定と消失 4 進化論の発展 5 進化論の最近の発展 6 de Chardinの理論とHuxleyの理論 |
多くの生物学者は、現在の地球上の生命はある一つの種から分岐したものであると考えている。その根拠には多くのものがあるが、その一つは、現在の生物は共通の遺伝コードを用いているというものである。複数の起源を持つとする説もあるが、遺伝コードを中心とする共通点の重要さや、共通点の多さから見て、共通の祖先から派生したとされる説が強く支持されている。
生命の起源については、学問分野としては、系統発生学で研究されてきた。系統発生学は、根本的に全く内部構造の異なる器官が、外見が表面上よく似たものになることがあり、しかもそれが同じ機能を果たすケースがあることを見つけた。このような相似器官が見つかったことで、ほとんどの場合において、一つの機能を実現するのには何通りもの解決法があることが示され、生命にとって普遍的な特性がすべて必要であるという説は信じがたくなった。さらにまた、同じような内部構造の器官が、まったく異なる機能を実現している例(相同器官)も明らかになった。
脊椎動物の四肢は相同器官の好例である。脊椎動物の二つの種を比較したとき基本的に共通の構造があり、その構造はそれらの生物種が分岐する前の共通の祖先にも存在していたのである。現在、進化を説明する理論として最も支持されているのは進化の総合説と呼ばれるもので、ダーウィンの自然選択による進化と、グレゴル・ヨハン・メンデルの遺伝子の理論を統合したものである。この総合説によれば、基本的に種形成という現象は2つの集団の遺伝的隔離であり、この隔離はそれらの遺伝子プールの多様性の拡大をもたらす。
すべての生物が共通の祖先を持つとする説のさらなる証拠として、誰も生物の自然発生という現象を確認できなかったことにある。これは、生命の起源は非生命から生じるとしてもそれは非常に稀な現象であるか、あるいは現在の地球の環境とはかけ離れた何らかの条件のそろった環境がその発生には必要であることを示している。
DNA配列上には現れないが通常のDNA複製に影響を
与えるような遺伝性の変化についても、研究が
進められている。この変化は遺伝情報の変化を
一切伴わなかったり、変化そのものが可逆であったりする。
このような変化は、エピジェネティックな遺伝と呼ばれ、
対応する現象としては、DNAのメチル化、プリオン、structural inheritance
などがある。
このような機構が環境からの刺激に対する応答として、それに
適応するような変化をもたらしうるのかどうかについては研究が継続されている。
ダーウィンの確立した進化の枠組みでは、遺伝するような変化の生起は環境からの刺激
とは無関係であるとしていたが、もしこのようなことが実際に起きているとすれば、
ダーウィンの進化の枠組みから外れたものとなるだろう。
一般的には、遺伝するような変化がどこから生じてくるのかについては、ダーウィンは
ほとんど知らなかったとされている。
(この項目は未完です)
その過程とは、以下の２つである。
生命の起源
新しい形質の出現
生物が変化するとき、どこかの時点で新しい形質が出現しなければならない。これまでに遺伝学者が、どのようにして新たな形質が現れるのか、またどのようにしてその形質が後の世代に残っていくのか研究してきた。ダーウィンの時代には、まだ遺伝に関する詳細な解明はなされていなかった。しかし現在では、形質が親から子へと伝わっている様子を遺伝子と呼ばれる不変の何かの実体と一緒にはっきりとたどることができる。そしてその遺伝子とは、実際はDNAに書き込まれた情報であることも
現在では分かっている。DNAの変化は突然変異として知られており、その影響は形質の変化となって現れる。また、個々のDNAの変異体について形質の変化はほとんどなかったとしても、
それらの組み換えによって新たな形質が発生することもある。
組み換えは有性生殖の場合は対応する性の細胞の融合によって、バクテリアの場合は
接合と形質転換などの遺伝物質の移動によって起きる。Microevolution と Macroevolution
(この項目は未完です)
創造 対 進化
(この項目は未完です)
形質の固定と消失
集団内で起きる形質の固定と消失は、集団内で
ある特徴が多く見られるようになる一方で、別のある特徴が
見られなくなっていくという状況を意味する。
形質の固定と消失に対しては、２つのプロセスが寄与していると
一般的に考えられている。自然選択
ダーウィニズムにとっても、それ以降の進化論にとっても生物の進化は自然選択の結果であるとしている。自然選択は、ダーウィニズムにとっても現代の進化論にとっても重要であるので、以下では非常に簡単にではあるが、要約を示す。
自然選択はまた、生物が長い時間を越えて生き残っていくのに役立つ仕組みを提供している。長い期間で見ると環境は常に変化しているので、もし後続の世代が生存と繁殖できないほど適応に失敗していたら、間を埋めていた種が滅びたのと同様にその種も絶滅するだけのことだろう。それゆえに生物は種として進化することで、長い時間の中を生き延びることができるのである。進化論における自然選択の中心となる役割は、生態学の研究との強い関係の中で形成されてきた。遺伝的浮動
遺伝的浮動とは、集団内における選択圧とは無関係な遺伝子の頻度の変化のことである。ただし、選択圧の影響を受けない代わりに、その遺伝子は形質からも無関係であるという条件がこの現象には必要である。親の世代の遺伝子の分布を維持するのに十分な数の子孫を作れないような、そういった小規模な交配集団においては、この現象は特に重要である。このような世代間での遺伝子頻度の変動は、ときには集団内からのそれら遺伝子の消失を招く。
このため、集団が2つに分離されたとき、最初のこれら集団の遺伝子頻度は同じであるが、やがて遺伝子頻度のランダムな変動、すなわち「浮動」によりこれらの集団は異なる遺伝子のセットを持った集団へと変化していく。(つまり、片方の集団からある遺伝子は消失してしまったが、もう片方の集団には残っているような状態)。火山の噴火や隕石の衝突といった、ごくまれにしか起きないような現象は、平時の選択圧とは違った方法で遺伝子頻度を変化させることで、遺伝的浮動に影響を与えてきたかもしれない。進化論の発展
進化論の現状
進化論の歴史
進化論の最近の発展
共生発生説
進化論における新構造主義
de Chardinの理論とHuxleyの理論
・・・以下英語版から翻訳中・・・