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多細胞生物はなぜ登場したのか?~高度化の戦略(前編)

Posted By tano On 2007年10月26日 @ 11:18 AM In ①進化・適応の原理 | 2 Comments

:D お待たせしました。前回のないとうさんの減数分裂の意味に続いて第2回、今日は多細胞生物への変遷を見ていきます。
単細胞生物(真核細胞生物)は刻々と変化する外圧環境に適応する為に少しだけ変化させて変異体を作り出す方法、同類他者=変異体を「確実」に、かつ「安定」して生み出すことに成功しました。
その為に生み出されたのが減数分裂というややっこしい細胞分裂の方法です。ある時は単純分裂、ある時は減数分裂、またある時は群生によって共に生き延びるといった、同じ生物なのに外圧の状況によって分裂方法を変える事でたった一つの細胞でもさまざまな環境に対応して生き延びようとしてきました。このように単細胞とはさまざまな課題を全て自ら担う万能細胞として存在していたのです。単細胞えらい! と思った人も多いと思います。しかしちょっと待ってください。 8)
実は全てを担う万能細胞は仕事をこなすのに精一杯の個人商店と同じで全然高度化していかないのです。 :-( 全てが中途半端なのです。 またさらなる外圧が来たときにはついにその万能能力も力尽きて全滅 :cry: という事態も迎えたかもしれません。このように常に厳しい環境下で精一杯生きていたのが単細胞なんです。えらいけど大変だったわけです。
多細胞生物への進化はその外圧の中で登場しました。歴史的には極端に外圧が高まった地球全体が凍結した全凍時代の23億年前に登場します。
では単細胞生物から多細胞生物へなぜ進化することができたのでしょう。
ポチッと押す前に考えてみてください。
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大きくは2つの理由があります。

①単細胞時代に作り出した2n体というメリットを有効に拡大させていった。→多細胞化が可能になった。

②保存だけを担う細胞=生殖細胞を作り出すことによって生殖負担がなくなった仕事細胞(体細胞)という専門細胞を作り出し、生命体の体機能の高度化を担っていくことが可能になった。

先日のなんで屋劇場ではそれらを緻密に展開していただきました。それらをできるだけおぼろげな記憶とメモを頼りに正確に?復元してみたいと思います。
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まずはややっこしい2n体の話から片付けます。①の部分ですね。
単細胞には細胞膜の中に核が1つしかないn体と核が2つある2n体の2種類があります。
多細胞生物に進化するにはこの2n体が持つ特性が大いに役に立っているのです。
なぜ2n体が多細胞生物に有利なんでしょうか?
多細胞生物は多くの細胞が情報を共有することでなりたっています。情報伝達は細胞膜を通して行われます。2n体は1n体よりまず単純に細胞の体積が大きい、細胞内のたんぱく質(栄養分)は染色体を維持する為に使われますが、染色体が2倍になったからといって細胞内のたんぱく質が同じように使われるわけではない。つまり2n体は1n体に比べてたんぱく質に余力ができるのです。その余剰たんぱく質を使って膜から膜へ情報を伝達していくことができたのです。
つまり2n体は細胞間をつなぐ指揮系統を確立することで別々の細胞を1つの組織にまとめ上げることに成功したわけです。

そして2n体によって作り出された最大の機能である有糸分裂という細胞分裂の方法です。
これを使うことで正確に同じ細胞を作り続けることが可能になります。有糸分裂によって多細胞生物の各種機能を担う為の同一細胞を大量に作り出すことができたのです。
さらにその有糸分裂が生み出した減数分裂という生殖手法、これが多細胞時代の活路を開くことになるのです。 :D
さて次はいよいよ本題です。②の部分の中身を見ていきたいと思います(続く)
(by tano)


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