2008-04-17

陸上動物ー進化の2つの頂点

生物の進化には進化系として2つの頂点があります。
2つの頂点とはなんだと思いますか?
聞いたことがある人も多いと思いますが一つは人類、もう一つが昆虫なのです。
先カンブリア紀の初期に分岐した新口生物と旧口生物はその後環境適応の戦略としてそれぞれがそれぞれの戦略で進化してきました。片側は脳の容量を増大する巨大脳、片側は機能を先鋭化させていく微小脳として別々の進化戦略をとってきました。
また同時にこの2つは祖先においてまったく同じであったという事も最近の研究で証明されてきています。「別々の戦略」と「祖先が同じ」、この2つの理論を今日は紹介してみたいと思います。
内容は水波 誠氏著の「昆虫ー驚異の微小脳」より抜粋(一部まとめ)しております。
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「昆虫と人類は別々の戦略の頂点」
テキサス大学のビアンカという教授はこの2つの進化をr戦略、K戦略と呼んでビアンカの理論を構築しました。
昆虫を頂点とするr戦略者は不安定な環境に生息する種で、体のサイズが小さい、世代交代が早い、個体数が多いなどを特徴とし繁殖率の高さが目立ちます。
一方、人類を頂点とするK戦略者は安定した環境に生息する種で、体のサイズが大きい、世代交代が長い、個体数が少ない、少産である、などを特徴とし、環境資源を有効利用する能力の高さが目立ちます。
生活様式の違いから考案されたこの理論はその後さらに発展させ、小型で短命な陸上無脊椎動物がr戦略者、大型かつ長命の陸上脊椎動物はK戦略者とみなせると論じました。
r戦略者とK戦略者のきわだった違いは環境の変化にどう対応するかにあります。
昆虫などの体の小さい短命な動物は、短期間に多くの変異を生み出すことによって、環境の変化に対応して生き残る戦略をとりうる。対照的に陸上脊椎動物では成熟するまでの発育期間が長く、個体の生涯のうちに繰り返し環境変化にさらされるので、学習によって個体行動を変化させて環境変化に対応するという戦略と考えられました。
K戦略者の成功の最大の理由の一つが高度な学習能力を実現させた「巨大脳」の獲得であったとことは疑いありません。同様に昆虫を典型とする陸上無脊椎動物のr戦略者としての成功の理由のひとつは、鋭い感覚能力、素早い運動能力など、r戦略者にふさわしい行動機能を実現させた「微小脳」の獲得であったといってよいでしょう。
「昆虫と人類の共通の祖先」
1990年代に起きたエボ・デボ生物学の革命は人と昆虫の区分を超えた共通の働きをもつ遺伝子が次々と発見されています。
それらは例えばボディープランを決める遺伝子、眼や心臓、生物時計、さらには中枢神経の形成に関わる遺伝子が同一であるという発見です。このような機能をすでに獲得していた共通の祖先から新口動物と旧口動物に分岐してその頂点に人と昆虫が立っているのです。
共通の遺伝子があるという実験は以下のように発見されました。
「たとえば、ここに眼をつくれと指令するショウジョウバエの遺伝子をマウスに入れるとマウスに眼が生じて始めます。またマウスの眼の発生を指令する遺伝子をハエに入れるとハエに眼が生じ始めます。また中枢神経系ではショウジョウバエとマウスに脳の形成に関わる少なくとも6つの共通する遺伝子が見つけられています。たとえば、脳の特定の部分が正常に形成されないマウスの受精卵に、それに対応するハエの遺伝子を入れると正しい脳が形成されます。これは無脊椎動物と脊椎動物が進化の途上で分岐する前の共通祖先の段階ですでに中枢神経の形成の為の基本的プランが形成されていた可能性を示しています。」
昆虫と人の脳はその基本的な部分は共通の祖先から引き継いだものだと考えられるのです。
従って哺乳類の脳と昆虫の脳は意外なほどの共通点があります。どこまでが共通の祖先から引き継いだものなのか、どこからが独立に獲得したものなのか、それを知る上で昆虫の脳を学んでいく事は哺乳類の脳を明らかにしていく標になると思われるのです。
さて、次回までには昆虫の脳について勉強していきたいと思います。 (by tano)

List    投稿者 tano | 2008-04-17 | Posted in ①進化・適応の原理1 Comment » 

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コメント1件

 モスカル | 2008.05.18 17:52

お久しぶりです。モスカルです。
久々にブログを更新しましたので、ご覧になって下さい。 
 私のサイトには、貴方様のブログのリンクを、きちんと貼っております。 ですので、私のブログを、貴方様のリンク一覧に加えてくださいますよう、よろしくお願いします。大学生からのお願いです。
 モスカルのCS日記
 http://rararabit.blog5.fc2.com/
 

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