「進化系統樹は大部分が誤りの可能性」 収れん進化が進化生物学者たちを騙してきた 202206

「進化系統樹は大部分が誤りの可能性」　収れん進化が進化生物学者たちを騙してきた
　　NewsWeek より　220616  青葉やまと

⚫︎ヘッケルの系統樹
＜進化の過程をツリー状にまとめた「進化系統樹」。英研究チームは、過去100年以上にわたり作成されてきたこうした図に多くの誤りが含まれていると指摘している＞

　現在地球上にあるあらゆる生命は、共通の祖先をもつと考えられている。太古の昔に生命が誕生した時点では単一の種の菌が存在したのみだったが、時代が下るとともに分岐を繰り返し、現在のような多様な生命が育まれるようになった。

　こうした進化上の分岐のようすを図にまとめたものが、「進化系統樹」と呼ばれる図表だ。まるで生物の家系図のように、近縁関係を表している。系統樹はさまざまなスケールで作成されており、生物全体を扱う包括的なものもあれば、鳥類に限定したものや、より小さなグループに特化したものもある。

　いずれも類似する生物同士を樹形樹状に整理することで、進化の過程でどのように枝分かれしてきたのかを推定したものだ。

　ところが、イギリス・バース大学の研究チームがこのたび、19世紀から作成されてきたこうした図の多くに間違いが含まれていると指摘した。実際の進化の歴史とは大きく異なるという。

　論文が5月31日付で生物学誌『コミュニケーションズ・バイオロジー』に掲載されている。

⚫︎ダーウィン以来の分類手法
　系統樹の作成に用いられる代表的な手法として、2つの方法論がある。論文はこのうち、19世紀から多く用いられてきた分類手法の問題点を指摘している。

　問題の手法は、形態学の見地に基づくものだ。骨格上大きく類似している生物同士を近い種とみなし、樹形樹上で同じ枝のうえに配置する。この手法は、生物学の世界で歴史的に多用されてきた。

　科学ニュースを扱うサイテック・デイリー誌は、「19世紀のダーウィンとその同世代の研究者たち以来、生物学者たちは骨格と構造（すなわち形態学）を注意深く調査することで、動物の『家系図』を再現しようと試みてきた」と解説している。

　しかし、近年では遺伝子解析技術の発達を受け、分子生物学の観点に基づく分類が多く行われるようになった。外見上の違いにとらわれず、遺伝子配列の類似度をもとに生物の進化の過程を推定する手法だ。そこで持ち上がった問題が、旧来の手法で作成した系統樹との矛盾だ。

　サイテック・デイリー誌は、「我々がかつて密接に関連していると考えていた生物が、実はツリー上の完全に違う枝に含まれていたと証明する結果となることがしばしば起きている」と述べる。

　　ハネジネズミ象と同じ進化の枝のうえに分類される...... Udo Kieslich-iStock

⚫︎地理的な分布との整合性を検証
　2つの手法で作成した系統樹同士に矛盾が確認された場合、遺伝子解析による系統樹の信頼性がより高いとみなすのが通例だ。バース大学の研究チームは、遺伝子ベースの手法がより正確であることを確認したいと考えた。

　そこで、2つの手法で作られた複数の系統樹について、実際の生物の地理的な分布とそれぞれ比較した。

　96種48組の系統樹で統計を取ったところ、遺伝子解析をもとに作成した系統樹のほうが地理的な分布との矛盾が少ないことがわかったという。

　バース大学ミルナー進化センターのマシュー・ウィルズ教授は、科学ニュースを報じるZMEサイエンス誌に対し、「多くの進化樹を私たちは誤って捉えていたことが判明したのです」と述べている。

　その原因は、「収れん進化」と呼ばれる現象にあるようだ。異なった種同士がそれぞれ環境に適応した結果、類似した形態に行き着くことがある。たとえば動物の飛行能力は、鳥、コウモリ、昆虫が、それぞれ独自に獲得した。どれも空を飛ぶ種族だからといって、必ずしも共通の祖先をもつとは限らないということだ。

　収れん進化の現象についてZMEサイエンス誌は、次のようにまとめている。「進化は常に新しいものを生むとは限らない。代わりに、ある程度似通ったものを繰り返し作り出すようだ。」

　これとは逆に、およそ似ていない種族同士が共通の祖先から派生したというケースもある。ネズミと瓜二つのハネジネズミとマナティーは、どちらも「アフリカ獣上目」となり、象と同じ進化の枝のうえに分類される。

　研究チームはこのような例を挙げながら、解剖学的な形状に着目して分類した旧来の進化系統樹は、実際の進化・分岐と大きく異なる点があると指摘している。

　ウィルズ教授は、「有名人のそっくりさんとして活動している人は多くの場合で血縁関係はないですし、家族のひとりひとりが似ているとも限りません。進化のツリーでも同じなのです」と説明している。19世紀から生物学界はしばしば、そっくりさんたちに振り回されてきたようだ。

▶︎青葉やまと