第60回 東レ科学振興会科学講演会記録
平成22年9月17日 東京 有楽町朝日ホール

現代遺伝学とダーウィンの進化論
─アフリカ・ビクトリア湖の魚の進化─

東京工業大学大学院生命理工学研究科教授

岡田典弘

私の今日の題は「現代遺伝学とダーウィン

非常に少ないところでは低めの木の上の葉っの進化論」ということですが、このテーマと、ぱとか実を食べるために首を伸ばさないといわれわれが現在やっておりますビクトリア湖

けない。そうすると鞍状にちょっと盛り上がの魚の進化についての話をしたいと思います。

っているゾウガメがいます。これは鞍型といダーウィンに関してはご存じの方がたくさいますが、食性によってゾウガメの形態が適んおられると思いますが、簡単におさらいを応するというのが一つの例です。

しておきます。1809年に生まれていますので、図３にはガラパゴス諸島が示されています

今年で生誕203年です。1831年、22歳のときが、それぞれの島で鞍型のものとドーム型のにビーグル号での航海に出発をした。ちょうものが分布をしている。それといまの植物層

ど30歳のとき、1839年に「ビーグル号航海記」等が対応している。またロンサム・ジョージ

を出版、1859年、50歳のときに「種の起源」というもので、絶滅したと思っていたものがを出しています（図１）。

発見された。ゾウガメの亜種らしく、現在でビーグル号はイングランドを出発して南米に行きます（図２）。ダーウィンはずっと船もまだ生きているらしいのですが、そういうのがいます。

の上に乗っていたわけではなく、内陸のほうそれからもう一つの例はイグアナです（図もかなり探検をしました。あとで出てくるい４）。イグアナは陸に棲んでいるリクイグア

ろいろな化石などを発 見 し て い ま す が、ガラパゴス諸島で非常におもしろいいろ
いろな生物を観察して帰ってきます。
その中の一つの例
ですが、ガラパゴス
ゾウガメというのがいます（図３）。カ
メの甲羅がドーム型になっているもので、これは地面に生える植物を食べるのですが、餌となる植物が

図１

1

図２

図３

2

図４

ナと、海に棲んでいるイグアナがいるわけでを説明すると、「飼育栽培による変異」が第すが、気候の変動で食料が不足したときに、１章です。全部を説明する余裕はありません

ハイブリッドが生まれ、こういうのが存続をが、いくつかピックアップして論理の展開にします。これはウミイグアナの特徴である長ついて説明をしたいと思います（図６）。

い爪がある。そういうのがリクイグアナでは

これは現代のウシの品種ですが、人為的に、できない高いところのサボテンに登ることがわれわれの目的に合うようにいろいろな品種できる。そういう長所を持っているので写真が改良されています（図７）。こういうもののようなハイブリッドが観察される（図５）。

をパッと見て、もし品種であることがわからつまりある気候の変動に種が適応する。そなければ、別の種であると考えることができ

ういうような観察をして、いろいろ考察を加るほど形態的な変化は大きい。しかし別の種え、50歳のときに種の起源を書きました。ウとは考えないわけです。それぞれの品種でそォレスという人がいて、彼が自然選択でほとれぞれ違う変異がたまり、ある新規な形態がんど同じようなアイデアを出したというので、出てくることをダーウィンはいちばん最初のずっと考えをためていたものを同時にレポー

章立てで述べています。

トとして出し、その後こういう本を出版した

そのときに遺伝を司る法則はほとんどわかという有名なエピソードがあります。

っていない。同じ種の異なる個体に、同じ特「種の起源」を最初から最後まで読むのは徴が表れても、個体によってそれが遺伝する

なかなか大変で、全体を読み通した方はそれこともあれば、遺伝しないこともあるのはなほど多くはないと思いますが、簡単に章立てぜか？また、祖父や祖母、あるいはもっと遠3図５

い祖先に見られた形質が子供に表れることがん。もちろんDNAの構造はわかっていませよくあるが、なぜそうなるのか？こうした遺んので、遺伝の法則がわかっていない。遺伝伝にかかわる疑問はいずれもまだよくわかっ学の法則がわかっていなくて、最終的にこれていないというのが、第１章に書かれていまだけのことをダーウィンが明らかにしたといす。まだメンデルの法則は発表されていませ

うのは本当に驚くべきことだと思います。
生物の研究の歴史ですが、1859年、いまの「種の起源」の第１版が出版されていますが、そのあと1866年にメンデルの法則が発表されています。ダーウィンは第１版を出してから何 回 か 版 を 重 ね て、
最終の第６版の1872年に至るまでいろいろ論争がありますので、ダーウィンの中
でいろいろ改変が付

図６4け加えられ、最終的

図７に1872年のものが第６版です。そのときにはベルでのメカニズムが提案される。木村資生

メンデルはもう遺伝の法則を発表しています。

が1968年に中立説を出し、具体的に突然変異

有名なことですが、メンデルはこのときに発が集団の中でどうやって固定していくのかと表したけれど、まだ科学界にきちんと知られいうことの理論を確立しました。だいたいこていなかった。メンデルの法則の再発見は

ういう流れです。

1900年になされます。ただ、いろいろ調べて

メンデルが独立と優性と分配の法則を出しみると、1866年に発表されたメンデルの遺伝た。これはすごく美しい法則で、ダーウィンの法則はいろいろな人に配っていますから、がもしこれを知っていたら、本当にこれを美

それを引用する論文もちらほらあることが知しいと思うと思うのですが、どうも当時は、られていて、まったく科学界に知られていな豆の遺伝の形質が非常に特殊な場合で、一般かったのではないと言われているらしいので性がないと思われていたふしもあるらしい。

す。

そういうことも知ってか知らずか僕はよくわ

ところがダーウィンはそれについてまった

かりませんが、ダーウィンはこういう遺伝のく知らないような感じです。ダーウィンは、法則を知らないで「種の起源」の理論をつく変異というのは代々希釈されると考えていたり上げた。

みたいで、それはメンデルの法則とは相容れ先ほどウシの例を出しましたが、イヌもそない。そういう試行錯誤を経て「種の起源」

うで、小さなものから大きなものから、たぶが書かれているわけですが、再発見のあと

んもう交配はできないと思われるぐらいの形

1953年にDNAの構造、二重らせんが発見され、態の変化を遂げている。ダーウィンはこのイ

DNAがどうやって遺伝するかという物質レヌに関して、「優れた育種家ははっきりした5

目的意識をもってより優秀な血統の品種づく

ルズ・スパニエルという愛玩犬が生まれた。

りに取り組んでいる。その場合に彼等が頼り

つまりわれわれの側での選択、子どもの中にするのが選択である。しかしここで取り上からそういうのを無意識のうちにどんどん選

げるのは、だれもが最良の家畜を所有し、繁択をしていく。そういうことでこういう品種

殖させようとする結果として生じる無意識とが生まれてくる。ポインターもそうです。ポでも呼べる選択のかたちである。たとえばキインターもこの１世紀で非常に変化した。もング・チャールズ・マニエル種のイヌはチャともと非常に気の荒いイヌだったらしいのでールズ王の時代以来、無意識の選択によってすが、セッターと掛け合わせることで非常に大きく変化したものと思われる。イギリスの温和なイヌに品種が改良されている。

ポインターもこの１世紀で非常に進化した。

ですから一見違う種と見まがうような形態

それは無意識の選択によって徐々にではある

的な変化は選択によって生じるという、われが、きわめて効果的に変わってきた」というわれにとって非常に身近な例をいちばん最初

記述があります。

に持ってきて議論をしています。そのあと自いま出てきたキング・チャールズ・スパニ

然界でどういうことが起こるか。種は変種か

エルは写真のようなイヌですが（図８）、吻ら生じると言っています。「私は個体差を何が短くなっていて愛玩用ですが、もともとのよりも重要だと考える。個体差とは変種とし

このイヌはコッカースパニエルで、猟を行うて記録に残す価値があると思われないほどのイヌです。ですからいまのダーウィンの記述

軽微な変種につながる第１歩である。個体差に従うと、選択によって大きく変化したと言よりも幾分顕著で恒久的な変種をさらに一層います。当時、チンという吻が短いイヌがイ

明確で恒久的な変種につながる第１歩と見なギリスにかなり流行ったというバックグラウ

すのだ。さらにその変種が亜種につながり、ンドがあるらしくて、吻が短いものを無意識

次いで種につながるのである。このようにあのうちに選択することが起こったらしい。そる段階から次の段階へと進むのは、あとで説れでコッカースパニエルからキング・チャー

明する自然選択の積み重ねの差異によるのだと 言 っ て 差 し 支 え な い。
そこではっきりと変種とわかるものを、私は発端の種と呼びたいと思う」ということで、身近な例から出発し、実際に自然界でどういうことが起こっているかということを説明します。
ダーウィンの有名なフィンチですが（図９）、
同じ章に、「私は何年も前にガラパゴス諸島に隣接した島々に棲息する鳥を比較し、さらにそれらの鳥とアメリカ大陸に棲息する鳥とを比較したこ

図８6とがある。そして種と変種との区別がまったく曖昧で、いい加減だと知ってひどく驚いたものだ。
」
この驚くというのはどういうバックグラウンドがあるかというと、当時はすべての種は神様がつくって、種と種の間の曖昧さというのはない。神様がつくったものだから曖昧さはないという説が一方である状況で、ダーウ
ィンがこういう観察をして驚いたということです。

図９

ガラパゴスは先ほどちょっと出てきましたが、フィンチのくちばし

闘争が起こる。そのときにちょっと首が長くが島によってそれぞれ違う。これは食性の違て、上のほうの木の実を食べられるものが有いです。果実や昆虫を食べるものとか、種子利であって、その有利な個体が選択をされ、を砕いて食べる食性の違いによってくちばし

だんだんキリンの首が伸びた。

ががっちりしたものから、そうではないものにいろいろ変化をするということです。

こういう自然が選択をするということで、自然界に現在起こっているいろいろな形態的

いままでの例を挙げてきて、生存闘争と自な問題を説明しようとしています。ダーウィ

然選択あるいは適者生存ということに言及を

ンは、花と蜜との共適応ということも言ってします。「生存闘争は変異に対してどのよういます。「自然選択の作用について最も複雑に作用するのだろうか。人間にとって有用なな例を挙げておきたい。植物に甘い汁を分泌

変異がたしかに起こってきたとなれば、それするものがあり、昆虫はこの汁を好んで求めぞれの生物にとっても何世代も重ねる間に生る。その花蜜を求めてやってきた昆虫に花粉存闘争において何らかのかたちで有利な変異がつき、その花粉がしばしば花から花へと運が起こってもおかしくないとは考えられない

ばれる。こうして同じ花の二つの個体が交配だろうか。生き残れる数をはるかに上回る数する。最も多くの花蜜を分泌する花を咲かせの個体が生まれるのだから、生き延びる機会る個体が、昆虫のやってくる機会がいちばんと子孫を残す機会に最も恵まれるのは、他の多くなり、交配する機会もいちばん多くなる個体よりも少しでも有利な点を持つ個体だろということで、たくさん花蜜をつける植物にう。一方、少しでも有害な変異は容赦なく駆有利に働き、それがだんだん自然選択をされ逐されるに違いない。このように差異や変異る」。それがハチによって媒介されるというのうち、都合のよいものは残り、有害なものことです。

は駆逐されるということを、私は自然選択あ

これは有名な例ですが、ダーウィンランとるいは適者生存と呼んできた。」こういう概いうのがあり（図10）、蜜がここにあり、す念が出てきます。

ごく長い距というのが伸びていて、こういう有名な例は、キリンの首はなぜ長いというランをダーウィンが見たときに、その時は発ことです。キリンはもともと首が短かった。

見されていなかったのですが、蜜を吸うよう多くの子どもが生まれて、子ども同士で生存な長い触覚を持ったような動物がいるに違い7図10ないということで予言をしたわけです。それを少ししますが、ビクトリア湖にシクリッド

がそののちに発見されています。

という魚がいます。日本語ではカワスズメ魚ダーウィンはそういうような論理の流れで、類と言いますが、ビクトリア湖に関する本が自然選択でいろいろな現象を説明しようとし出ていて、 Darwin s dream pond

ましたが、それだけでは説明できないと思わます（図11）。これは日本語訳があまりよくれるようなものが自然界にはたくさんある。

なくて、「ダーウィンの箱舟」と訳されていダーウィンは非常に素直に自分の学説の難点

ますが、英語は「ダーウィンの夢見た湖」とを述べています。

いう名前です。なぜダーウィンの夢見た湖と「ここまで読んできた読者は、私の説にはなっているかというと、種と種が出現する直数々の難点があると思ってきたのではないだ

前の状態をビクトリア湖の魚は体現をしていろうか。これらの難点はいくつかに分類でき

る。

といい

る。第１に、種が他の種から徐々に細かい変いま過渡的な移行形態のものが至るところ

化を経て生じたのだとすれば、その無数ともでどうして見られないのか？ダーウィンの時

言える過渡的な移行形態のものが至るところ

代にはそういうものが見つかっていなかったに見られないのはなぜかという問題がある」。

わけですが、ビクトリア湖にはそういうのがこれが第１の問題です。「第２の難点は、た見られるというわけです。これはわれわれがとえばこうもりのような構造や習慣を持つ動そういう研究で本を出していますが（図12）、

物が、著しく異なる他の動物が変化してできコレクションです（図13）。あとで少し仕事たというようなことがありうるだろうか」。

の話をしますが、いろいろな魚がいます。非こういう二つの難点があると、自分の学説

常によく似ているけれど、生態的に非常に違について言っています。あとで私の研究の話

うようなものもいますので、こういうグルー

8

ということだと思います。
ちょっと飛ばして、地質学的に見た生物の成因という章です。先ほどちょっと言いまし
たが、種の絶滅について彼は非常に驚いた。
「種の絶滅を示す事実を目の当たりにしたとき、私ほど驚愕したものはいないと思う。ア
ルゼンチンのラプラタなどの絶滅した巨獣の化石を発見した。
」それは種は、神がつくったものではなく、不変ではない。絶滅もする
し、新しくできるということももちろんあるだろうということで、彼は非常に驚いた。これはそのときに見いだされたメガテリウム、
図11

ナマケモノの祖先の非常に大きな化石です（図14）。

プを研究するとまさに種が分岐しつつある最

それで最後の結論でこういうことを言って中の状態がどうやって起こるのかがわかりまいます。「動物界と植物界という二つの生物す。

に２大区分を見ても一部の下等動物はあまりもう一つダーウィンが言っていたものは、にも中間的な形質を持っているため、どちら

先ほどコウモリの例が出てきましたが、コウの下位に入れるべきか、博物学者の間で論争

モリ以外に眼の例を出しています。「完璧でされてきたほどである。したがって形質の枝

複雑な器官と言えば、たとえば眼がそうだ。

分かれを伴う自然選択の原則に立つと、動物

さまざまな距離に焦点を合わせ、さまざまなも植物もこのように下等で中間的な生物から量の光を受容し、光の球面収差や色収差を補共に発達してきたと考えても、あながち荒唐正するといったような比類なき機能を備えた

無稽とは言えないようだ。そしてもしこのこ眼が自然選択によってつくられてきたのだろうと考えるのは、素直に言って、この上なくばかげていると思える」と書いてあります。
もちろんダーウィンは自然選択によってつくられたと考えていますが、一般の人から見て完成度があまりにも高い、機能的にもいろ
いろな意味で非常によくできている。こういうのが一つひとつステップを踏んでわれわれの眼になったということは、ちょっと考えられないようなことだと言っています。しかし実際はやはり自然選択でできてきた

図12

9

図13

図14

10

図15

図16

とを認めるなら、この地球上に棲息したあらうところがすごいと思います。細かな点ではゆる生物がある一つの祖先から変化してきた

試行錯誤があり、間違っていることもたくさということを認めざるをえなくなる」と書いん言っていますが、大きな流れとしては非常ています。

に革新的なことを言った。

そういうことで生命は単一祖先から進化し

ただ、あれから150年も経っていて、現代たということまで言っています。こういうこではDNAの構造がわかり、遺伝のメカニズとを最初に言ったのはダーウィンかどうか議ムもわかる。そういう状態で、今度は分子レ論があるところで、チャールズ・ダーウィン

ベルでどうして種が分かれるのかを明らかににはエラズマス・ダーウィンという有名なおしなければいけない時代に現代はなってきてじいさんがいるので、彼の頭にはいろいろ情います。ダーウィンが知らなかった分子レベ報が入ってきたと思いますが、とにかく一つ

ルでどういうふうにして種が分かれるのかとの大きな本の結語として単一生命から進化しいうのを、ビクトリア湖（図17）の魚を材たということを断言している。これは有名な料にしてわれわれのグループが研究をしてき考察ノートのところのスケッチで系統樹です

ました。そのことを紹介する前にカワスズメが（図15）、こういうので種の起源がだいた

魚類というのは非常におもしろい魚のグルー

いまとまっています。

プだということを紹介します。

それからもう一つダーウィンが言ったのは

これは英語でダーウィンが夢見た湖という性選択、あるいは性淘汰ということです。これはダーウィンの本の人間の進化と性淘汰というところのイラストに描かれたものですが（図16）、クジャクとかライオンのたてがみもそうですが、オスがディスプレイをすることでメスを引きつける。より良く引きつけた
オスがより子孫を残すことができる。こういうのを性選択といいます。
自然選択と性選択という二つの大きな概念をダーウィンは提案をした。それは、変異がどうして遺伝するかというメカニズムもまっ
たくわからないでそういう理論を出したとい

図17

11

題になっていますが、日本語で訳されたときですが、シクリッドに託卵をするナマズといに「ダーウィンの箱庭」となっていて、あまうのを、彼がNatureに単名で論文を出してりよくわからない訳 です（図11）。あまりいいます。これはカッコウナマズと言いますが、い訳だと思いませんが、この本の中にシクリ

恐るべき繁殖様式を持つ。一般的にシクリッ

ッドの紹介の研究が二つ出てきます。この二ドはマウスブリーディングといい、口内で保つは日本人の研究なので、日本の研究者にと育をします。子どもが小さいので敵に食われってシクリッドの研究はかなり身近な存在でてしまう可能性がありますから、敵が近づくす。京都の川那部先生などが、マラウイ湖とと子どもたちを口の中に吸い込む。写真はいタンガニイカ湖に生態学者を何人も派遣され

まこれが膨らんでいますが、いま子どもを口ていて、いろいろな研究が進んでいます。

の中に加えている状態です。こういうのを口

この中で堀道雄先生の研究と佐藤哲さんの内保育といいます。このナマズは自分の卵を研究が紹介されています。堀先生の研究は魚この中に入れてしまいます。そうするとカッを日干しにすると、どんな魚でもそうですが、

コウナマズは成長が早いので、ほかのシクリ

口が右側か左側に曲がります。これを右利き、ッドより先に成長して口の中でシクリッドの左利きと彼は名付けていますが、どうして魚卵を全部食べてしまうということが起こりまに右利きとか左利きがあるかという問題です。

す。

ミクロレプスというタンガニイカの魚がいて、鳥で見られる託卵というのを、シクリッド

この魚はほかのシクリッドの鱗を取って食べの口内保育という性質を利用してナマズが行ます。鱗を取って食べるときに、後ろから近っている非常におもしろい例です。こういうづいてきて右側か左側か、どちらかの鱗を引

ふうにシクリッドは生態的にいろいろおもしき剝がす。

ろいことをやっている魚です。ガラパゴスゾ

たとえばこのミクロレプスが左側の鱗を剝

ウガメの場合ですがダーウィンは、いろいろがしたいと思ったときには、口が右側に曲がな島で甲羅が違うということで、異所的な種っていたほうが取りやすい。ですから口が右分化を考えていました。それではいったい同側に曲がっているこの魚は、攻撃の対象とな所的な種分化は起こるのか、起こらないのかる魚のうしろの左側から攻撃をする。それがという問題が一つ課題としてあると思います。

ずっと長く続くと攻撃される魚は、この魚は異所的種分化は地理的隔離が起きているわ

左側ですが、左側を用心するようになる。でけですから、お互いに交配をしない。お互い

すからだんだん鱗が取れなくなる。そうするに交配をしないことになれば、それぞれ違うとミクロレプスのほうがいま右のほうに口が場所で違う形態を発達させることが起こりま曲がっていたのが、左に曲がっている口の集す。しかしながらたとえばビクトリア湖に見団がどんどん増えてくる。これは頻度依存性

られるようなさまざまな魚は700ぐらいの種の選択といいますが、そういうものの周期ががいますが、地理的隔離が起きているという

だいたい５年ごとに表れます。

感じではない。しかし700ぐらいの種がとに

だいたい５年間の周期があって、ある時期

かく存在をする。そういうときにすべてが同

は右利きがすごく多くなるけれど、右利きが所的に種分化しているかどうかわかりません

多くなると鱗を取られる魚が用心するのでだ

が、とにかく同所的な種分化ということも現

んだん取られなくなり、今度ミクロプレスは実としては起こっています。こういうのはダ左利きがだんだん増えてくる。そういう周期ーウィンが考えもしなかった、知らない世界を５年ぐらいで波打っている。そういうようですが、こういうことが分子レベルでどうしな発見です。

て起こったのだろうか。そういうようなわれ

もう一つ佐藤哲さんの発見はおもしろいの12

われの問題意識があります。

私どもの研究の紹介をしますが、まず三つの湖です。マラウイ湖とタンガニイカ湖、ビ伝子を特定できるのではないかというのが、われわれが考えたことです。

クトリア湖がありますが（図17）、タンガニ

これはもともと僕が分子生物学をやっていイカ湖とマラウイ湖は水が透明です。ですかたことと関係がありますが、生態学ではなくら先ほどの託卵の発見はタンガニイカ湖で行て分子生物学的に見て、このビクトリア湖にわれたわけですが、とにかく観察をすること興味を持った。特に何が重要かというと、もができます。水が透明ですから、行動を観察のを見ることがすごく重要です。タンガニイすることができる。ですから京都の研究者グカとマラウイは水が澄んでいる。ですから行

ループは、かなり昔からタンガニイカ湖やマ動を観察しやすい。ところがビクトリア湖はラウイに乗り込み、生態的な研究がたくさん濁っている。光の環境が全然違う。濁ってい発表されています。しかしながらビクトリア

る場合は光の環境が赤っぽくなる。透明な場

湖には日本人研究者がいままで訪れたことが合は青色になりますが、濁っている場合は赤なかった。われわれはビクトリア湖に特に着っぽくなる。そういうようなことで視覚が非目をしました。

常に重要だということを考えて現地のサンプ

なぜビクトリア湖に着目をしたかというと、このビクトリア湖が１万2,000年前に生まれルを収集しようと思い決め、調査隊を派遣することになりました。

た非常に若い湖である。１万2,000年という私はもともとDNAの研究者ですが、生態と人類が農耕を始めるというような時間のレ学者と分類学者の方々に協力を求めて一緒にベルで、種が分かれるということを考えるよ

タンザニアに行き、シクリッドの採取とか分

うなタイムスケールではありませんが、この類のフィールドワークをしました。カウンタ

ビクトリア湖には700もの種が存在をするとー パ ー ト は タ ン ザ ニ ア 水 産 学 研 究 所 で、言われています。

TAFIRIという研究所があります。そこの水

非常に最近に種が分岐をしたということは、

産学研究所の所長さんがもともと住んでいた

DNAレベルではどういうことが観察される家らしいのですが、それをわれわれに貸してかというと、たとえばこのＡ種とこのＢ種とくれた。そこはオカダハウスというのですが、いう形態的に違っているビクトリア湖の種が

これは僕らが言い始めたのではなく、向こうあったとして、ほとんどのDNAは同一である。

の所長さんがそういう名前をつけたのですが、

たとえばどこかに変異があったとしても、機ビクトリア湖の近くの家を借り、泊まりまし

能のない中立的な変異の場合は多型状態といた。蚊が多いとか、蛇がいるとか、襲われな

いますが、たとえば一方の種で配列がAだっいように銃を持った警備員が夜中にずっとこた り Ｇ だ っ た り す れ ば、 も う 一 方 の 種 のの周りを回る。家はもちろん鉄条網で隔離さDNAの配列も多型状態という点では同じでれているのですが、巡回してくれる。いろいあるという点が予測されます。

ろな問題がたくさんありますが、そういうの

ところがこの種はある特定な形態を持ってを全部クリアして調査を継続した。

いるし、別の種はある特定な別の形態を持っ岩場が非常に多いのですが、草のあるとこていますから、そのような形態の違いに関与ろもあります。調査に出発をするわけですが、した遺伝子を見てみると、その遺伝子の中はご覧の通り水がかなり濁っています。どのく

たとえばこちらはＡでこちらがＧ、ある変異

らい濁っているかというのが一つ重要な生態がこちらの集団全体で固定しているという例

的な環境なので、円盤を沈めて白い輪っかがが必ずあるはずであるということをわれわれ

見えなくなる点で透明度を測定します。刺しが考えた。つまり種の中で固定しているよう網を主に使いますが、刺し網だとえらのとこな変異を見つけると、種が分かれた原因の遺ろをひっかけるので、えらのところがちょっ13

と傷つく。ですから非常に重要なサンプルをいます。ナイルパーチが放流された。ナイル

取りたいときは釣りをしたり、電気を使った

パーチは２ｍも大きくなる魚で、シクリッド

りすることもあります。

をどんどん食べるのでシクリッドは絶滅をしこれがわれわれの大発明ですが、シクリッてしまったと一時言われました。われわれは

ドはさまざまな色を持っているものがいます

科学者としてシクリッドの多様性は非常に重が、死ぬと10分ぐらいで色を失い、全部真っ要で、保護しなければいけないものだと思っ黒になる。何が何だかまったくわからなくなていますが、アフリカの人たちは、魚が小さる。ですから生きている状態でのどういう色

いので食べると骨っぽい。あまりみんな食べであるかということを写真に撮らないといけ

ないし、鳥の餌になるぐらいなので、これをない。それはどうやってやるかということで、特に保護しようという意識は存在しない。ナ

プラスチックのボックスをつくり、中にスポイルパーチは大きくなりますから、身をたくンジを入れます。中に水が入っていてスポンさんつけるので、国の大きな産業として輸出

ジとガラスの間に生きた魚を挟み込む。魚がをされている。そういうことがあるのでシク

動けない状態で写真を撮ります（図18）。

リッドにとっては非常にまずい状況で、シク

いま全部でサンプルが２万個体ぐらいありますから、そういう写真をきちんと整理する

リッドはビクトリア湖から絶滅したのではな
いかと、一時言われました。

ことをやりますが、デジタルカメラがこれだ

その後ジーハウゼンという人が、ロックシけ普及して簡便化したことも非常に大きい。

クリッドという概念を出しました。このロッ昔の論文を見ると、新種の記載などもカラー

クシクリッドは岩場に生えている苔を食べるではないから言葉でどこが赤いとか書いてあグループで、岩場にいると大きなナイルパー

りますが、それでは何が何だかわからない。

チが近づくことができませんから、比較的生

やはりタイミングとしてデジタルカメラが普き延びたグループだというので、沖合にいる及したことと、われわれのこういうサンプリ

ような魚はナイルパーチに食べられて絶滅しングが成功したことには深い関係があると思てしまったけれど、ロックシクリッドは生きいます。そういうようなタイミングもあってていますという報告をジーハウゼンという人

２万個体くらいの魚をきちんと分類、整理すがしています。

ることに成功しました。

ところがわれわれが行って調査をしてみる

近くには研究所があります。それからもうと、結局ナイルパーチを人間が取り過ぎてし一つ言っておかなければいけないのは、ビクまっているので、だんだんナイルパーチの数トリア湖では有名なナイルパーチという魚がも少なくなり、からだのサイズも小さくなっている。そのお陰で絶滅したと思われていた
沖合性のシクリッドが少しずつ復活をしている。
「失われた種」と思われていたものが、実際は存在しますということをわれわれが見つけているということで、いろいろな種を見つけて先ほど言いましたような本をつくっています（図12）。
先ほどのシクリッドのコレクションは本になっていますが、あれはわれわれの探検をサポートしたJSPS、日本学術振興会の研究費で出版したものなので、もし皆さん方で、魚

図18

14

の種分化を研究したいという方がおられましたら、ご一報いただければ本をお送りすることができると思いますので、ご連絡いただければと思います。

LWSというオプシンを調べた。
どういうものを持っているかということを調べたのですが、ここでちょっと多型といういよいよ種分化の問題ですが、先ほどもちことを説明しないといけません。血液型に興ょっと言いましたが、ビクトリア湖の場合は味のある方がおられると思いますが、僕は濁っている。透明度が高いところと低いとこ

BOですが、Ｂ型とＡ型とＯ型といる。これろが存在する。われわれはどこを主なフィーはもともと一つの遺伝子が変化したもので、ルドにしているかというと、ビクトリア湖の糖の転移酵素でその性質が変わったもので、

南のところにムワンザ湾がありますが、ムワ

ある人はＡの転移酵素があり、ある人はＢのンザ湾とスピークス湾の近くをフィールドと酵素があり、Ｏはそれが変異でなくなっていしています。この湾の外を見ると、このへん

ますが、これは一つの座位、ゲノムの中の一はかなり水が澄んでいますが、ムワンザ湾のつの場所の変異です。一つの場所で、各個人中に入っていくとかなり濁ってくる。そういで違う遺伝子を持っている。そういうのを多うような生態的な条件でどういうことが起こ型と言います。LWSのオプシンがそれぞれっているのかを調べた。

の集団で多型になっている。Ｏ型の場合はＯ

これは一つの例ですが、ルブリピニスとル

型のアリルと言いますが、Ｂ型のアリル、Ａフスという二つの魚がいますが、かなり近縁型のアリル、アリルとは対立遺伝子という意な魚です。このペアを透明なところから取っ味ですが、アリルという言葉を使います。

てきても、濁ったところから取ってきても同それでＰというアリルが青のプンダミリア

じようにルブリピニスとルフスが取れてくるの集団では非常に多い。赤いニエレリの集団というのが観察されます。ところがプンダミ

ではＨというアリルが多い。これは血液型でリアとニエレリですが、これはあとでまた出いうと、インドの人たちはＢ型が非常に多い。

てきますので、ちょっと気をつけておいていわれわれ日本人はＡ型、Ｏ型、Ｂ型、AB型

ただければありがたいのですが、プンダミリ

で４：３：２：１の割合になって分布をしてアはひれは赤くなっていますが全体的には青いますが、アメリカインディアンはＯ型ばかの体をしています。ニエレリは全身がかなりりです。そういうようなことで多型の場合と赤い魚です。ニエレリは非常にきれいなもの

Ｏ型に固定してしまっているとか、Ｂ型に固ですから、ニエレリというタンザニアの初代

定してしまっているとかの場合があります。

大統領の名前をもらっています。この二つの

このように一つのアリルだけしか集団が持た非常に近縁な魚の場合は透明なところだとニなくなる状態を「固定する」といいます。

エレリとプンダミリアが取れてきますが、濁ってくると雑種になってしまいます。

プンダミリアの場合はＰのアリルだけに固定をしていて、ニエレリの場合はＨのアリル

先ほどのルブリピニスとルフスの場合は雑に固定している。なぜそうなるかというと、種ができない。しかしプンダミリアとニエレ

Ｐアリルの場合にはその最大吸収波長というリの場合は雑種ができる。濁った状態で雑種ものが544nmであり、短波長側に最大吸収波ができるというのはどういうことかというと、長がある。Ｈアリルの場合には長波長側に最視覚にお互いの認識を頼っているということ

大吸収波長がある。長波長側は赤いほうです。

が言えると思います。それでどういう研究を

短波長は青のほうですが、ある光の異なる波

したかというと、先ほどのプンダミリアとニ長に合わせて、それぞれ違う対立遺伝子が固

エレリという二つの非常に近縁な魚の光受容定をしているという状態が観察をされた。そ体のタンパク質であるオプシンを調べた。オ

れに応じて、プンダミリアの場合はほとんど

プシンの中でも赤いほうの光を受容する

青で、ニエレリの場合はほとんど赤の体色を15持っている。これはオスですが、先ほどの性選択の場合と同じように、メスはこういう色を持たない。
オスがこういう色を持ってメスを引きつけます。
以下のような性選択の実験が可能です。一方の端にプンダミリアのオスを置いておいて、他方の端にニエレリのオスを置いておく。
つまりこちらが赤で、こちらが青です。たとえばプンダミリアのメスを真中に入れると、メスはプン
図19−１

ダミリア側にコンタクトをする。
逆にニエレリのメスをここに入れると、ニエレリ側にどんどんコン
タクトする。つまりメスはそれぞれの色を見て配偶者を決めている
ことがわかります。
こういう実験から婚姻色が性選択の原因になっているということがわかります。いまの実験で好みが青のプンダミリアのメスは青のオスを好み、ニエレリのメスは赤いニエレリのオスを好む。そういう好みが分化をしていることがわ
かりました。ですから一つのアリ
ルだけに固定するというところで

図19−２

一つの選択が働いている。
これはどうして種分化が起きるかという漫画ですが、ある祖先種がいて、ちょっと違う光の環境にや っ て き た と す る（ 図19− １ ）。
先ほども言いましたが、ビクトリ
ア湖は濁っている湖なのでちょっと浅いところのほうが青です。濁っていると青の光が散乱してしまい、赤の光しか残らないので、ちょっと深いところに行くと赤の光に支配されたような光環境になります。そうすると浅い方に住み着いた魚は青の光環境で生活をする。

図19−３

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ちょっと深い方に住み着いた魚は、

赤の光環境で生活をすることになります。
そうすると、もともとＰのアリルとＨのア

20個ぐらい最もよく引用される論文の中に入りました。

リルの多型であったわけですが、その多型状

ダーウィンの話に戻りますが、ダーウィン態が、この環境が青であるとすると、Ｐのア

生誕203年が経過した。
「種の起源」の出版よ

リルのほうが短波長側に最大吸収があるとすり153年が経過した。それでダーウィンが提ると、Ｐのアリルを持っていたほうが青の環

案した自然選択ですが、自然選択の分子レベ

境ではものがよく見えることになる。ですか

ルの現象はかなりたくさん報告されています。

らこういう環境でよりよくものが見えること

しかし実際に種分化に結びついた例は非常にが自然によって選択をされる。それでこの集稀だと思います。

団のアリルがＰのアリルにだんだん固定をしてくる（図19−２）。
同じようなことがニエレリ側で起きます。

それから性選択ということも主に生態学的な研究が進んでいますが、この自然選択と性選択が組み合わされて、分子レベルで種分化

Ｈのアリルのほうが若干長波長側に最大吸収のメカニズムが明らかになったという例は非波長がある。長波長は赤いところを見るわけ常に少ない。私がご紹介をしたこの例が最もですが、光の環境が赤いということのために、いい例だと思いますが、こういう研究をビク

赤いほうに最大吸収波長のアリルを持っていトリア湖に棲むカワスズメという魚を題材にたほうが、この中でよくものが見える。そうすることができたというのでご紹介をさせていう有利な状態があってＨのアリルが選択をいただきました。

され、集団全体に固定をしていくということが起こる。

この講演会をしないといけないということで「種の起源」を読み直したのですが、ダー

そうすると対応するメスは、この光の環境

ウィンは、遺伝のメカニズムもわからずによで青の体色を持っているオスのほうがよりよ

くこれだけ洞察力があるものを出したなといく美しく見えることになります（図19−３）。

うのが素直な印象です。ただ、ダーウィンの

もともと光の環境が青なので、体色が青にな

時代にはわからなかったことは、もうすでにっていたほうがメスによく選択をされる。こいろいろわかっていますので、今後はこういの場合も体色が赤になっていたほうがメスにう形態の進化みたいなものを分子レベルでき

よく選択をされるということで、それぞれのちんと説明することが、進化に興味がある分

体色が変化をする。このグループは青になり、

子生物学者、あるいは分子生物学を取り入れ

このグループは赤くなる。これがプンダミリ

る進化学者の今後の課題ではないかと思って

ア・プンダミリアで、これがプンダミリア・います。

ニエレリであるということですが、そういうふうに体色が変化をするとお互いが認識されちょっとつたない話ですが、これで終わりにさせていただきます。

ないという状況が起きて、最終的に種分化が成立をする。こういう視覚の適応が引き起こす種分化をセンソリードライブと言いますが、センソリードライブは理論的には言われていたのですが、実際にこういうふうに分子レベルで実例をもって証明されたのはこれが初めての例です。
これはNatureに載ったのですが、Natureの表紙になりまして、News & Viewsに紹介
さ れ、2008年 の Year in Nature と い う の か、
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