なぜ進化は完璧ではないのか

ほとんどの場合、進化は、生存と繁栄に役立つ適応を備えた動物を生み出すのにかなり良い仕事をしているように思われます。

自然淘汰に関する誤解の1つは、時間をかけて、環境に最も完璧に適合する生物の特徴が進化によって「選択」されるというものです。 この誤解は、「自然淘汰」という言葉自体が、例えば犬のブリーダーが動物の望ましい形質を「選択」することと類似していることに一因があるかもしれない。 実際、自然は何も「選択」していません。自然淘汰はプロセスであり、意識的な力ではありません。

犬種の形質を「選択」することは、自然選択とはまったく異なるプロセスです。 Image adapted from: Jelly Dude / Flickr; CC BY 2.0

自然淘汰のプロセスが必ずしも「完璧な」解決策にならないのは、それなりの理由がある。 まず、淘汰は利用可能な遺伝的変異にしか作用しない。 たとえばチーターは、「より速い」遺伝子の変異がなければ、より速く走るように進化することはできません。

2 つ目は、身体はすでに持っている材料で仕事をしなければならないことです。 それが翼のある馬が神話に登場する理由です。

進化はまた、遠い祖先が確立した発達パターンと協力しなければならず、その結果は時に非常に奇妙に見えます。 例えば、キリンの声帯から脳へ行く神経は、10センチほどの最も直接的なルートを通るのが最も理にかなっていると思われます。 しかし、キリンのボディプランは首のない祖先で確立されたものであるため、神経は首から心臓を回って再び戻ってくるのです。

キリンでは、脳から声帯へ(反回喉頭神経と迷走神経を経由して)神経インパルスを送る際、心臓を過ぎて長い回り道をする。

それからもちろん、本当に頭を悩ませることがあります。 例えば、飛べない鳥に翼があったり、盲目の蛇に目があったりするのはなぜでしょう? そして、なぜ男性には乳首があるのでしょう? 進化とは、生き物が徐々に環境に適応していくことですよね? そして「適者生存」とは、より良い適応をした生物に向かうことではないのでしょうか? 進化はより良い解決策を考え出すことができなかったのだろうか? 9197>

まず、生物の特徴のすべてが適応によるものではないことを認識することが重要である。 たとえば、非適応の、あるいは有害な遺伝子変異が、有益な変異と同じ DNA 鎖に存在することがあります。 このような遺伝子は、有用な変異型と同じDNA鎖に乗ることで、ある集団に速やかに拡散することができる。 言い換えれば、ある形質がそこにあるからといって、必ずしもそれが有用であるとは限らないということです

さらに、ある形質は単に偶然の結果であり、「遺伝的ドリフト」として知られるものを介して集団内に広がっている可能性もあります。 これまで見てきたように、すべての生物のDNAはコピーエラーに見舞われる可能性があります。 これらの突然変異の中には有害なものもあり、おそらく自然淘汰によって排除されるでしょう。 しかし、その他の変異は「中立」であり、有害でも有益でもない。 これらの突然変異のほとんどは死に絶えますが、一部は集団全体に広がります。 中立的な突然変異が広がる可能性は非常に小さいが、それでも遺伝的ドリフトは、特に小さな集団においては、各世代における遺伝的突然変異の数が膨大であるため、大きな力となるのである。 これは、ある遺伝子の他のすべての可能な変異(対立遺伝子)が永久に失われ、将来の世代に伝えることのできる対立遺伝子が1つだけ残る場合に起こる。 その特定の形質では、生き残った唯一の対立遺伝子が、その遺伝子の唯一の可能な変種となる。