新しい進化論が必要でしょうか?

© ガーディアン

リヴァイアサンプレス:

説明が現在の状況に当てはまらない場合、その説明は間違っているか、説明が不完全であり、この状況につながった他の未知の理由があることを意味します。このため、多くの科学者は、晩年のアインシュタインと同様に、「大統一理論」を模索してきました。これは物理学、化学、生物学において当てはまります。ダーウィンの進化論は、その発端以来疑問視され続けてきた。それは間違っていると言う人もいれば、不完全だと言う人もいます。もちろん、根底にある希望は、可能な限りすべての生物学的現象を説明できる理論を見つけることです。では、もしそれが間違っているとしたら、一体何が間違っているのでしょうか?

奇妙に聞こえるかもしれないが、科学者たちは、目がどのように形成されたかなど、地球上の生命の進化に関する最も基本的な疑問のいくつかをまだ知らない。人間がどのようにしてこのような極めて複雑な器官を持つようになったのかを説明する一般的な説明は、自然選択説です。

おそらく、学校の生物学の授業でこれを覚えているでしょう。視力の弱い種がランダムな突然変異によってわずかに視力の良い子孫を生み出すと、この改善によって子孫が生き残る可能性が高まります。生き残る期間が長ければ長いほど、繁殖して優れた遺伝子を次の世代に伝える可能性が高くなります。

同様に、次の世代は視力が良くなり、繁殖の可能性も高くなると考えられます。これが何世代にもわたって長期間にわたって続けば、これらの小さな有利な遺伝子が蓄積され続け、最終的に数億年後には、この種は人間、猫、フクロウと同じ鋭い視力を持つようになるでしょう。

これは、主要な教科書や科学のベストセラー本によく見られる進化の基本原理です。しかし、この発言は完全に誤りであり、誤解を招くものであると疑問を呈する科学者が増えています。

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まず、この理論は進化の起源を無視しており、光受容体、水晶体、虹彩がどこから来たのか説明せずに自然に存在すると仮定しています。また、これらの壊れやすく傷つきやすい部分がどのように組み合わさって 1 つの臓器を形成するのかについても説明されていません。そして、目だけではなく、他の伝統的な理論も疑問視されてきました。

「最初の目、最初の翼、最初の胎盤はどうやって形成されたのか？これらの疑問を説明することは進化生物学の基本的な目的だが、まだ納得のいく答えは得られていない」とインディアナ大学の生物学者、アーミン・モチェク氏は語った。 「進化は予期せぬ進歩を伴う緩やかな変化のプロセスであるという従来の理論はもはや当てはまらない。」

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進化論には、科学者によって真剣に疑問視されていない核心原理がいくつかあります。たとえば、彼らは自然選択、突然変異、ランダムな要因が役割を果たしていることに同意しています。しかし、これらのプロセスは具体的にどのように相互作用するのでしょうか。また、他の要因も影響しているのでしょうか。これらの問題が議論の焦点となった。 「これらの疑問を現在のツールで説明できないのであれば、他の方法を見つけなければならない」とイェール大学の生物学者ギュンター・ワーグナー氏は私に語った。

2014年、8人の科学者が権威ある科学誌「ネイチャー」にこの点に関する論文を発表し、「進化論を再考する必要があるのか​​？」と問いかけた。彼らの答えは、「はい、緊急です！」でした。

8 人の科学者は、生物が環境を変化させて自然淘汰の一般的な圧力を軽減する方法 (ビーバーがダムを建設するのと類似) や、次世代に受け継がれる人間の DNA の化学的改変に関する最新の研究など、最先端の科学分野に携わっています。彼らは、他の最先端の科学分野の研究を支援するために進化論の革命を求めています。彼らは新しい理論的枠組みを「拡張進化的統合（EES）」と名付けました。あまり刺激のない名前ですが、多くの同業者にとって、彼らの提案は挑発的なものでした。

(www.nature.com/articles/514161a)

© ユタ州公共ラジオ

2015年、ロンドン王立協会は「進化の新たな潮流」と題する会議を主催することに合意しており、その会議では論文の著者8名と著名な科学者グループが講演する予定だ。会議の目的は「生物学における新たな説明、新たな疑問、そして根本的に新しい因果構造」について議論することだと主催者の一人は語った。

しかし、会合が発表されると、王立協会の23人の会員は、当時の会長でノーベル賞受賞者のポール・ナース卿に共同抗議書簡を提出した。署名者の一人は、「学会が会議を開催したことは、こうした（新しい）考えが学術の主流であると世間に思わせることになるので恥ずかしい」と述べた。ナスはそのような反応に驚いた。同氏は「彼らは私が新しいアイデアを信じすぎていると考えている。しかし、この問題を議論することに害はない」と語った。

伝統的な進化論者も会議に招待されたが、出席者はほとんどいなかった。進化生物学最高の栄誉であるダーウィン・ウォレス賞を2008年に受賞したニック・バートン氏は、「この奇妙な事業が誇大宣伝される可能性があるため、行かないことにした」と私に語った。エディンバラ大学の二人の有力な生物学者、ブライアン・チャールズワースとデボラ・チャールズワースは、この理論の前提が「腹立たしい」と感じたため参加しなかったと私に語った。

進化論者のジェリー・コインは後に、EES を提唱した科学者たちは、実は自分たちのキャリアを進めるために「革命家」という名前を使っていたと書いた。 2017年の論文では、EESの背後にいる理論家の一部は、実際に科学における「増大するポスト真実の傾向」を体現しているとさえ示唆されている。ある科学者は、EESの科学者に対する個人攻撃や当てつけは「言語道断」で「ぞっとする」ものだと述べた。しかし、彼でさえEESには懐疑的です。

(link.springer.com/article/10.1007/s12041-017-0787-6)

なぜこれほど強い反論があるのでしょうか?一方で、これは、現代社会の形成に大きく依存している偉大な理論である進化の運命に関する思想戦争です。一方で、これは専門的な認知と地位をめぐる闘争でもあります。つまり、何がその学問の中核であり、何が副次的なものかを誰が決めるかということです。

「重要な問題は、生物学の壮大な物語を書く主導権を誰が握るかだ」とメリーランド州IBBR研究所の進化理論家アーリン・ストルツフス氏は言う。さらに深い疑問もある。生物学の現在の壮大な理論的物語は、最終的には放棄されるべきおとぎ話なのだろうか？

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進化論に関する現在の議論の背後には、破れた夢がある。 20 世紀初頭、多くの生物学者は、物理学や化学のように、世界を一連の基本ルールに分解する単純で機械的な科学分野となるような統一理論を切望していました。

彼らは、統一理論がなければ、生物学は動物学から生化学まで、多くの扱いにくい分野に細分化されたままになり、それらの分野の疑問に答えるには、おそらく互いに意見の異なる何十人もの専門家の協力が必要となり、終わりのない議論につながるだろうと懸念した。

© Phys.org

今日の観点からすると、ダーウィンの進化論、つまり自然選択という単一の要因がどのようにして地球上の生命の発達を形作ったかを説明する単純かつ独創的な理論が、偉大な統一者の役割を果たすだろうと結論付けるのは簡単です。しかし、『種の起源』の出版から40年、ダーウィンの死から20年後の20世紀初頭、彼の思想は衰退し始めた。当時は『ダーウィニズムの臨終』などの科学書も出版された。

科学者が進化論への興味を失ったわけではない。ただ、多くの人々がダーウィンの説明に満足していないと感じているだけです。主な問題の一つは、遺伝学についての説明が欠けていることです。ダーウィンは、時間の経過とともに生物は環境に適応するように変化するようだと観察しました。しかし、彼はこれらの小さな変化がどのようにして世代から世代へと受け継がれていくのか理解していませんでした。

ダーウィンはかつてこう書きました。「自然は決して飛躍しない。」突然変異論者はこれに反対する。

20 世紀初頭、カトリックの修道士であり近代遺伝学の父であるグレゴール・メンデル (1822-1884) の発見の再調査により、これらの疑問に対する答えが得られました。遺伝学という新しい分野で研究する科学者たちは、遺伝の謎を支配する法則を発見した。しかし、これはダーウィンの理論を検証するどころか、理論を複雑化させました。

生殖は遺伝子を驚くべき方法で再編成すると考えられており、これらの神秘的な遺伝物質が最終的に私たちが目にする身体的特徴を決定します。たとえば、祖父の赤毛は息子ではなく孫娘に受け継がれました。小さな変化が各世代で継続的に現れないのに、自然選択はどのように機能するのでしょうか?

© ノーチラスマガジン

1910 年代に「突然変異論者」が出現し、ダーウィン主義者にとってさらに大きな脅威となった。この遺伝学派の有名な代表者はトーマス・ハント・モーガンで、彼は何百万匹ものショウジョウバエを飼育し、その餌に放射性ラジウムを付けることによって、ショウジョウバエに新しい目の色や余分な手足などの突然変異特性を誘発できることを実証しました。これらの変化は、ダーウィンの理論が提唱したランダムな小さな変化ではなく、突然の大きな変化でした。

これらの突然変異は遺伝性があることが判明しました。突然変異論者は、生命の真の創造性を発見したと信じていた。自然淘汰は不適当な変化を排除するのに役立つことは間違いないが、それは突然変異の華麗な詩を味気なく論評しているにすぎない。ダーウィンはかつてこう書きました。「自然は決して飛躍しない。」突然変異論者はこれに反対する。

トーマス・ハント・モーガン（1866-1945）はアメリカの遺伝学者であり、近代遺伝学の父でした。ショウジョウバエの遺伝子変異に関する研究で、染色体が遺伝子の運び手であることを初めて証明し、染色体上での複数の変異遺伝子の分布位置を発見し、1933年のノーベル生理学・医学賞を受賞した。さらに、彼は遺伝的連鎖の法則を発見しました。 © リンダ・ホール図書館

進化論をめぐる議論には神学的な相違点がある。これはすべてを支配する力についてです。特にダーウィン主義者にとっては、彼らの理論は完全に保存されるか、完全に覆されるかのいずれかでなければならない。ダーウィンは『種の起源』の中で、もし自然選択以外の力が生物間の違いを説明できるなら、彼の生命理論全体が「完全に崩壊する」だろうと書いている。

もし突然変異論者が正しいとすれば、科学者は単一の力がすべての生物学的変化を制御していると信じるのではなく、突然変異の論理をより深く探究しなければならない。この変異が肺とは違った形で脚に影響を及ぼすかどうかを研究する必要があるのでしょうか?カエルの突然変異はフクロウやゾウの突然変異と異なるのでしょうか?

1920年、哲学者ジョセフ・ヘンリー・ウッドジャーは、生物学は「化学のような統一された学問では決して経験しないであろう」分裂と相違を経験していると書いた。彼は、異なるグループ間で紛争が頻繁に発生し、エスカレートしていることに気づきました。生命科学がますます断片化され、共通言語が見つかる可能性がゼロに近づくのは避けられないように思われます。

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ダーウィニズムが塵に埋もれたかに思われたちょうどその時、統計学者と動物飼育者の素晴らしい組み合わせが現れ、ダーウィニズムに新たな息吹を吹き込んだのです。 1920年代から1930年代にかけて、イギリスの科学的統計学の父であるロナルド・フィッシャーや、アメリカの遺伝学者であるシューアル・ライトなどの思想家たちは、別々の場所で研究しながらも時折連絡を取り合い、進化論の改訂版を提唱した。

この理論はダーウィンの死後の科学の進歩を考慮しているが、それでもいくつかの単純なルールを使って生命の謎をすべて説明しようとしている。 1942年、イギリスの生物学者ジュリアン・ハクスリーはこの理論を「現代統合理論」と名付けました。 80年経った今でも、それは進化生物学の基本的な枠組みとして残っており、毎年何百万人もの小学生や大学生の教科書に掲載されています。現代合成を研究する生物学者は「主流派」とみなされ、研究しない生物学者は「非主流派」とみなされます。

英国の生物学者ジュリアン・ハクスリー（1887-1975）が協会で講演。 © フェリックス・マン/ゲッティイメージズ

「現代の統合」は、実際には 2 つの分野の統合ではなく、1 つの分野を別の分野によって検証することです。現代の総合的研究は、遺伝子と突然変異のパターンを説明するために動物集団の統計モデルを構築することにより、長い期間にわたって、自然選択は依然としてダーウィンの予測どおりに機能し、依然として支配的な役割を果たしていることを示しています。しかし、非常に長い期間にわたってみると、突然変異は実際にはまれであり、影響もほとんどなく、遺伝の法則は自然選択の全体的な影響に影響を与えません。徐々に優位な遺伝子が保持され、他の非有利な遺伝子は消滅します。

現代統合説の支持者は、複雑な世界における個々の生物とその特定の環境に焦点を当てるのではなく、集団遺伝学の観点から世界を見つめます。彼らにとって、生命とは結局のところ、長い進化の過程における一連の遺伝子の生と死の物語にすぎない。

現代総合は絶好のタイミングで登場しました。科学的説明の有効性に加えて、さらに 2 つの歴史的または社会学的な理由があります。まず、このレビューの数学的厳密さは印象的で、生物学では前例のないものです。歴史家ベティ・スモコヴィティスが指摘したように、この厳密さにより、この分野は物理学のような「パラダイム科学」に近づきます。同時に、科学の統一という啓蒙主義プロジェクトが大流行していた時代に、それは生命科学全体を統一することを約束しました。

1946年、生物学者のエルンスト・マイヤーとジョージ・ゲイロード・シンプソンは進化学会を設立しました。これは、独自の雑誌を発行する専門団体で、シンプソンはこれが「進化の研究という共通の基礎」の上に生物学のさまざまな分野を統合するものになると信じていました。後に彼は、すべてが可能だと主張した。「我々はついに、生命研究の歴史におけるすべての古典的な問題に対処し、それぞれの問題に因果関係の解決策を提供できる統一理論を手に入れたようだ」

(www.jstor.org/stable/4331311)

(link.springer.com/article/10.1007/s10739-019-09569-2)

この時点で、生物学は主流の科学となっていました。大学に学部が設立され、資金が流入し、何千人もの新たに認定された科学者が刺激的な発見をしました。 1944年、カナダ系アメリカ人の生物学者オズワルド・エイブリーとその同僚は、DNAが遺伝子と遺伝の物理的実体であることを実証しました。 1953年、ジェームズ・ワトソンとフランシス・クリックは、ロザリンド・フランクリンとアメリカの化学者ライナス・ポーリングの研究に大きく依存して、DNAの二重らせん構造を解明しました。

1953年、キャベンディッシュ研究所のDNA模型の前に立つジェームズ・ワトソン（左）とフランシス・クリック。© キャベンディッシュ研究所

情報は、一人の科学者が理解するには速すぎるペースで蓄積されますが、現代統合の安定したペースは全体にわたって貫かれています。この理論によれば、最終的には遺伝子がすべてを形作り、自然淘汰は利点をもたらす生命のあらゆる部分を調べることになる。池の海藻が豊かに生い茂るのも、孔雀の求愛の儀式も、遺伝子に作用する自然選択の結果として理解することができます。生きている世界は突然、再び単純になったように思えた。

1959年、シカゴ大学は『種の起源』出版100周年を祝う会議を開催しました。モダンシンセシスは大いに盛り上がり、会場は満員となり、全国の主要新聞が報道した（エリザベス女王も招待されたが、謝罪して出席できないと述べた）。 「歴史上初めて、現実のあらゆる側面が進化に依存していることが公に認められたのです」とハクスリーは誇らしげに語った。

しかし、すぐに、現代総合学は、それが設立に貢献したまさにその部門の科学者たちから攻撃を受けるようになりました。

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最初から反対意見もありました。

1959年、発生生物学者のCHワディントンは、現代統合理論が「進化の過程について誤った印象を与えがちな極端な単純化」を優先し、貴重な理論を軽視する結果になったと嘆いた。彼は個人的に、新しい進化論の「党の方針」に従わない者は現代総合を支持していないとみなされ、追放されるだろうと不満を漏らした。

その後、一連の重大な新発見により、この理論の根拠に疑問が投げかけられました。これらの発見は、1960 年代後半に分子生物学者によってなされたときに始まりました。懐疑論者は、現代の総合は望遠鏡で生命を観察し、長期間にわたって大規模な集団全体の進化を研究するようなものだと主張している。一方、分子生物学者は、個々の分子に焦点を当てて顕微鏡を通して生命を観察します。彼らは、自然選択が人々が考えていたほど支配的な力ではないことを発見した。

© マリア・グエン/クアンタ・マガジン

彼らは、私たちの細胞内の分子とその中の遺伝子配列が信じられないほど速い速度で変異していることを発見しました。これは驚くべきことだが、主流の進化論にとって必ずしも脅威というわけではない。

現代の理論によれば、突然変異は頻繁に起こるものの、自然選択は依然として時間の経過とともに変化の主な原因となり、有用な突然変異を保存し、役に立たない突然変異を排除します。しかし、そうではありません。遺伝子は変化（つまり進化）していたが、自然選択は効力を発揮していなかった。いくつかの遺伝子の変化は完全に偶然に保存され、その間、自然選択は休止状態にあるように見えます。

進化生物学者たちはこれに衝撃を受けた。 1973 年、デイビッド・アッテンボローは BBC のドキュメンタリー番組を主催し、その中で現代のシンセサイザーの第一人者、テオドシウス・ドブジャンスキーへのインタビューを放送しました。後者は、一部の科学者が提唱する「非ダーウィン進化論」に明らかに憤慨している。

「もしそうだとしたら、進化は無意味となり、進歩はなくなるだろう」と彼は語った。 「これは専門家からの単なる不満ではありません。自然選択による進化は、人生の意味を探しているすべての人にとって意味のあることです。」

かつてキリスト教徒はダーウィンの理論が人生を無意味なものにしていると批判したが、現在ダーウィン主義者はダーウィンに反対する科学者に対して同じ批判をしている。

進化論の主流派の見解に対する他の攻撃も続いた。著名な古生物学者のスティーブン・ジェイ・グールドとナイルズ・エルドリッジは、進化はゆっくりとした段階的なプロセスではなく、短期間で一気に起こったことを化石記録が示していると主張した。

(www.jstor.org/stable/2400177)

他の生物学者は、現代総合理論が自分たちの研究にほとんど関係がないと考えています。生命の研究が複雑になるにつれ、さまざまな環境でどの遺伝子が選択されるかを基盤とする理論は無関係に思え始めます。海の中で生命がどのように誕生したのか、胎盤のような複雑な器官がどのように発達したのかといった疑問に答えることはできない。

© ハウス・オブ・ソリューションズ

後者を説明するために現代合成学を使うのは、「脳の働きを説明するために熱力学を使うようなものだ」とイェール大学の発生生物学者ギュンター・ワーグナーは言う。 （熱力学の法則はエネルギーがどのように伝達されるかを説明しており、実際に脳の研究で使用されていますが、記憶がどのように形成されるか、またはなぜ私たちが感情的な経験をするのかを理解するのには役立ちません。）

恐れていた通り、生物学は分裂した。 1970 年代には、多くの大学の分子生物学者が生物学部から離脱し、独自の学部とジャーナルを設立しました。古生物学や発生生物学などの他の分野も徐々に分離していきました。しかし、最大の分野である主流の進化生物学は、以前とほとんど変わっていません。

状況を不安定にしないために、当時大学の生物学部を支配していた現代総合説の支持者たちは、おそらく、これらのプロセスはたまにしか起こらず（サブテキスト：めったに起こらない）、一部の専門家にのみ意味がある（サブテキスト：どの専門家かは不明）が、現代総合説から受け継がれた生物学の基本的な理解を根本的に変えることはなかった（サブテキスト：心配しないでください、私たちはそれを変えません）ことを認めることで対処したのだろう。つまり、彼らは新たな発見を単なる好奇心として却下したのだ。

今日、現代総合説は「必要な変更を加えて現代の進化生物学の中心であり続けている」と、進化理論家ダグラス・フツイマは2017年の論文で、一般的な見解を擁護した。修正された現代合成説では、突然変異や偶然の出来事が考慮されていますが、それでも進化は大規模な集団における遺伝子の生存の物語であるとみなされています。おそらく、この理論が全盛だった1950年代からの最も大きな変化は、遺伝子と自然選択を理解すれば地球上のすべての生命を理解できるという最も野心的な主張が放棄されたか、あるいは警告や例外が付されたことである。

(royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rsfs.2016.0145)

この変化は静かに起こりました。この理論のアイデアのいくつかは今でもこの分野に深く根付いているが、その失敗や分裂に対して正式な反発は起きていない。批評家にとって、現代統合は選挙公約を破った大統領のようなものだ。連立政権を満足させることができず、権威が低下したにもかかわらず、権力の座に留まっているのだ。

© ファクト・レトリーバー

ブライアンとデボラ・チャールズワースは、多くの人から現代合成の伝統の最高司祭であると考えられています。彼らは優れた思想家であり、進化生物学における新しい理論の位置づけについて広範囲に渡って著作を残し、根本的な修正の必要性を感じていなかった。保守的すぎるという意見もあるが、彼らは単に、証拠に欠ける理論を支持して、実証済みの枠組みを破棄しないように注意しているだけだと主張している。彼らは進化の根本的な真実に興味があり、進化のあらゆる異なる結果を説明することには興味がありません。

「我々は、なぜゾウの鼻が長いのか、なぜラクダのこぶがあるのか​​、そのような説明が存在するかどうかは別として、それを説明しようとしているわけではない」とブライアン・チャールズワースは私に語った。むしろ、進化は普遍的なものであり、すべての生命に当てはまる少数の要素に焦点を当てるべきだと彼は述べた。 「『なぜ特定のシステムがどのように機能するのか説明できないのか』ということにこだわるのは簡単です。しかし、私たちはそれを知る必要はありません」とデボラは言いました。例外が面白くないというわけではありません。それらはそれほど重要ではないのです。

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物議を醸している王立協会の会合の主催者である科学者ケビン・ラランド氏は、進化論のこの軽視されてきた分野の支持者たちが団結すべき時が来たと考えている。ラランド氏と他のEES支持者は、進化について考える新しい方法を求めている。それは、最も単純で普遍的な説明を見つけることではなく、生物学における主要な疑問を最もよく説明するアプローチの組み合わせを見つけることである。最終的には、可塑性、進化的発達、エピジェネティクス、文化的進化などのサブフィールドが認識されるだけでなく、生物学の規範に組み込まれることを期待しています。

このグループの中には扇動者もいた。遺伝学者のエヴァ・ヤブロンカ氏は、自身をネオ・ラマルキアンであると宣言している。ネオ・ラマルキアンという名前は、ダーウィン以前に遺伝の考えを広め、科学界で広く非難されている19世紀の生物学者、ジャン＝バティスト・ラマルクに由来している。一方、生理学者デニス・ノーブルは伝統的な進化論に「革命」を要求している。しかし、この運動の多くの論文の筆頭著者であるラランド氏は、彼らは単に進化の現在の定義を拡大したいだけだと主張している。彼らは革命家ではなく改革者だった。

EES は、過去数十年にわたって、自然界について生物学の中核理論に位置付けられるに値するほど多くの驚くべき事実が発見されたという単純な主張に基づいています。これらの新しい領域の中で最も興味深いものの 1 つは可塑性であり、これは一部の生物がかつて想像されていたよりも迅速かつ根本的に環境に適応する可能性を持っていることを示唆しています。可塑性に関する描写は驚くべきもので、漫画やSF映画に出てくるような奇妙な突然変異を思い起こさせます。

オタワ大学の動物学者エミリー・スタンデンは、黄金の恐竜ポリプテルス・セネガレンシスを研究している。この魚にはえらだけでなく、原始的な肺もあります。彼女は、一般的な黄金の恐竜は水面でも呼吸できるが、水中での生活を好むと述べた。スタンデンが数週間水中で暮らしていた小さな金色の恐竜を繁殖のために陸に上げると、彼らの体はすぐに変化し始めた。ひれの骨はより長く尖り、関節のソケットはより広くなり、筋肉は大きくなり、乾いた陸地を這って移動するのに役立ちました。首はより柔軟になり、原始的な肺は拡大し、他の臓器もそれに応じて変化しました。彼らは全く別の存在になってしまったのです。

(www.nature.com/articles/nature.2014.15778)

動物学者エミリー・スタンデンは、この小さな金色の恐竜が繁殖のために陸に上げられた後、体が急速に変化したことを発見した。 ©blickwinkel/Alamy/セントラルフロリダ水族館協会

「彼らは、化石記録に見られる海洋生物と陸上生物の間の移行期の種のようなものだ」とスタンデン氏は私に語った。従来の進化論によれば、この変化には何百万年もかかったはずだ。しかしESS支持者のアルミン・モチェク氏は、黄金の恐竜は「たった1世代で陸上生活に適応するよう進化した」と述べた。彼はその魚をとても誇らしげに語った。

モチェク氏は、もう一つの極めて柔軟性のある種であるフンコロガシを研究している。将来の気候変動を考慮して、彼と彼の同僚は、フンコロガシがさまざまな気温にどのように反応するかをテストした。フンコロガシは寒い気候では飛び立つのが困難だが、研究者らは寒さに適応するために羽が大きくなることを発見した。

(www.science.org/doi/full/10.1126/science.aaw2980)

© アーミン・モチェク

これらの観察の鍵となるのは、これらの突然の変化はすべて同じ基礎遺伝子から生じているということです。このような発見は、進化に関する従来の理解に疑問を投げかけるものである。フンコロガシの遺伝子は世代から世代へとゆっくりと進化したわけではない。むしろ、発達の初期段階では、さまざまな方法で成長し、さまざまな環境で生き残る可能性を秘めていました。

「これはすべての種に共通する普遍的な現象だと考えています」と、マッチ箱のおもちゃの車ほどの大きさの両生類、ヒキガエルを研究しているノースカロライナ大学チャペルヒル校のデイビッド・フェニグ氏は言う。スペードフットヒキガエルは雑食性ですが、肉だけを与えると、歯が大きくなり、顎が強くなり、腸がより丈夫で複雑になります。突然、彼らは強力な肉食動物となり、丈夫な甲殻類や他のオタマジャクシさえも食べます。

(www.science.org/content/article/cannibalistic-tadpoles-and-matricidal-worms-point-powerful-new-helper-evolution)

可塑性は、小さな変化の選択による連続的な進化の考え方を否定するものではありませんが、独自の論理を持つ代替の進化システムを提供します。一部の研究者にとっては、これが生物学における最初の目や最初の翼などの新しいものの出現の仕方なのかもしれません。 「可塑性は、生物が新たな特徴を発達させる動機となる基本的な形態なのかもしれない」とフェニグ氏は語った。

可塑性は発生生物学において広く受け入れられています。これは先駆的な理論家メアリー・ジェーン・ウェスト・エバーハードによって提唱され、20 世紀初頭の進化論の中心理論となりました。しかし、他の多くの分野の生物学者にとって、これはほとんど知られていない。大学の新入生がこれに触れる可能性は低く、一般向けの科学書にもほとんど登場しません。

同様の理論は生物学のあらゆるところに見られます。 EES に関するその他の新しい理論には、エピジェネティクスとしても知られる外来遺伝子の継承が含まれます。この考え方では、親がトラウマや病気などを経験すると、小さな化学分子が親の DNA に付着し、子供に受け継がれると考えられています。この理論はいくつかの動物で検証されており、複数の世代にわたって受け継がれる可能性がありますが、これを人間の世代間トラウマの説明に使うことを提案する人がいるため、論争が起こっています。

(www.scientificamerican.com/article/how-parents-rsquo-trauma-leaves-biological-traces-in-children/)

エピジェネティックメカニズムの模式図。 © ノバス・バイオロジカルズ

他のEES支持者は、イルカの群れが進化するにつれて新しい狩猟技術を互いに教え合う方法や、動物の腸や植物の根にある有益な微生物叢など、文化などの継承を研究しています。それらは、世代から世代へと大切に受け継がれる道具のような役割を果たします。研究者らは、どちらの場合も、これらの要因が進化に十分な影響を与え、より中心的な役割を担うことになった可能性があると示唆している。いくつかの見解は一時的に人気があったものの、依然として物議を醸しています。他には、何十年もの間、専門家の小さなグループの間でのみ流通し、放置されてきたものもあります。 20 世紀初頭と同様に、この分野は数百のサブフィールドに分かれており、それぞれのサブフィールドは互いについて何も知りません。

(www.science.org/content/article/why-dolphins-wear-sponges)

EES コミュニティにとって、これは緊急に解決する必要がある問題であり、答えを見つける唯一の方法は、より広範な統一理論を見つけることです。これらの科学者たちは研究を拡大し、懐疑論者の意見を反証するためのデータを収集することに熱心です。しかし彼らは、単に結果を文献に記録するだけでは不十分であることにも気づきました。 「現代合成に関する何かが、資金ネットワーク、地位、教授職の割り当てなど、科学界に深く根付いている」とウィーン大学理論生物学部の部長であり、EESの主要な支持者であるゲルト・B・ミュラー氏は言う。 「それは一つの産業です。」

『現代総合』は大きな影響力を持っていたため、たとえその見解が完全に間違っていたとしても、それを修正するのに半世紀もかかりました。突然変異論者は完全に不明瞭であり、突然変異が実際に進化の重要な部分であるという証拠が数十年にわたって示されているにもかかわらず、彼らの見解は依然として懐疑的である。 1990 年になっても、影響力のある大学の進化論の教科書は「突然変異の影響は直接的な重要性を持たない」と主張していたが、当時も今も実際にそれを信じている科学者はほとんどいなかった。ご存知のとおり、理論の戦いは理論だけでは勝てません。

ニューヨークのストーニーブルック大学の先端化学教授であるマッシモ・ピグリッチ氏は、生物学を現代合成の伝統を超えて前進させるには、大きな一歩を踏み出すためにさまざまな戦略を組み合わせる必要があると説明する。 「人々を説得し、こうした考えを受け入れる学生を確保し、助成金を獲得し、教授職を創設する必要があるのです。」野心と機知の両方が必要です。

2017年の会議でピグリッジ氏との質疑応答セッション中に、聴衆の一人が、EES支持者と保守的な生物学者の間の意見の相違は、科学的な争いというよりも文化的な争いのように感じられることがある、と述べた。出席者の一人によると、「ピグリッジ氏は『そうだ、これは文化的な戦いだ。そして我々は勝つだろう』と答え、会場の半分が歓声をあげた」という。

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しかし、一部の科学者にとって、伝統主義者と拡張された総合主義者の間の議論は無意味です。それは現代生物学の理解に役立たないばかりか、不必要だと彼らは言う。過去10年間、影響力のある生化学者フォードドゥーリトルは、ライフサイエンスを成文化する必要があるという考えに反論する多くの記事を発表してきました。 「新しいひどい統合は必要ありません」と彼は私に言いました。 「古い統合さえ必要ありません。」

（Journals.plos.org/plosgenetics/article?id=10.1371/journal.pgen.1008166）

Doolittleや他の志を同じくする科学者は、より過激な何かを要求しています。偉大な理論を完全に捨てることです。彼らは、統一された理論の探求は、科学のポストモダン時代には存在しない中世、モダニストのうぬぼれであると主張しています。

Doolittleは、統一された進化論があるという考えは「当時は有用であるかもしれないが、今日も役に立たない20世紀の生物学的発展のアーティファクト」であると述べた。ダーウィンにアプローチする正しい方法は、彼のアイデアを卸売りを受け入れることではなく、肩に立って、現在の生命体が過去からどのように進化したかを新しい方法で説明することです。

（BiologyDirect.biomedcentral.com/articles/10.1186/S13062-017-0194-1）

Doolittleと計算生物学者のArlin Stoltzfusなどの同盟国は、1960年代後半にランダム性と突然変異の重要性を強調することで現代の統合に挑戦し始めた科学者のグループの一部です。 Doolittleなどのアイデアは中立進化と呼ばれ、現在のスーパースターはアリゾナ大学の遺伝学者であるMichael Lynchです。

（PubMed.ncbi.nlm.nih.gov/10441669/）

遺伝学者のマイケル・リンチ。 ©アリゾナ州立大学

会話の中で、リンチはいつもそっと話していましたが、彼が執筆を始めたとき、彼は厳しく攻撃的になりました。 「生物学者の大多数にとって、進化は自然選択に過ぎず、この盲目的な受け入れは多くのずさんな思考につながりました。これはおそらく、進化が社会の多くの人々がソフトサイエンスとみなしている主な理由です」と彼は2007年に書いています。

過去20年間、リンチは、細胞でDNAが組織される複雑な方法の多くがおそらくランダムに発生したことを実証してきました。彼は、自然selectionが生物学的世界を形作っただけでなく、目に見えない大規模な「遺伝的ドリフト」が影響を与え、時には障害から秩序を生み出すことができると信じていました。私がリンチと話をしたとき、彼は自分の仕事をできるだけ多くの生物学の領域に拡大し続け、細胞、臓器、および生物全体を見て、これらのランダムプロセスが普遍的であることを示すと言いました。

リンチの議論の鍵は、今日の進化生物学者を分裂させている多くの議論のように、ポイントを見つけることです。より保守的な生物学者は、ランダムプロセスが発生することを否定しませんが、彼らはDoolittleやLynchが示唆するよりもはるかに重要ではないと考えています。

計算生物学者のユージン・クーニングは、人々は理論的な矛盾に慣れるべきであると主張します。統一された理論はmi気楼のようなものです。 「私の意見では、進化の単一の理論、普遍的な理論はありません」と彼は私に語った。 「物理学者でさえ、包括的な理論を思い付くことができません。」

それは非常に真実です。物理学者は、量子力学の理論が非常に小さな粒子に適用されることに同意しますが、アインシュタインの一般相対性理論はより大きな粒子に適用されます。ただし、2つの理論は互換性がないようです。彼の晩年、アインシュタインはそれらを統一する方法を見つけたいと思っていましたが、彼は彼の死まで失敗しました。その後の数十年で、他の物理学者は大義を取り上げたが、進歩は行き詰まり、多くの人がそれが不可能であると信じるようになりました。

今日、物理学者に統一された理論が必要かどうか尋ねると、彼または彼女はおそらくあなたを困惑させているでしょう。何がポイントですか、彼らは尋ねますか？物理学の分野は機能し続け、作業は続きます。

Stephen Buranyiによる

翻訳：レイチェル

校正者/薬剤師

オリジナルの記事/www.theguardian.com/science/2022/jun/28/do-we-need-a-new-theory-of-evolution

この記事はクリエイティブ・コモンズ・ライセンス（BY-NC）に基づいており、レイチェルがLeviathanに掲載しています。

この記事は著者の見解を反映したものであり、必ずしもリヴァイアサンの立場を代表するものではありません。