四方山話（Melania というチョウの話） (2021年8月16日）
7月27日のページでかなり恥ずかしいことを書いてしまったこともあって、遺伝について少し勉強してみようと思い立った。長谷川眞理子著「進化とは何だろうか」（岩波ジュニア新書）を読んでみたので少し紹介する。
図は「自然淘汰」についての説明の中で著者が引用しているものである。
ガラパゴス諸島にガラパゴス・フィンチという名の小鳥が住んでいるそうで、黒っぽい地味な鳥で、十五センチ前後の大きさとのこと。図の上段は 1976 年にダフネ・マジョールという名の島に住んでいたすべてのフィンチ（$751$ 羽）のくちばしの厚さを測定し記録したものである。$9 mm$ から $10 mm$ を中心にかなり広い範囲に分布している。一方下段は $2$ 年後の 1978 年に測定した記録である。但しこの時の総数は $90$ 羽だった。明らかに中心値が $5 mm$ 程度大きい方へずれている。
この二回の測定の間に何があったかと言うと、ひどい干ばつがあったそうである。多くの植物が枯れ、動物たちが摂りえる食物に大きな変化が生じた。この島のフィンチにもその影響は及び、実に $84$ パーセントが死んでしまった。従って、上の図の下段の資料は生き残ったフィンチのくちばしの厚さの分布を示していることになる。つまり、干ばつを生き残るためには、くちばしが薄いより厚い方が有利であったと解釈できる。
フィンチは主に植物の種子を食る鳥だが、彼らが好む小さく柔らかい種子は干ばつにあって瞬く間になくなってしまった。しかし一方で、大きくて硬い殻に入った木の実は干ばつの影響をそれほど受けず、比較的残った。硬い殻の中から実を取り出すことのできた大きく厚いくちばしの持ち主は生き残ったが、薄い小さなくちばしではそれができなくて、多くが死んでしまったと考えられる。くちばしの厚みは遺伝する形質で、厚い親からは厚い子どもが、薄い親からは薄い子どもが生まれる。よって、この干ばつという自然現象は、その後にこの島に生息するフィンチのくちばしの厚さを決定づけたことになる。
突然変異によって形質に多様さが生まれ、その中から自然がより適したものを選び取るという意味で、「自然淘汰」を理解するならば、この「フィンチのくちばしの厚さ」の例はその理解の為にあるようなものである。中学か高校の教科書にもこの鳥のくちばしの厚さについての記事があり、それを読んで「自然淘汰」を分かった気分になった記憶がある。
ところで、この本では一方でいくつか面白い例を紹介してくれている：チョウやガの幼虫の毛虫は、私も春先、庭木の葉を食われて辟易するが、ものすごい勢いで食べ、ものすごい勢いで成長する。ニ日もほっておくと、葉っぱは穴だらけにされる。食べられる木の方は「なされるがまま」かと思っていたのだが、どうもそうではないらしく、彼らも葉を食べられないように防御するらしい。その一つにアルカロイドという毒を葉に蓄える植物があるとのこと。これによって味も不味くなり、毒もあって毛虫は敬遠するようになる。
しかし毛虫も黙ってはいない、コスタリカの熱帯雨林に住む Melania というチョウの幼虫は、早朝、植物がまだ葉の先までアルカロイドを行き渡らせる前に、主軸を含めて葉脈をかみ切り、アルカロイドが入ってこない円形の領域を確保する。その後でゆっくりその内部の葉を食べるらしい。
Melania のこの行動も自然淘汰の結果会得されたものだと考えると、物語はおそらく次のようになる：コスタリカの熱帯雨林に住むチョウの遺伝子にいろんな変異が生じ、食べ始める時間帯、最初に口を付ける葉の部分、食べながらの移動の仕方、等の点について多様性が生じた。その多様性の中で、『早朝に出て、本格的に食べる前にまず準備をする、つまり、柔らかい部分の葉っぱは後回しにして、硬い葉脈をすべてかみ切りながら円形を描いて歩く、その後で、その内部の柔らかい葉っぱを、ゆっくり平らげる』やり方の遺伝子を持つ個体が、より多く生き残った。それ以外の遺伝子を持つ個体は、毒物を食べさせられて、徐々に減っていった、という説明になる。
正直言って、「フィンチのくちばし」程にはすとんと胸に落ちてこない。何か、妙につかえるものが残る。敢えて引用させてもらうなら、量子力学の説明に対してアインシュタインが抱いた違和感に、一脈通ずるところのある感触、とでも言うべきか。このように感じるのは私だけだろうか。誤解されないように断っておくが、私はもちろん『誰かがそのようにデザインした』などと言うつもりは毛頭ない。
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