2007-11-10
淘汰適応を種の中にシステム的に組み込むことで生物は進化を遂げてきた
nannokiさんが投稿して下さった「卵子の一生、精子の一生」スゴク興味深いですね。
卵巣内の（卵祖細胞→）卵母細胞は胎生期20周期ごろに700万個作られるのをピークにして、生まれる頃には200万個に減少し、さらに排卵が起こり始める思春期頃には約40万個まで減少します。・・・この残った40万個の卵母細胞から一生を通じ排卵される約400個の卵子をつくり、残りの卵母細胞は死滅していしまいます。
膣内に放出された精子は卵子に辿り着く過酷な旅に出る事になります。膣の内部は細菌やウイルス防止の為強い酸性状態（ph5以下）になっていて、精子にとっても過酷な環境です。膣内に放出された精子は、子宮頚管という子宮に繋がる細い道に入らなければ死滅してしまします。子宮頚管に辿り着いた後、卵管口までの長い距離を泳いでいき卵子を目指します。この卵管口には子宮側に向かって卵を移動させる鞭毛運動があり、（精子から見れば逆流状態）この鞭毛運動に対してサケが遡上するかのごとく卵管膨大部まで上り、卵子と出会う事になります。
生命とは生物史的にも個体の発生史的にも、ものすごい淘汰圧力を潜り抜けて成立している（幾多の屍の上に成立する）奇蹟的できごとなんだなと、改めて認識させられますね。見方を変えれば、卵子も精子も大多数は淘汰される運命にある訳で、カワイソウだとか効率が悪いなあなんて感じも少し思っちゃう訳ですが、それこそ「生命至上主義」や「効率主義」に毒された現代人の価値観に過ぎないのでしょう。「生命は地球より重い」ではなく「生も死も淘汰適応戦略の一部」という見方こそ生物史が教えてくれる事実です。もっといえば淘汰適応を種の中にシステム的に組み込むことで生物は進化を遂げてきたともいえるのではないでしょうか。
そこで淘汰適応の根源性を、るいネットの生物史に関する議論を参考に考えてみたいと思います。
ヒトの卵子・精子の一生
今日はヒトの卵子 
と精子 
の一生について投稿したいと思います。 😀
親の卵子と精子が合体して親と少し違った子供が生まれる。
私たちが生まれてくる原点に卵子と精子がある訳ですが、卵子と精子が合体するまでには各々違った淘汰過程が見えてきてなかなか興味深いです。
卵子と精子の大きさが違うのはなんで？
こんにちわ。arincoです。最近は配偶子について調べています。配偶子といえば精子と卵子。ですね。精子と卵子は大きさが異なりますが、生物の中には、大きさが同じのものや大きさが異なるもの等様々な配偶子があるようです。
今回は、
なぜ卵子と精子の大きさが異なるのか？に焦点を当てていきたいと思います。
その前に、ぽちっとお願いします。
動物の再生細胞と非再生細胞――闘争と死の必然（２）
前回のつづきです。
◆更なる体細胞の機能分化と細胞の再生能力
・
動物系統の生殖様式も多様であるが、進化の歴史上は、生殖方法を限定する方向へ（無性生殖を放棄して有性生殖オンリーへ）、オスメスの固定度を高める方向へ（雌雄同体から雌雄異体へ、性決定機構の固定化へ）、多様な生殖能を放棄する＝限定・特化路線をあゆんできた。
つまり、種の保存に係る生殖過程を（多様な同類他者＝小変異体を生み出せる）有性生殖＝生殖細胞の合体→減数分裂システムに限定させてきた。そうして、最も負担の大きい生殖過程を分離することによってはじめて、体細胞系列を高度に機能分化させていくことが可能になったとも言える。
【中略】動物は動いてエサをとるしかない。食い合いやエサの取り合いから、摂取機能を進化させる圧力が強く働き、その進化がさらに種間圧力を強化し、身体機能の高度化（＝体細胞系列の高度な機能分化）を促進するという外圧（循環）構造にあったと考えられる。リンク
外圧は、気候などの自然環境外圧に留まらず、種間・個間にも働きます。体細胞の機能分化が高度化すれば、闘争力は増しますので、動物界では体細胞の万能性を犠牲にしても身体機能の高度化をなす種が登場してくるのも頷けます。
一方、繁殖においては無性生殖のほうがはるかに効率的で安全です。有性生殖では、減数分裂による配偶子の形成、受精卵の形成、受精卵から固体発生という一連の複雑な過程を経なければなりません。多大なエネルギーと時間を要するし、高度な機能分化を実現するために様々な細胞間で正確なネットワークを構築しなければなりません。
これらの問題を同時に解決する実現態が、オスメス分化とみてとれます。環境条件の差によって、体躯差は色々ですが、哺乳類においては、生殖負担をメスが担い、生殖域や食の確保・対敵闘争はオスが担うという分化をしています。
動物の再生細胞と非再生細胞――闘争と死の必然（１）
現代の生物学では、現存する多細胞動物を、成体を構成する細胞の分裂(再生)能力によって３群に分けているそうです。
●第１群：生体がすべて分裂能力を持った再生系細胞だけからなる動物。
生物を構成している細胞は、幹細胞によって次々に補われる。
プラナリア、ヒドラetc.
●第２群：発生の初期には分裂性の細胞があるが、成体になると、生殖細胞
を除いて、体細胞はすべて分裂能力を失った非分裂性の非再生系
細胞からなる動物。
Ｃ.エレガンスなどの線虫や昆虫etc.
●第３群：成体になっても、体細胞のなかに分裂能力を有する再生系細胞が
あり、再生系細胞と非再生系細胞が同居している動物。
固体発生の過程で、
ex. [分裂性の再生細胞] ⇒ [非分裂性の非再生細胞]
神経芽細胞(神経幹細胞) → 神経細胞
筋芽細胞(筋幹細胞) → 心筋細胞
のように分化し、高度な機能を維持し続ける。
ヒトを含めた多くの脊椎動物tec.
＊これらの３群は、生物進化の系統発生の順になっている。
★出典：「人はどうして老いるのか」(田沼靖一著/ちくま新書）
併せて、以前の当ブログ記事を参照ください。
↓↓
参照：多細胞生物はなぜ登場したのか？～高度化の戦略（後編）
細胞分裂の分化史(なんで屋劇場資料より）
一見ヒルのようにも見えるが、よく観察すると、2つの眼をもっており、なかなかキュートな顔立ちだ。実は、眼だけではなく、筋肉や消化管、脳までももつ、れっきとした動物だ。このプラナリアの何がすごいか。それはイモリやミミズを凌駕する高い再生能力だ。例えば、メスのような物で10個の断片に切る。すると死ぬどころか、全ての断片が一週間ほどで完全な個体へと再生し、10匹のプラナリアになるのだ（図1）。
【中略】プラナリアは、通常、ある一定の大きさまで育つと、胴体の中央にある咽頭の少し下でくびれを生じ、2つに切れてやがてそれぞれが個体となる。つまり無性生殖、言い換えればクローン増殖するのだ。さらに驚くべきことは、栄養条件や温度などの環境が悪化すると、自らの体の中に精子と卵子をつくり、受精して新たな遺伝子セットをもった子孫を残すのだ。つまり、無性生殖と有性生殖を使い分け、個体の数を効率的に増やすと同時に、遺伝的多様性も維持することのできる、生命力あふれる生物なのだ。
図１ プラナリアをメスのような物で切断すると、
それぞれの断片が一週間ほどで完全な個体に再生する。
出典：「人はプラナリアになれるのか」
＊京都大学生物物理学教室・阿形清和教授の「インターカレーションモデル」を紹介する動画なども見れます。
中心体は、生命の統合器官のひとつ
分裂中の細胞における染色体（青）と紡錘体（緑）
※画像引用元はコチラ
一昨日、昨日につづき、微小管と中心体についてのエントリーです 
中心体は、細胞分裂（有糸分裂）のときに、極めて重要な役割をはたす細胞小器官(オルガネラ)のひとつです。
気になる続きはポチっと押してからどうぞ 
微小管、中心体のはたらき（運動・情報）
微小管の役割としては、細胞骨格としての細胞の形態維持や変形の他、原形質流動やべん毛運動・繊毛運動、特殊な小分子輸送などが知られています。
中心体は、微小管形成中心とも呼ばれ、微小管をつくるはたらきをしています。
よく知られているように、植物には微小管はありますが、中心体はありません。
おそらくは、中心体は動物の進化に大きく関係しているものと思われます。
今日は、その謎を探るべく、微小管や中心体のはたらきについて考えてみます。
＜微小管のＣＧ：ウィキペディアより引用＞
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細胞内の働き者 「微小管－中心体」に注目！
こんにちは。
ろくに生物を勉強せず、聞きかじりの知識で
「生命活動は遺伝子によって決定される」
などと盲目的に信じ込んでいたシミズです 
ところが×２、このブログの仲間と細胞の構造について学んでいくと、
その動きは組織的な反応の連続であることに驚かされます。 
現代の組織論に通じるものがあり、現代人も細胞に学ぶところは多いのではないでしょうか？
そんなことを感じながら、今回注目したのが「微小管」です。
（写真はコチラからお借りしました）
なぜ「微小管」なのか？
その前にまずはポチっとお願いします。
RNAの秘密：RNAと細胞分裂
RNAと言えばDNAの子分で、DNAの一部をコピーしてタンパク質をつくる中間的な情報伝達物質だと思っていました。これを伝令RNAとかメッセンジャーRNA、略してmRNAと呼んだりしています。しかし、実は数あるRNAのなかでこのmRNAが占める比率は数パーセントなんだそうです。それ以外の90数パーセントのRNAは一体何をやっているのでしょうか。
(この画像はNewton電子版よりお借りしました）
多細胞生物はなぜ登場したのか？～高度化の戦略（後編）
前稿に続きます。
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のです。
なぜそんなことが言えるのか？②の部分を解説していきます。
生物の最大の課題は種の保存です。生も死も種を保存する為に存在しています。そして種を保存していくには生殖、さらに生存し続けいていく為の摂食が最大の課題となるわけです。
生殖と摂食この２つの課題をバランスよくこなしていくことが生物に求められるのです。
つまり単細胞から多細胞の歴史とは単純化すれば保存細胞と仕事細胞の分化史と見て取れるわけです。
先の単細胞の事例で報告したように生殖というのは生物にとって最大の課題であり最大の負担でもあります。通常であれば生殖機能をどんどん特化した種が進化した生物と考えがちですが、実は反対なんです。 （一部昆虫や植物などそのように進化した種もありますが）
単細胞から多細胞へ変化していく過程とは体細胞を担う仕事細胞と生殖器官を担う保存細胞に役割分化したことが始まりなのです。
細胞分裂の分化史(なんで屋劇場資料より）
いよいよ佳境に！
