ミドリムシが「動物でも植物でもない」ワケ

生物とは何か、生物のシンギュラリティ、動く植物、大きな欠点のある人類の歩き方、遺伝のしくみ、がんは進化する、一気飲みしてはいけない、花粉症はなぜ起きる、iPS細胞とは何か…。分子古生物学者である著者が、身近な話題も盛り込んだ講義スタイルで、生物学の最新の知見を親切に、ユーモアたっぷりに、ロマンティックに語る『若い読者に贈る美しい生物学講義』が11月28日に発刊された。

養老孟司氏「面白くてためになる。生物学に興味がある人はまず本書を読んだほうがいいと思います。」、竹内薫氏「めっちゃ面白い！　こんな本を高校生の頃に読みたかった!!」、山口周氏「変化の時代、“生き残りの秘訣”は生物から学びましょう。」、佐藤優氏「人間について深く知るための必読書。」と各氏から絶賛されたその内容の一部を紹介します。

ミドリムシに悩む人たち

　ミドリムシという生物がいる。学名はユーグレナで、そのユーグレナという名前で栄養補助食品としても売られている。

　ミドリムシは鞭毛（べんもう）を波打たせて泳ぐし、体を変形させて動くこともできる。まるで動物みたいだ。その一方で、ミドリムシは葉緑体を持っており、光合成をすることができる。

　まるで、植物みたいだ。そのため昔は、ミドリムシはいったい動物なのか植物なのかと、悩む人もいたようだ。

　しかし、なぜミドリムシが動物か植物か迷うのかというと、それは、生物には動物と植物しかいないと思っているからだろう。でも、実際には、動物でも植物でもない生物はたくさんいる。

　というか、すべての生物の中で、動物や植物はほんの一部分を占めるにすぎない。だから、ミドリムシが動物か植物かを、悩む必要はまったくない。ミドリムシは動物でも植物でもない。ただ、それだけのことだ。

　現在の地球の生物は、大きく三つのグループに分けられる。細菌（真正細菌）とアーキア（古細菌）と真核生物だ。私たち動物は、真核生物に含まれる。アーキアはカール・リチャード・ウーズ（1928～2012）というアメリカの生物学者によって比較的最近（1977年）発見された。ウーズはＤＮＡの塩基配列を使って、すべての生物の系統関係を、初めて調べた研究者である。

　ＤＮＡはすべての生物が遺伝情報を保存するために使っている物質だが、その中の塩基配列は時間とともに少しずつ変化する。そのため、進化の道すじもＤＮＡの中に保存されているのだ。

　系統がそれほど遠くない生物なら、体の形からでも系統関係を推測することができる。ウシとシカとトカゲなら、この中でウシとシカが近縁であることは、体の形からでもわかる。

　たとえば、ウシとシカとトカゲには肢がある。それは、この三種の共通祖先が肢を持っていたからだ。この肢のように、それぞれの種が、共通祖先の同じ形質から引き継いだ形質を、相同な形質という（形質とは、形態と性質のことで、生物のすべての特徴のこと）。

　この相同な形質同士を比較すれば、系統関係を推測することができる。この場合は、肢を比べれば、ウシとシカには蹄（ひづめ）という共通の構造があるが、トカゲにはないことがわかる。そこから、トカゲに比べて、ウシとシカは近縁だと推測できる。

　系統が遠いと、どれが相同な形質なのかわからない。ヒトとキノコとアメーバだったら、どこが相同な形質なのか決めるのは難しい。そのため、すべての生物の系統関係を明らかにすることは、無理だったのだ。

　しかし、すべての生物はＤＮＡを持っている。そして、ＤＮＡ上のいくつかの遺伝子は、すべての生物が持っている。それは、すべての生物の共通祖先が、その遺伝子を持っていたからだ。したがって、その遺伝子は、すべての生物で相同だと考えられる。そういう遺伝子を使えば、すべての生物の系統関係を推測することができる。

　それを初めて行ったのが、ウーズだ。具体的にはＳＳＵ－ｒＲＮＡと呼ばれるＲＮＡを作る遺伝子を使って、すべての生物の系統関係を推測したのである。

　その結果、たとえば、見た目は同じように見えるメタン菌と大腸菌が、系統的に非常に離れた関係であることがわかった。そこで、メタン菌を含むグループを、細菌の仲間から独立させて、アーキア（当時の呼び名はアーキバクテリア）というグループを作ったのである。