京都コンピュータ学院「アキューム」４号「生命とは」近藤宗平

ACCUMU Vol.4 1992

生命の科学

生命とは

近藤　宗平SOHEI KONDO
近畿大学原子力研究所教授
大阪大学名誉教授
理学博士

生命とは何か

　これは，ノーベル物理学賞を受賞したＥ・シュレーディンガーの名著の表題でもある。この本は，第二次世界大戦中の１９４３年，亡命先アイルランドのトリニティ大学での連続講演を基に書かれた。この本は，生命の根元を解き明かした分子生物学の誕生に，大きな貢献をした。地球上の生物は，バクテリアからヒトまで，すべてが親類である。これは，分子生物学によって証明された法則で，２０世紀の最大の発見である。
　生命の原理は，大腸菌などの微生物で，徹底的に研究され，ヒトへも適用されることがわかった。しかし，原理がわかっただけでは，生命の問題は解決しない。例えば，生物はどのように生きてきたか，生物進化の歴史を新しい視点から考えることが求められている。

あけぼの杉

図１．早春のあけぼの杉。近畿大学原子力研究所敷地内。３本目のあけぼの杉は１９９１年の豆台風で上半が折れた

　曙太郎は今年の夏場所の相撲で優勝した。同じ名の杉がある。図１は，私の研究室の側にある「あけぼの杉」の写真である。７年前，この杉に囲まれた近畿大学原子力研究所に勤務するようになって，最初に感激したのが，この杉の新緑の美しい姿であった。
　曙杉は学名でメタセコイヤという。米国カルフォルニア州に繁茂している巨大セコイヤ（ｒｅｄｗｏｏｄ）の近縁であるというので，メタ（後）が添加されている。メタセコイヤは約１００万年前，日本列島始め世界各地でそれまで繁茂していたのに，忽然と死滅した。その化石にはいろいろの名称がついていたが，１９４１年大阪市立大学三木茂教授が，統一してこのように命名した。ところが，１９４６年に北京の中国植物学会長胡博士が三木論文を読んで，四川省奥地の「神木」と呼ばれている樹が化石のメタセコイヤと同じであると発表した。化石が生きていた！
　１９４８年，カルフォルニア大学の古植物学者Ｒ・チェイニー教授は中国の奥地に飛び，その曙杉を調査し，その実を採集した。翌年，教授は，育てた苗の日本への第１号を，実と一緒に昭和天皇に寄贈した。１９５１年には，教授は曙杉の苗１００本を持参して来日した。教授の来日に応じて，曙杉保存会会長に木原均先生が就任され，各地で曙杉の植樹祭が催された。そのおかげで，その後は，挿し木繁殖により，曙杉は次第に全国に広まった。
　曙杉の贈物を一番喜ばれたのは，昭和天皇であったようである。曙杉を貰われてから３９年後，１９８８年９月（亡くなられる５ヵ月前），最後の著書『皇居の植物』のため，自分で執筆された序文の第１ページに，曙杉に関してかなり詳しく特記されている。

植物進化の歴史

　曙杉は中国の奥地以外ではなぜ死滅したのだろうか？　この疑問の答を探す方法の一つは，植物の進化の歴史を調べてみることである。図２は，化石に基づいて，植物が地上に現れた順を示す。約４億年前に，海から陸に進出した元祖植物は，急速に陸地生活に適応して，大型の方向へ進化し，やがて２０ｍを超す巨大植物が現れ，古生代大陸の各地で繁茂した。しかし，巨大植物の繁茂は永続しなかった。古生代大陸に環境の激変が起こって，大半の巨大植物は死滅し，その遺骸の一部は，炭化し石炭層となった。
　古生代末期になると，裸子植物が出現し，中生代になると，古生代植物を追い越して，大いに繁茂した。
　中生代の末期になると，被子植物（花植物）が出現し，ゆっくりと仲間を増やし，新生代に入ると，裸子植物を追い越して，１年生被子植物が爆発的に進化して繁栄し，今日に及んでいる。
　曙杉は裸子植物に属する。従って，新生代に入ると，曙杉は１年生被子植物との生存競争に負けて，次第に繁茂地が減って，約１００万年前になると，中国奥地以外では全滅したものと思われる。

プログラムされた死
－子孫繁栄のための自爆遺伝子の働き－

図２．化石に基づく植物の進化の系統樹

　図２の陸上植物の進化の歴史をまとめると次のようになる。初期の古生代植物は，巨大植物まで進化したが，巨大植物は地球環境の激変で死滅した。中生代には中型の裸子植物が代わりに繁茂した。新生代には，小型の１年生植物が現れて，裸子植物を追い越して，大いに繁栄した。
　１年生植物の大繁栄の秘密は次の点にある。花が咲き種子が熟すると，親個体はその場で枯死し，翌年種子が生育するときの栄養源になる。稲は，秋になり，種子が熟すると，一斉に枯死する。
　１９６１年Ａ・Ｃ・レオポルドは次のように述べている。「米国中西部のトウモロコシ畑や北部大平原のムギ畑では，秋に種子が成熟すると，一斉に同時に，数百万個体が枯死する。これは，壮大な数の植物個体の全員に対して，いわば，集団ハラキリの信号が発信されたようなものである。このハラキリ信号の発信は，１年生植物個体に起こる最も劇的生理現象である。」現在は，この現象は，遺伝的にプログラムされた死と呼ばれている。自爆遺伝子は，最近ＤＮＡのレベルで決定され始めた。竹が約５０年に１回開花して，枯死するのもプログラム死である。

動物進化の法則
－哺乳類の反則－

　動植物で一番種類が多いのは昆虫である。昆虫は，おもに古生代に陸上植物が繁茂した直後に，大進化をした。昆虫で種類が多いのは，小型のものである。従って，これは，早熟・早産による繁殖力向上を意味し，適応的進化の法則に合致している。では，人類の先祖である脊椎動物の進化はどうであったか。長い歴史を簡単化して言えば，中生代は恐竜の黄金時代であり，恐竜は小型から大型へ大進化をした。これは，古生代に大型植物の進化が頂点に達した現象に対応すると思われる。しかし，中生代末に，地球環境激変に適応できなくて，恐竜は突然全滅した。古代巨大植物の絶滅とよく似ている。
　恐竜がいなくなった大陸の各地の空地に向かって，原始哺乳類が進行し，融通性に富んだものがそれぞれの新環境に適応し，長い時間のあとに，多種多様な哺乳類に進化した。
　ヒトは進化の最後に現れた。図３に霊長類の進化の様子を示す。原始哺乳類は現在のネズミくらいであったと推定されている。従って，図３の霊長類の例からわかるように，哺乳類は，「進化は大型から小型へ」という法則に反して，小型から大型へ進化した。これは，哺乳類は機敏に動き回ることができるので，長い期間には，生存力と繁殖力を，環境に適するほうへ徐々に向上したものが現れ，それが同族繁殖したからであると思われる。しかし，適応向上型の突然変異がどうやって起こったか，全くわかっていない。他方，ヒト個体を構成する細胞には，多種多様な自爆遺伝子が存在することがわかってきた。これらの自爆遺伝子は，ヒトの長寿（図３）の要因に大きく寄与していると思われる。

図３．霊長類の進化の系統樹と寿命（太字）近藤宗平著『人は放射線になぜ弱いか』より講談社の許可を得て転写

地球環境の危機

　人類は，ついに，科学を知り，技術を磨き，２０世紀文明をつくった。その結果，人間の数と欲望が急増し，地球環境を急速に破壊し始めた。２１世紀の地球の生態系はどうなるのだろうか？　科学とコンピュータ技術の進歩によって，環境破壊の予測精度が向上し，人間が自己の繁殖と欲望を自制できる日がくることを祈っている。

太陽の光は，
　　生命の源である。
ヒトは太陽を神とあがめ，
　　古代文明を築いた。
やがて，科学をしり，
　　２０世紀文明をつくった。
文明享楽の日は，
　　やがて終わる。
天変の兆しは，
　　地球環境の危機を予測する。
　　予言する科学を，
ヒトは信じようとしない。