進化が後戻りすることはないのですか?

進化が後戻りすることはないのですか?

進化は、神経細胞を持つタコの腕や哺乳類の耳など、驚くほど複雑な構造を生み出してきた。しかし、進化が「後戻り」して、複雑な生物が以前のもっと単純な形に戻ることはあるのだろうか?

いわゆる逆行進化では、生物は複雑な特徴を失い、より単純な形態に「戻って」進化したように見えることがある。しかし、専門家によれば、進化は進化のステップをたどるという意味では、実際には後退しないのだという。

「同じテープ(進化の変化)が同じように逆転する可能性は極めて低い」メリーランド大学の生物学者ウィリアム・R・ジェフェリー(新しいタブで開く)、ライブサイエンスに語った。

複雑さを失う

ロンドンの自然史博物館の生命科学研究者であるベス・オカムラ(新しいタブで開きます)は、「逆進的進化」には、以前に進化した複雑な形態が失われることが含まれると、ライブ・サイエンスに語った。口も神経系も内蔵もない、非常に単純な構造を持ち、ゲノムも非常に小さい寄生虫である。最も単純なタイプは、「本質的に単細胞です」と岡村は言う。

長らく単細胞の原生生物として分類されてきた粘菌は、やがて高度に退化した動物であることが明らかになった、と岡村氏は言う。クラゲを含む刺胞動物から進化し、寄生生活に不要となった多くの機能を失っているのだ。

このように、少なくとも形態的には、粘菌は以前の進化段階に戻ったように見えるかもしれない、と岡村は言う。「単細胞生物に収斂しているようなものです」と彼女は言う。

それでも、進化のプロセスは逆行進化でその歩みを辿ることはない、とジェフェリーは言う。洞窟に住む生物もしばしば逆進的進化を遂げ、暗い環境では必要のない目のような複雑な機能を失っている。しかし、例えば洞窟魚が目を失ったからといって、これらの器官を持たない原始的な祖先に正確に戻るわけではないと、ジェフェリー氏は言う。むしろ、以前は眼球を作り出していたプロセスが途中で止まり、皮膚に覆いかぶさったヴェスティグアル眼球が残っているのです」 

"物事は逆行するように見えることがある "とジェフェリーは言った。「しかし、この眼球は逆回転したのではない。ただ前進を止めただけなのです」。

さらに、寄生虫が宿主の体内に侵入するために用いる生化学的な手法など、あまり目立たない複雑さの増加によって、複雑さが失われることもある、と岡村は言う。「進化を、目に見える形態的特徴という観点から考えるのは簡単です。「しかし、生理学的、生化学的なレベルでは見えない他の特徴もたくさんあるのです。

洞窟魚の場合も同様に、目を失ったことで別の複雑さが見えなくなっている可能性がある。洞窟魚には振動に反応する器官が大量にあり、暗い環境で感覚を得るための手段になっている。そして、すでに膨れ上がった頭の中で、これらの器官は、魚の空いた眼窩の中で利用可能な場所を見つけたのだ、とジェフェリーは言う。

複雑な構造をバックトラックで再現

進化がそのステップをたどることはありません理由の一部は、適応が他の変化につながることです、ブライアン-ゴールディング(新しいタブで開く)、オンタリオ州のマクマスター大学の生物学者は、ライブサイエンスに語った。それは単に特定の変化をダイヤルバックすることは非常に複雑になります. 

「もし、ある変更を加えたなら、その適応を微調整することになり、その適応は他の遺伝子と相互作用します」と、ゴールディングは言った。「そして、その適応は他の遺伝子と相互作用するのです」とゴールディングは述べています。

例えば、洞窟魚の場合、眼球の原型は、眼球に必要なタンパク質だけでなく、眼窩の頭蓋骨の構造も変化していた可能性があるのです。目のタンパク質に影響を与える突然変異が起きても、眼窩のない生物に戻ることはないだろう。

最後に、「後進進化」という言葉は、進化がより複雑な形態を生み出すことを目的としているように誤解されかねない、と専門家は注意を促した。しかし、進化は単に、ある生物を特定の環境に適合させるような特徴を好むだけだと、岡村は言う。

このように、逆進的進化は通常の進化に過ぎないのである。複雑さを失うことで、寄生虫や洞窟の住人が新しい環境に適応できるかもしれない — 例えば、複雑な器官を作るためのエネルギーコストをなくすことで、とジェフェリーは言う 。

「進化は、その変異が発現している個体の適応度を向上させる機能を選択するという点で、常に進歩的です」と岡村は述べている。

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