現代の進化と適応の驚くべき10の事例

進化が私たちを目のない小さな存在からそこそこ有能なブロガーへと導いた経緯を見ると、それは巨大で計り知れない力のように思えます。しかし、個々の特徴と、それが巧妙な方法で現れたり消えたりする様子を見ると、原因と結果の働きが明確で、見ていて興味深いものです。人々はあなたの湖を汚染し続けていますか？さて、お魚さん、その毒に対する耐性を発達させて、子供たちに受け継がせてはいかがでしょうか？コウモリはあなたの花を無視して、他の花を受粉させ続けていますか？熱帯のつる植物、エコーロケーションを反射する衛星放送受信アンテナのような形の葉を進化させてみてはいかがでしょうか？私たちは、植物から動物、そしてもちろん人間に至るまで、新しい、または新たに発見された 10 の進化と適応のリストを集めました。私たちも完璧ではありません。

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注: これらの例は、個体の突然変異 (人間の場合)、学習した行動 (モスクワの犬の場合)、新しい適応 (洞窟の魚の場合)、新しく発見された進化 (衛星放送受信アンテナの形をした葉の場合) など、いくつかの異なるタイプの変化にまたがっています。これは、特定の議論というよりも、物事がどのように変化するかの概要として考えてください。

南アフリカの顕花植物で、地元では「ネズミのしっぽ」として知られているバビアナ・リンゲンスは、花粉を運ぶ鳥にくちばしを花につけるよう誘うための非常に特殊な進化を遂げています。それは、専用の鳥の止まり木です。バビアナ・リンゲンスの花は地面で育つため、その危険な場所に長く留まりたくない鳥の注意をあまり集めない可能性があります。マラカイトタイヨウチョウをおびき寄せるために、この植物は、餌をとるのに最適な止まり木の位置にしっかりとした茎を伸ばすように進化しました。トロント大学の研究者によると、この植物が興味深いのは、まったく同じ植物が場所によって明確な違いを示すことです。タイヨウチョウに受粉を頼っているときは、長くて魅力的な茎（おとなしいですね）が伸びますが、潜在的な受粉者がたくさんいる地域では、その茎は使用頻度の低い何世代にもわたって縮んでいます。しかし、茎は依然として植物にとって大きな利点です。茎のない植物は、それが折れたか何であれ、茎が無傷の植物の半分の種子しか生産しません。

今年の夏の初め、私たちは、この新しく毒に耐性を持つハツカネズミに偶然出会った。このハツカネズミは、ごく最近の進化としての交雑により、人類史上最も恐ろしい殺鼠剤にも耐えられるようになった。一般的なハツカネズミの毒であるワルファリンは、一般的なハツカネズミを含むほとんどの種類のハツカネズミに効くが、地中海沿岸に生息する別種ではあるが近縁種のアルジェリアハツカネズミには効かない。この 2 種類のハツカネズミは通常出会うことはなかったが、人間の移動によって持ち込まれ、この新しい有益な特性のおかげで、必然的に生まれた雑種ハツカネズミがドイツで無事に出現し始めた。

コウモリが好きなのは私たちだけではない。キューバの熱帯雨林に生息するつる植物、 Marcgravia eveniaもコウモリの注意を引くためにかなり努力していることが判明した。最近発見された（ただし最近開発されたわけではない）進化論では、 M. eveniaの葉は小さな衛星アンテナのような役割を果たす、独特の凹型になっている。なぜか？コウモリからのエコーロケーションの集中砲火を浴びると、強い信号を送り返すためだ。そのため、視力の悪さを補うためにエコーロケーションに頼ることが多い、空を飛ぶ哺乳類の友人たちは、この花を独特の形で認識できる。このデザインは光合成には適していないが、どうやら利点が欠点を上回るようだ。

ニューヨークで最も恐れられ、パニックを引き起こす虫はゴキブリではなく、トコジラミです。5 月に指摘したように、半世紀にわたる「比較的活動がない」状態の後、1990 年代後半にトコジラミが突然、かつてないほど強力になって再出現しました。トコジラミは、殺虫剤をはじく厚いワックスのような外骨格、トコジラミの自然な化学防御力を高めるための代謝の高速化、探索して破壊するピレスロイドをブロックする優性突然変異など、駆除がはるかに困難になるような進化を遂げていたことが判明しました。この小さな怪物には感心するしかありません。

数週間前、私たちは進化の実例を発見しました。細胞レベルでの進化、しかも人間の中での進化です。仕事で頻繁にX線を使用する心臓専門医を対象とした小規模な調査で、医師の血液中の過酸化水素濃度が正常値より高かったことがわかりました。これは将来的に潜在的な発がん物質の警告信号となる可能性があります。しかし、過酸化水素濃度の上昇により、細胞を保護する抗酸化物質であるグルタチオンの生成が引き起こされることもわかりました。基本的に、これらの医師は、細胞の奥深くから、仕事の危険に対する防御を内側から外側へと発達させているのです。これは驚くべき話です。詳細はこちらをご覧ください。

モスクワでは野良犬問題が深刻だ。モスクワ市民 300 人につき野良犬が 1 匹いる計算になる (モスクワ市民の愛称から「モスコビアン」を想像したかもしれないが、そうではない)。AN セベルツォフ生態進化研究所の研究者、アンドレイ・ポヤルコフが、野良犬を進化論の観点から分析するほどだ。ポヤルコフは、犬を狼のような性質に逆戻りしたものから、特殊な「物乞い」タイプまで、4 つの性格タイプに分類した。後者のタイプは特に興味深い。まったく新しい行動様式である。物乞い犬は、どの人間が餌をくれそうかを理解し、地下鉄に乗る能力まで進化させ、複数の駅を縄張りに組み込んでいる。モスクワの犬についての詳細は、こちらで読むことができる。

オーストラリアのオオヒキガエルの物語は、悲劇的であると同時に神秘的でもある。1935年に、国内の農作物を食い荒らしていた在来のサトウキビ甲虫を駆除するために導入されたこのカエルは、すぐにモグワイのように繁殖し、目に見えるものをすべて食べ尽くし、多くの在来種を絶滅させた。ヒキガエルがオーストラリア北東部のほとんどの地域に広がる中、研究者たちは非常に奇妙なことに気づき始めた。ヒキガエルが突然変異を起こして、非常に特殊な特徴を持つようになったのだ。足が長くなり、持久力が増し、スピードが速くなったのだ。これらの突然変異によって、新たに進化したオオヒキガエルはより速く移動し、より遠くまで広がることができたが、問題は、それがかえって健康を害したということである。足の速いヒキガエルは死亡率が最も高く、脊椎の問題を抱えることが多かった。では、その進化の目的は何だったのか。環境を分析した後、研究者たちはこの種の自然選択を「空間選別」という新しい用語で表現した。考え方としては、オオヒキガエルがより速く移動して縄張りを広げれば、たとえヒキガエルが健康でなくとも、また実際に拡大し続ける必要がなかったとしても（もちろん食料不足ではないとしても）、配偶者を引き寄せやすくなるだろう、というものだ。研究者たちはこれを「ダーウィンの理論ほど重要ではないが、それでもこれまでほとんど無視されてきたプロセスによって生物多様性を形成する可能性がある」と表現している。[Wired]

遺伝子組み換えトウモロコシを開発し、安全性に関する一般的な苦情や、ある種の厄介な虫に作物が食い荒らされるのを避けるために神の役を演じることなどすべてを乗り越えたのに、結局その虫が変異していたことが判明するのは、かなり悪い兆候です。それがモンサント（遺伝子組み換えトウモロコシメーカー）とウエスタンコーンルートワーム（成虫の段階の虫、上の写真）に起こりました。ルートワームは、モンサントの遺伝子組み換えトウモロコシに含まれる殺虫剤に対する自然な耐性を非常に早く発達させました。私たちは、「トウモロコシの種子には、Cry3Bb1と呼ばれる結晶性タンパク質を生成する遺伝子も含まれており、これはルートワームに不快な死をもたらします（消化管の破壊により）が、それ以外は他の生物には無害です（私たちはそう考えています）」と書きました。しかし、アイオワ州立大学の研究論文では、ルートワームがそのタンパク質に対して効果的な耐性を発達させた例が説明されており、ルートワームはあらゆる種類の遺伝子保護に反応するほど柔軟であるのではないかとの懸念が生じています。

私たちは犬が吠えることを当然のことと思いがちですが、野生の犬は吠えることはほとんどなく、代わりにクンクンと鳴いたり、キャンキャンと鳴いたり、遠吠えしたりします。いくつかの研究でその理由が検討され、現在の結論は、犬が吠えるのは、まあ、人間のためだということです。この結論はやや回りくどい方法で導き出されています。Csaba Molnar の研究は、犬の吠え声には情報が含まれており、人間はその情報を理解できることを示しています。犬の飼い主はそうではないと主張しますが、飼い主は通常、自分の犬の吠え声を同じ犬種の別の犬の吠え声と区別できません。しかし、人間は「警戒」の吠え声と「遊び」の吠え声を非常に簡単に区別でき、スペクトル分析では警戒の吠え声は互いに非常によく似ていて、他の種類の吠え声とは非常に異なる傾向があることが示されています。進化論的に言えば、犬は野生の同族からそれほど遠く離れておらず、おそらく 5 万年ほどしか離れていないため、モルナー氏の理論 (公平を期すために一般的に受け入れられている理論。詳細については、この素晴らしい New Yorker の記事をご覧ください) では、野生の犬とオオカミは特定の特性を持つように選択的に繁殖され、その特性の 1 つが吠える意欲であった可能性があるとされています。

メキシコ南部のソケ族は毎年、雨乞いの宗教儀式の一環として、バルバスコの根から作った有毒なペーストを地元の硫黄洞窟に捨てる。このペーストは、グッピーに近縁の小さな洞窟魚であるポエシリア・メキシカーナに非常に有毒で、それが儀式の目的である。魚は死に、ソケ族はその魚を食べ、メキシコ南部に雨が降ることを願う。メキシコ政府は、魚の大量殺戮を理由に、実際にこの習慣を禁止しているが、もう少し待っていれば、そうする必要はなかったかもしれない。昨年、Biology Letters誌に発表された論文によると、 P. mexicanaは実際に毒素に抵抗できるよう進化し始めている。研究チームは、一部の魚がどういうわけか大規模な攻撃を生き延び、屈服した魚でさえ、その種が通常生き延びるよりも長く生き延びているようだということを発見した。研究者たちは、この洞窟で見つかった魚を他の場所で見つかった同じ種類の魚と比較し、洞窟の魚は毒素に対する耐性を意図的に獲得し、洞窟外の魚よりも約 50 パーセント長く生き延びていることを発見しました。余談ですが、この件に関する Livescience の記事では、魚の味はかなりひどいと指摘されています。