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生物の進化について考えてみました

    

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真核単細胞生物の誕生


こうして、1匹から始まった原核単細胞生物は、文字通り指数関数的な勢いで増えていきました。まさに生物のインフレーションといえます。しかしこのような不安定な状態では長く続くことはできません。宇宙のインフレーションも誕生から10のマイナス36乗(10^-36)秒後には終わったそうです?
細胞の分裂は一つのものが二つになるということなので、新たにできる一つ分の材料を吸収しなければなりません。完全に吸収してから分裂するか、まず分裂してから吸収するか、あるいは分裂しながら吸収するかによって、細胞の大きさにバラツキが出てくると思います。
ある時大きい細胞が、小さい細胞を飲み込みました。または、小さい細胞が大きい細胞の中に入り込みました。いずれにしても、生きている細胞の中に生きている細胞が入った状態ができました。これで、外側の細胞の遺伝子だけが内側の細胞に入り、この2匹が共同生活をすれば、形としては真核単細胞生物のような感じになります。つまり内側の細胞が「核」になったと考えれば……。
しかし、この二つの細胞を同時に分裂させるには、今までと比較にならないような複雑な工程となります。そのための情報量もばく大に増えます。簡単なことではありません。
何千万、何億という挑戦者がことごとく失敗し、命を落としていったことでしょう。でもまったく問題はありません。その間にも指数関数的な勢いで原核単細胞生物は増えていっているのです。
失敗の原因としては情報量の不足とともに、安定したエネルギー供給ができないということもあったと思われます。やはり、大きな細胞を分裂、増殖させるにはかなりのエネルギーが必要なことでしょう。
原核単細胞生物のなかにある特殊な酵素をもっているものがありました。それは、ATPを作る能力があるもの、いわゆるミトコンドリアです。このミトコンドリアを取り込んだものだけが分裂、増殖に成功しました。
ミトコンドリアをもたないものが分裂しようとすると細胞は死んでしまったのです。 まるで自殺をするかのように。

真核単細胞生物の目的


何とか分裂することに成功したものは、自らの能力を高めることを最優先にゆっくりゆっくり増えていったことでしょう。
エサとなる原核単細胞生物はもはや無限にいます。それを補食するための運動能力や消化吸収する能力、そして何より増殖、分裂のシステムを確立させねばなりません。私の理解をはるかに超える細胞分裂の仕組みです。
この時の条件により、その後の進化の大筋ができあがったと思われます。
まず、ミトコンドリアを得たものだけが繁栄していきました。ミトコンドリアのない真核生物もいるようですが少数派です。
そして、葉緑体をもつかもたないか、そして陸上に進出したか海洋に留まったかによって、次のような運命になったと思います。
葉緑体をもち陸上に進出したものは「植物界」へ、海洋に留まったものは「海草類」へ、葉緑体をもたずに陸上に進出したものは「菌界」へ、海洋に留まったものは「動物界」へ、という具合です。
そして、自らの能力を高め、細胞分裂の仕組みを完成させて真核単細胞生物は猛烈な勢いで原核単細胞生物を食べ始めました。その勢いはまた凄まじく、さしもの原核単細胞生物も徐々にその数を減らしていきました。
それと同時にまた新たな問題が発生しました。今度は真核単細胞生物が増えすぎてきたのです。

多細胞生物の誕生


原核単細胞生物の時は天敵を作ることで増えすぎの危機を回避した生物ですが、今度はどうでしょう?
これ以上、大きな細胞を分裂させることは、エネルギー効率からいっても難しいのでしょう。とすると、細胞同士が共同生活をする、多細胞生物へと進化することは当然のことであると思えます。これには二つの意味があると思います。
一つは、細胞の共同生活により、身体全体を大きくするとともに身体全体の能力を高め、どうしても増えすぎる傾向にある単細胞生物を効率よく食べられるようになることと、もう一つは、数多い細胞の中から選ばれた細胞のみを次世代に伝えることで、自身が増えすぎるのを防ぐ意味もあると思います。となると、生殖細胞以外の細胞はある程度の時間のあとには、自ら死んでいく能力が必要になります。
いわゆる「寿命」のある生物がこの時初めて誕生したのです。
一方、海草類や植物界に進んだものは、藍藻(葉緑体)やバクテリア(細菌)など原核単細胞生物の協力で、生物に必要な物質とエネルギーを作る仕事を始め、そしてそれを補食する草食動物、さらにその草食動物を補食する肉食動物の食物連鎖も始まりだしたと思います。

常識への挑戦


私は素人のお気楽から、原核単細胞生物から真核単細胞生物への進化が、10年から100年くらいで起きたと書きましたが、この多細胞生物への進化も少なくとも1万年未満で起こったのではないかと考えています。
その根拠は、やはりあまり長い時間がかかると真核単細胞生物も増えすぎてしまうような気がします。しかも今回はエサである原核単細胞生物も間違いなく豊富にあります。
1万年としたのは、真核単細胞生物同士の争いもあるし、多細胞生物への変化つまり、細胞同士が協力し合うようになるシステムが良くわからないので少し弱気になりました。
いずれにしても、地球の全歴史から見ればほんの一瞬の間に、生物は爆発的な増殖をし、多細胞生物の発生まで一気に進化したと考えました。
また、このような地球的規模でのインフレーション的増殖をしない限り、地球のどこにでも同じ単細胞生物がいるということの説明も難しいと思います。これはたとえば、運動能力のない原核単細胞生物が太平洋で発生したとして、それが大西洋に移動するまでには、確実に別種の生物に進化してしまうのではないでしょうか?
もう一つ、素人は常識に反することを思いつきました。
それは、進化の目的というか、方向が増殖をおさえる方向に向かっているのではないかということです。どうでしょうか?
確かに生物は単純な仕組みから複雑な仕組みへ、下等な生物から高等な生物へと進化しています。そして限局的にはその種がより繁栄する方向に進化をするものですが、全体としてはどうでしょうか?
こと、増殖ということに関しては高等な生物のやり方がとても有利とは思えないのです。
人間のことを考えれば細胞の数は60兆個もあるそうですが、そのうち次世代に伝える細胞はほんの数個です。そして、世代交代に20年から30年もの時間がかかります。
そして有性生殖をしますが、これも増殖という点からするととても効率の悪い方法です。
私には2人の娘がおりますが、人類の増殖という点からすると、何の貢献もしていないことになります。これがたとえば、妻が2回、私が2回生殖したとすると、子供は4人になり有性生殖でない方の方が効率が良いことになります。
増殖の代表選手のようなゴキブリ、ネズミ、オキアミを考えても、すべて1個の卵子と1個の精子から1匹の子供ですので、明らかに単細胞生物の増殖能力よりは劣ると思います。
結論として、生物の進化の方向性はできるだけ増殖の速度を落とすような方向へ、しかし、単純な生物から複雑な生物へと進化しないでいるのは間違いないので、いうなれば量より質を目指していると考えられます。