[生物系のお話・進化系統学] カテゴリの記事
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進化系統学ですけど。
自分としての予想について。これは俺が考えた予想、ヤマなので、あくまで参照程度に。これに基づいて勉強したら全く違うところが出て、単位落とした！といわれても受け付けませんのであしからず。まだすべてを推敲し終えてはいませんが、暫定で。形式は予告どおり４問。うち、３つ先生が作成。１つ自分で進化系統での授業における中から設問して解答。で２５０字以上５００字以内配点もわかりやすい。２５点の部分点。で、３つはおそらく、１．ＲＮＡワールド系２．進化の説に関すること３．絶滅or生命の誕生のようなものが出てくると思う。よって、（２）、３，４，５、６、（７）、（８、９、１０、１１、１２）、（１７）、１９、２０、２１あたり？（）はまぁ、覚えておいても良いものとしておきました。個人的には、４と１９（２０）が怪しいとにらんでます。で、だいぶ見に来る人が多くなってきましたけど、各回の進化系統学。あのままでいいかな。途中の未推敲で。
2005年07月14日
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第１１回 進化系統学
問い１．生命活動における酵素の位置づけについて論ぜよ２．熱力学第二法則と生物学の関連について論ぜよ解１．生命活動における本質は、遺伝情報物質の伝達であると言える。酵素は、（ほとんどが）タンパク質からなり、生体内の化学反応を進行させる生体触媒である。この機能より、脳での思考活動やＤＮＡの複製、筋肉運動、細胞の複製、タンパク質の合成など生命活動にとって重要なことを支えており、生命活動を効率よく行うために大切な物質であると位置づけられる。２．熱力学第二法則（エントロピー増大の原理とも言う）はエネルギーの移動の方向と、エネルギーの質に関する法則である。熱力学においては，その反応の行われる容器中の対象となる物質とその変化の生ずる領域は系（system）と呼ばれ，この系に対して外から作用する領域は外界（surrounding）と呼ばれる。種々の系の中で周囲の外界と全く隔離された状態にある系は閉鎖系（closed system）であり，周囲の外界との間に物質あるいはエネルギーの交換が行われている場合は開放系（open system）である。生物は一種の開放型であり，絶えず外界（環境）から高レベルのエネルギーを取り込んで，その体内においてエネルギーの形を変え，そして，絶えずより低レベルのエネルギーを外界（環境）に排出している。熱力学第二法則は、現象が進行する方向を示す法則であり、自然界の系は、無秩序さの程度が増加する方向に進む傾向があること、すべてのものはエネルギー的に安定な状態に向かうことを示している。しかし、生物はエネルギーを使って不安定な物質を作り出すという、反エントロピー的な生命活動を行っている。
2005年06月24日
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第１０回 進化系統学
問い１．分子進化中立説と自然選択説との違いを述べよ。２．分子進化中立説を支持する事例を挙げ、支持する理由を述べよ。解１．まず、分子進化中立説について：分子レベルでの遺伝子の進化は、従来のダーウィン進化論の説明のように自然淘汰により引き起こされるだけではなく、生物の生存にとって有利でも不利でもない中立的な突然変異を起こしたものが偶然に広まり集団に固定化することによっても起きると言う説。生存に不利な変異は自然淘汰によって排除されるという点では淘汰説（自然選択説）と共通するが、中立進化説では、突然変異の大部分が、生物にとって有利でも不利でもない中立的な変化であるという違いがある。※「有利な変化」とは、生物の住む環境において、その突然変異が生じた遺伝子をもつ個体の生存率や繁殖率を高める変化のことである。中立的な突然変異が起きても子孫を残せる確率は変わらないが、個体によってはたまたま多くの子孫を残すものもいれば、残せないものもいる。そのなかで、中立的な突然変異を起こした遺伝子は、運がよければ子孫の個体に残るだろうし、悪ければ消えてしまうだろう。この運良く子孫の個体に残った中立的な突然変異が集団のなかに広がって定着していく。つまり、遺伝子に起きた中立的な突然変異が、自然淘汰ではなく、全くの偶然によって広がり、進化が起きると考える。２.ヘモグロビンの種間のアミノ酸配列の比較。ヘモグロビンの種間でのアミノ酸配列の違いを比較すると、種の違いが大きいほど、配列の違いも大きくなる。これは分子進化の速度の一定性を示しており、この結果は中立説（分子で起こる進化は、淘汰に有利でも不利でもない「中立な突然変異」が偶然に広まる結果起こることであり、「中立な突然変異」が起こる部位を「中立部位」と呼んだ。そして、中立部位に起こる突然変異（中立突然変異）に基づく進化を「中立進化」と呼んだ。逆に、この「中立進化」は、淘汰に有利でも不利でもないので、形態上の進化はもたらさない。つまり、分子中にだけ変異は集積していく点）から説明できる。参考ウィキペディア・中立進化説中立説について生命誌研究館 パラダイムシフト：分子進化の中立説解２．微妙。後で、修正します。
2005年06月17日
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第９回 進化系統学
問い１．ウィルスの起源について述べよ２．近年頻発するエマージングウィルスの出現について考察せよ解（授業出てなかったので、イマイチ自信がありません）１．おそらく、マクファーレン・バーネット（Macfarlane Burnet）が１９４０年代に提唱した３つの仮説のうちの２つが有力か？微生物の退化説ウイルスは病気の原因となる大きな微生物（たとえば細菌）が退化して生まれたものというもの。⇒現在は否定的。トランスポゾン説トランスポゾン (Transposon) は細胞内においてゲノム上の位置を転移(transposition) することのできる塩基配列。動く遺伝子、転移因子(Transposable element) とも呼ばれる。DNA断片が直接転移するDNA型と、転写と逆転写の過程を経るRNA型がある。トランスポゾンという語は狭義には前者のみを指し、後者はレトロポゾン(retroposon) と呼ばれている。このような動く遺伝子の中で自己増殖能を持つようになったのがウィルスであるというの起源が考えられている。（レトロポゾンはレトロウイルスの起源である可能性も示唆されている）ＲＮＡワールドの生き残り地球ができたのが４６億年前で、一番古いDNA生物が出現したのは３８億年前といわれている。それまではRNAの世界と考えられている。→ＲＮＡワールド現在の生物はすべて遺伝情報としてDNAを持っているが、ウイルスだけは例外でRNAを遺伝情報としているものが数多くある。たとえば、エボラウイルス、ニパウイルスなど、エマージングウイルスのほとんどはRNAウイルスである。そこで、これらウィルスはRNAワールドの遺物であり、それが起源なのではないかと言う説。参考人獣共通感染症連続講座（山内一也）（第151回) 2003.11.7ウィキペディアより『ウィルス』２．エマージングウィルスは「かつて知られていなかった，新しく認識された感染症で，局地的，あるいは国際的に，公衆衛生上問題となる感染症」（新興感染症）と，「既知の感染症で，すでに公衆衛生上問題とならない程度まで患者数が減少していた感染症のうち，再び流行し始め，患者数が増加している感染症」（再興感染症）の２つの定義があるエマージング感染症の原因となるウィルスのことで、そのほとんどは野生動物が自然宿主になっています。動物に寄生して増殖するウイルスにとっては，動物を殺してしまうことは自らの存続にかかわります。できるだけ宿主である動物と平和共存することが望ましい。実際に多くの人獣共通感染症の原因ウイルスはこれにあてはまり，自然宿主である動物では病気を起こさないか発病しても非常に軽いものが多いです。しかし、これが人間に感染すると，いわゆるキラーウイルスに変身します。エマージングウイルス出現の背景にはさまざまな原因があります。世界的な人口増加→衛生環境の悪化や人間にウィルスが感染しやすくなるなどの可能性森林破壊→様々なウィルスと生物が共生していた環境に人間が割って入ることで、人間と相容れないウィルスに感染することが考えられる。都市化→整備された環境で人間の免疫力が低下、消毒液や薬の耐性を持った突然変異種の発生、スラムなどがあれば衛生環境が悪いため、ねずみなどの感染ルートが非常に多くなるなど。野生動物の輸入・野生動物のペット飼育→その地域にいない未知のウィルスを持ち込む可能性。地球温暖化→温暖化や気候変動により生物の暮らす場所が変化し、ともにウィルスの移動することで新たな地域に出現するということが考えられる。人間の移動→航空機などの人間の移動によりウィルスが広まる。また、蚊のような小さな生物がウィルスに感染したまま航空機で運ばれる可能性もある。いずれも人間社会と野生動物の世界の距離の短縮がかかわっているといえる。参考日系サイエンス微生物学の教科書も見てみるといいかもしれない・・・
2005年06月10日
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第８回 進化系統学
問題１．日本人のルーツについて述べよ２．人種による人間の能力の差はあるのか。思うところを示せ。解この講義は残り１０分から授業に出たので、答えに自身がありません（笑１．７万年ほど前から地球は表記に入り、大量の水が氷として陸地に固定されたために海水面が低下した。東南アジアにはスンダランドと言う広大な陸地が広がるほどだった。この時期に、アフリカから散ったホモサピエンスの一部が日本にたどり着いたと考えられる。従来の説では、日本人は縄文系の古モンゴロイドの上に渡来してきた弥生系の新モンゴロイドが混血して現代の日本人を形成していると言われているが最近の研究では多くの異説が出てきている。最近の説ではバイカル湖周辺に住む新モンゴロイドのブリヤート人が日本人のルーツと言われており比較的似ている。結構めんどくさい問題なので、興味をある人はもっと調べてみてください。たしか、結構前にビートたけしの番組やＮＨＫで日本人のルーツについて特集したものがあったはず。参考ウィキペディア『日本人』日本人のルーツ・起源と特徴２．ない。人種は遺伝形質から来る外見の違いによって成立しているから。人種（民族）は文化、言語によって区分され、能力の差はそれら文化や環境からくるものと考えられる。獲得形質は遺伝しない。つまり、親が優秀だからといって子が親とは限らない（ただし、親が遺伝的に優秀な因子を持っていた場合を除く）（余談）でも、ユダヤ系って頭いいよなー。人間大抵はやれることはないと思うけど、やっぱ適性というか素質と言うか・・・そんなものはあるように感じちゃうのが現実。
2005年06月03日
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第７回 進化系統学
問題１．ヒトとチンパンジーの違いを述べよ２．チンパンジーが生き残り、ネアンデルタール人が滅びた理由を考察せよ解１．脳が発達していて、複雑な道具を作ったり使うことができる。複雑な言語体系を持つ火を使用する直立二足歩行をする犬歯の縮小おとがい（下顎）の角度がヒトは大きいなど。あまり深く追求しすぎると、哲学入るので注意。猿とヒトの違いは？⇔猿を猿としているもの、ヒトをヒトとしているものは何か⇔ヒトとは何なのか？＝哲学です。ゲノムも違いますね。もっと精神論入れたい人は別にどうぞってとこです。なぉ、注意点。『初期の議論では主に脳の容積や脳に関連が深いと思われる道具の使用等が注目されていたが、近年の研究成果によればそれらは人類誕生後かなり後になって獲得された性質であることが判明しており、現在の学説では、 直立二足歩行と犬歯の縮小が人類の特徴とされている』簡単な道具程度なら、チンパンジーやオランウターンでも作り使用可。使うだけなら鳥類でもできる。↑ウィキペディア『ヒト』より２．チンパンジーとネアンデルタール人は結構違うような気がするので、ヒト（ホモサピエンス）とネアンデルタール人で調べてみました。調べられた説は２つ。だが、書く前に１つ注意。ネアンデルタール人はヒト（ホモサピエンス）の祖先ではない。むしろ、別系統の人類であることがＤＮＡの解析からわかっている。（１）ホモサピエンスによる滅亡言語能力が優れたホモサピエンスはコミュニケーションによって役立つ情報を多く獲得できたことが考えられる。役立つ情報が早く、多く手にできることは、食料や自身の安全の確保につながり、生存率が高くなる。とくに、食料入手においてコミュニケーションの果たす役割は大きいと思われる。その点、ネアンデルタール人は喉の奥が狭く、このため、分節言語を発生する能力が低かった可能性があることがわかっている。この両者の違いが増加の速さの違いを生み、ホモサピエンスによってネアンデルタール人のニッチは減少していき、ついに２万７千前にスペインの荒野で滅んだと考えられる。※プリントに『優れた文化を持つホモサピエンス・・・』と言う説明がありましたが、個人的にはネアンデルタール人はそうレベルの低い文化ではないと思います。脳容量も現生人類とほぼ同程度。剥片石器を加工する技術を有し、石器はハンドアックスとして用いたり、木製の槍の穂先として、狩りに使用したと考えられている。また、炉の跡が見つかっており、火を積極的に利用していたと考えられている。また、ネアンデルタール人は遺体を埋葬していたとされる。1951年から1965年にかけて、R. Soleckiらによってイラク北部のシャニダール洞窟で発掘されたネアンデルタール人の化石とともに数種類の花の花粉が発見されたことから、ネアンデルタール人には死者を悼む心があり、副葬品として花を添える習慣があったという説がある。（しかしこれらの花粉は、単に風に運ばれてきただけという可能性もあり、結論には至っていない）以上のような理由から。（２）混血説ホモ・サピエンスと混血し急速にホモ・サピエンスに吸収されてしまったとする説。（ただし、混血説はあまり支持されてなさげ）（３）遺伝的多様性の欠如説遺伝的多様性が欠如して進化の袋小路に陥ったのではないかという推測。１万年近い年代差のあるネアンデルタール人の骨から取り出したミトコンドリアＤＮＡを分析したところ、現生人類よりも変異差は小さかった。あまりにも（寒冷地に）適応してしまったネアンデルタール人は、多様性を失って先細りになってしまったのかと言う考え。特定の説を支持する明確な理由が出ていないためはっきりとした答えはないです。この３つに限らず、自分で探すor考えてみてください。参考ウィキペディア『ネアンデルタール人』人類史に疑問？
2005年05月27日
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第６回 進化系統学
問題１．なぜ短期間のうちに爆発的にいろんな生物が登場したと考えられるか？２．脊椎動物はどのようにして誕生したと考えられるか？解答１．（たぶん、カンブリア爆発のことを聞いていると思いますので、そのことについて話します）カンブリア爆発 (Cambrian Explosion) とは、先カンブリア紀の終わり（約6億年前）に最初の多細胞生物があらわれ（異論もあるが）、カンブリア紀（5億数千万年前）に突如として、今日見られる動物の「門」が出そろった現象をさす。カンブリア爆発で特筆すべきことは、進化のタイムスケールからすると、ごく短い１０００万年の間に現存するほぼすべての動物群がいっせいに出揃ったと言うこと。逆に、カンブリア爆発以降、新たなボディプラン（体の基本構造）を持った動物は誕生していないことである。カンブリア爆発でもっとも急速な多様化を見せたのは動物の大部分を占める「三胚葉動物」というグループである（多細胞動物には他に、身体構造が原始的なカイメン動物（側生動物）とそれよりはやや複雑だがやはり単純と言えるクラゲなどの刺胞動物などを含む、二胚葉動物がある。これらはカンブリアよりも古い時代にすでに生存していた）。化石記録からは、カンブリア爆発では１０００万年ほどの間に様々な多細胞生物がいっせいに登場し、世界のあちこちから見つかっている。こうした多様化を示すのに、実は三胚葉動物はカンブリア爆発よりもずっと前の約６億８０００万年より前に多様化を繰り返していたが、このころの動物は体が小さくて化石として残ったり、見つかったりしにくい。ところが、カンブリア爆発が起きる前の最後の１０００万年前で急速に大型化して、化石として多様化が進んだように見えると言う説がある。このため、一気に多様化が進み、爆発的に生物が登場したように見えたのである。余談。注意したいのは、参考にしたＨＰを読んでもらえるといいのだが、約６億年前に爆発的に動物の形態が多様化したカンブリア爆発の時には遺伝多様化はほとんど見られない。遺伝子の多様化（『遺伝子重複』と『遺伝子混成』による）はカンブリア爆発前にすんでいた。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っていないのである。すなわち、遺伝子の爆発的多様化はカンブリア爆発の直接の引き金ではなかったと言える。（以下、個人的な解釈になります）この時間的なずれから、私はカンブリア爆発では、新しい遺伝子を作ると言うことではなく、すでにある遺伝子をいかに利用したかが重要な点なのではないかと思います。後の動物進化の初期では、獲得した遺伝的多様性は、その後の環境への適応と特殊化によって、多くの遺伝子が削り取られ、ゲノムのスリム化へとつながった。一方で、脊椎動物へといたる系統では、ゲノムレベルの重複がおき、ゲノムサイズが回復している。カイメンのゲノムサイズはヒトのおよそ１/４だが、脊椎動物のゲノムは有顎類が出現したころには４倍化したことがわかっており、両者のゲノムサイズの違いは十分理解できるが、しかし、ショウジョウバエのゲノムサイズはヒトの１/２０、カイメンの１/５しかなく極端に小さく、線虫もヒトの１/３０しかない。これらの生物がなぜ少ない遺伝子でも十分に形態の複雑さを達成できているのかは、既存の遺伝子をいかに使っているかという立場から見ればそれほど難しくは無い。（既存の遺伝子の使いまわし）遺伝子や遺伝システムは機能的・構造的に柔軟で融通の利くものなのも知れない。種によっては、進化の過程で環境にますます適応し、特殊化していくものもある。それに伴って（遺伝子の使いまわしといった柔軟性から）遺伝子の欠失を起こし、それはゲノムサイズの縮小をもたらす。ゲノムが小さければ、複製に必要な資源も少なくてすみ、結果として効率よく子孫を増やすことにつながる。以上のことから私は、まず１０億年ほど前に遺伝子の多様化が起き、生物が時間をかけてゲノムの縮小・効率化を行ったと考える。そして、環境に十分適応し、化石として残るくらいの大繁殖・巨大化を成し遂げられる状態となったときにカンブリア爆発へと至ったのではないだろうか。＜参考＞Wikipedia・カンブリア大爆発カンブリア爆発生命誌研究館：カンブリア爆発と遺伝子の多様性季刊誌「生命誌」:ゲノムから進化を探る研究＜閑話＞この解答の大本→０４年３月日系サイエンスより。たぶん・・・推敲することになると思います、これ。２．海底に固着して触手を使って捕食していたコケムシ類のような祖先から触手と鰓を持つ翼鰓類を経て鰓による捕食に転換し多数の鰓穴を持つホヤ類に進化し尻尾に脊索を持ち、自由遊泳するホヤ類の幼生からナメクジウオ型の脊索動物になり原始的な脊椎動物に進化した↓以降、ヤツメウナギのような無顎類→（軟骨魚類→硬骨魚類）魚類→（以下、常識）参考なんとなくで・・・研究の背景外肛動物（淡水コケムシ）＜閑話＞授業のスライドをノートに書き留めておいたものをそのまま使用
2005年05月20日
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第５回 進化系統学
問い．１．植物が上陸したとき、どのような困難があったと考えられるか。また、どのような方法で、そのような困難を克服したと考えられてるか。２．裸子植物が中生代に大いに繁栄するようになった理由として考えられるものを上げよ。解．１．考えられる困難：乾燥・強い紫外線（十分でない酸素）→生命は最初に海洋で誕生し、 それから（約３０億年ほどの）気の遠くなるような長い時間、海の中で、単細胞生命としてくらした。 これらの海に守られた生命が 乾燥や強い紫外線から守っていた。さらに、まだ十分な酸素量があったとも考えられず、強い紫外線のもとで、生命が存在するには難しかったと考えられる。どのように克服したかオゾン層の形成（酸素量の増加）:（光合成で酸素を発生させ、飽和状態になると、それが成層圏で）オゾン層が形成されることで地球に降り注ぐ有害な紫外線がオゾン層で吸収され、植物が生存できるような環境になった。植物体の支持・保護に必要な組織の発達（維管束の形成・細胞壁）：強固な細胞壁を作ることで、重力に対する反応を取った。また、それは植物自体の保護にも役立った。（維管束は微妙）蒸散防止（クチクラ層の発達）:乾燥からの保護に役立った。根茎葉の分化：水分の吸収をスムーズにし、水分や栄養分の運搬を容易にする。etc・・・参照↓陸上で必要な植物の仕組みインターネット自然史博物館・植物の上陸２．維管束組織が大幅に発達した。→シダ植物よりも明確化。さらに水分や栄養分の運搬が効率化配偶体が保護された。→（１部の種を除き）花粉を用い、花粉管を通じて受精をすることで、配偶体を乾燥から守ることができるようになった。今までのシダ植物やコケ植物は水分が無いと受精を行えない。（精子を泳がせているから）種子により胚が保護された
2005年05月13日
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第４回 進化系統学
問い．１．光合成生物の出現は地球環境や他の生命にどのような影響を与えたか？２．Woeseは、生物を系統的に分類するためにどのような方法を用いたか？それはどのような長所をもっていたか？解１．（光合成生物の出現までの細菌の進化の背景、嫌気的従属細菌→嫌気的化学合成細菌→酸素を出さない光合成細菌→酸素を発生させる光合成細菌は自分でマスターしておいてください）光合成生物が出現し、増殖することで地球の大気中の酸素濃度が上昇し始めた。始めのうちは鉄や硫黄などの酸化に消費されたが、それらの吸収体が飽和すると大気の酸素濃度の増大が始まった。（また、酸素が増加することでオゾン層が形成され、宇宙から注がれる紫外線の減少につながった）酸素濃度が上昇することにより、大部分の嫌気細菌は絶滅し、地中や深海等の限られた場所にしか生存できなくなった。また、酸素は当時の生命にとって有害なものであった。この酸素に対して呼吸と言う方法で適応し、呼吸の方が化学合成よりもエネルギー効率がはるかに良いので、巧みで新たなエネルギー代謝を獲得した生物が爆発的に増殖した。２．Woese（ウーゼ）は16S rRNAによる分類⇒16S rRNA系統解析を用いた。16S rRNA系統解析とは、リボソームの小サブユニットのRNA塩基配列を基にして微生物の進化系統を明らかにする方法の一つである。16S rRNA塩基配列が系統解析に適している点リボソームという生物の本質に関わる機能を持ったRNAなので配列の保存性が高く、極めて関係の遠い生物同士でも配列の比較が可能である。 真核生物、原核生物問わずすべての種に存在し、機能変化に伴う遺伝子の変異がこれからも起きる可能性が極めて少ない。 ゲノム内にコピーが複数個存在しても、塩基配列にほとんど差が無い。 遺伝子の長さが適当に長く（16S rRNAの場合、1600塩基対程度）、系統解析に十分な情報量を持つ。 比較的変異しやすい部位も存在し、近縁な種でも比較が可能である。 細胞内に大量に存在し、PCRの開発がなされる以前から塩基配列の比較が可能であった。 全生物にわたって完全に保存された部位が三箇所ほど存在し、そうしたプライマー（ユニバーサルプライマー）を設計することにより塩基配列の決定が容易である。 以上の長所から、16S rRNAは微生物のみならず、最近は真核生物の系統分類にも使用されている。参照、ウィキペディア↓16S rRNA系統解析
2005年05月06日
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第３回 進化系統学
問題１．生命とはなぜ進化していくのか？利己的なＤＮＡと言う観点から論ぜよ。２．進化に対して大絶滅が果たした役割について論ぜよ。解答１．従来の生物学においては、生物が親と酷似した子を産むという事実がまず知られ、それを実現しているのが遺伝子であると解明されてきた。しかし利己的なＤＮＡ（遺伝子）と言う観点から見ると、自然選択で選ばれているのは、実は遺伝子であり、遺伝子は細胞の機能を介して生物の形質を作り上げるだけである。生物たちは、その機能をもって競争し、競争に勝ったものだけがその子孫をのこす。それが進化と言う結果をもたらしているのである。いわば、私たちの進化・適者生存は各個体のためではなく、利己的性格を持った分子である遺伝子（利己的遺伝子）が、自分の作った生物体という名の生存機械（サバイバル＝マシン）を使って、サバイバルゲームを演じて、遺伝子の幸せのために進行しているとも言える。（余談：利己的遺伝子The Selfish Geneですねー。不機嫌なジーンで叫ばれまくってましたね。あまりドラマの方は見なかったですし、偉い教授の設定のわりにはちょっと意味を履き違えてた気が。あたかも遺伝子自体が意志をもって、利己的に振る舞うかのよう・・・と言うのは間違い。『なぜ進化するのか』は意地悪な質問だと思う。）またしても参考はWikipediaより→ウィキペディア利己的遺伝子及び社会生物学・利己的遺伝子解答２．絶滅はニッチ（生態的地位）の空きを生じさせる。空席になったニッチを埋めるため、生き延びた生物による急激な適応拡散が起こる。適応放散により、新しい種・多様性が増加したり、異なる環境圧力下にさらされる種もでてくるので、進化に大きな影響を及ぼす。（例：白亜紀で恐竜の大量絶滅が起こり、哺乳類がその空いた地位を占有し、適応放散→進化して繁栄につながった）ウィキペディアより大量絶滅及びニッチ
2005年04月22日
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第2回 進化系統学
問題１．生命の誕生について、Oparin,Millerの研究を引用して説明せよ。２．最初の生体高分子はＲＮＡだったという説が最も支持されている。ＲＮＡ分子が持つ特徴を例に取り、その根拠を述べよ。解答今回の問題・・・ウィキペディアでほとんどカバーできる→生命の起源１．ミラーは原始大気を（還元型の）水素・メタン・アンモニア・一酸化炭素・二酸化炭素などで構成されていたと仮定し、化学反応のエネルギーとして紫外線照射や放電を加えた実験を行った。その結果、実験でできた溶液の中に生命に不可欠な有機物を多数確認した。オパーリンは、原始地球の構成物質である多くの無機物から、低分子有機物が生じ、 低分子有機物は互いに重合して高分子有機物を形成した。そして、原始海洋は即ち、こうした有機物の蓄積も見られる『有機的スープ』であったと仮定した。こうした原始海洋の中で、脂質が水中でミセル化した高分子集合体『コアセルベート』が誕生し、『コアセルベート』は互いにくっついたり離れたり分裂したりして、アメーバのように振る舞うので、このようなコアセルベートが有機物を取り込んでいく中で、最初の生命が誕生し、優れた代謝系を有するものだけが生残していったと考えた。以上のように、２人の実験・仮説からは生命は無機物から有機物がつくられ、有機物の反応によって誕生したと考えられる。（このような仮説を化学進化説といい、他にもジョン・バーナルによって粘土の界面上でアミノ酸重合反応が起きるとした『粘土説』や深海熱水噴出孔に由来するもの、生命は宇宙から来たという『パンスペルミア仮説』なども提唱されている）２．ＲＮＡ分子は自己スプライシングやrRNAの例もあり、自ら触媒作用を有していることやRNAウイルスにおいては遺伝情報の保存に役割を果たしていること、DNAに比べて変異導入率が高く、進化速度は早いことなどの特徴があげられる。これらにより、RNA自体が触媒作用（酵素活性）と遺伝情報をもつことがわかる。原始地球には最初の生体高分子としてＲＮＡができ、のちにRNAからタンパク質に生化学反応の触媒が移行し、RNAはタンパク質の配列を示す遺伝暗号としての機能を持つようになり、RNAが不安定な分子なので、RNAからDNAがその機能を担い、生物の発生につながったと考えられるから。余談。今回の問題、ウィキペディアで調べてて思ったんだけど、そのまんま・・・進化系統の先生がまねてるのか、ウィキペディアのほうがまねてるんだか・・・特に、問題２の答えをリンク先のＲＮＡワールドで引いていたらプリントと載ってることが一緒。加えて、コアセルベートもほぼ同じときた。
2005年04月15日
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第１回 進化系統学
今日の講義はちょっと興味深いもので、進化系統学。主に進化に重点を置き、ちょっこっと分類学をやるっぽい感じの授業。期待通りだったので、なかなか面白そうだと思いましたね。で、ガイダンスによると成績評価は期末の成績。『期末は毎回の授業で紹介する問題より出題』とのこと。ちょうどいい日記ネタになるなーと思いつつ、７月の再履修科目の結果如何でかなり崖っぷちの友人から「とりあえず、仮でもいいから答えっぽいの作ってと頼まれたので」あと、試験近づいたら見に来る人も増えるでしょうし。何気に知られていたりするのか？俺のＨＰ。では、本題。最初だし、今日はウトウトしていたので自信２５％くらいで。なぉ、個人的にお勧めしたいフリー百科事典『ウィキペディア』・生命の起源及び生命後は『進化』で引いてみるのもいいかもしれない。余り役には立たないけど知識としては良いものだと思ったので、一応。問い１．生命の特殊性を時間的、空間的連続性の観点から論述せよ。問い２．生物の根源を聖書的、および、ダーウィニズム論点において論述せよ。で、解１．ドイツの生物物理学者のＭ．デルブリュックの言葉にもあるが『生命現象（の特殊性）は時間と空間に規定されている』ものである。生命の特殊性は過去の進化の産物であり歴史的な存在である。気の遠くなるような、連綿とした時間の連続性・進化・歴史がなければ、特殊性は生じないと考えられる。また、加えて生命の特殊性は現時点の地球環境に規定され、それに応じているので環境・空間に支配された存在でもある。生命はこの限られた環境・空間のみにしか生存することはできない。生存していない生命がその特殊性を発揮することはない。このように時間的・空間的連続性の観点から見たとき、どちらかが欠けると生命の特殊性は簡単に成り立たなくなる。ゆえに、生命の特殊性は時間と空間に規定され、支配されたものといえる。解２．聖書的：人は神に似せられて作られたもの。すべての生き物は神によって作られた。ダーウィニズム論：自然淘汰⇒環境に適した種が生存し適していないものが滅ぶ（適者生存）を根幹とする。ダーウィンなど複数の博物学者は動物や植物の分類学的な洞察から導きだした仮説から、進化によって生物は多様化し、初期の単純な生命体から現在に見られる複雑な生き物が生じた。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た。あー、余計なものを百科事典で見ていたため解２はちと手抜き。ブランクが思っていた以上にあった。
2005年04月08日
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