NHK 2015年5月〜7月 生命大躍進 放送
第1回 そして“目”が生まれた 5月10日
第2回 こうして“母子愛”が生まれた 6月7日
第3回 ついに“知性”が生まれた 7月5日
参考書籍 NHK出版(2015年7月)『生命大躍進』167p.1600Yen
NHK 生命大躍進 第1回 そして“目”が生まれた 概要 池田 博明 進化の歴史をDNAの解析でたどると、何度か大躍進と言えるような激変があった。 第1回めの激変は「眼の誕生」である。 (1)眼の出現・・・・突然 目が現れたのは5億年前 ロッキー山脈のマーブル・キャニオン(カンブリア紀)の地層から出た動物化石 発見者はジャン・ベルナール・キャロン(ロイヤル・オンタリオ博物館所属) オパビニア、ネクトカリス、アノマロカリス(最も進んだ眼-複眼だった-をもつ最強の肉食動物)など30種の化石が発見された。 5億500万年前にタイム・トリップしてみよう。 ハルキゲニア、ウィワクシア、マーレラ、三葉虫などが生息 [これらはバージェス頁岩の動物群だが、バージェス頁岩の動物群とは言っていなかった] アラルコメネウス(眼が2個ずつ一対)はオパビニア(眼が5個)に捕食され、オパビニアはフルディアに捕食される。 多種多様な眼をもつ動物が生まれた (2)眼の起原・・・・・眼点をもった最初の動物はクラゲのような動物だった [番組では「眼点」とは表現していない] ウォルター・ゲーリング(スイス、バーゼル)と共同研究者・五条掘孝(アブドラ国王科学技術大学所属)は ウズ鞭毛藻(沼津市の海で採取できる)の眼点のDNAを調査 ロドプシンと相同の遺伝子を発見した ロドプシンには7本の鎖が折り畳まれている ゲーリングらの仮説「ウズ鞭毛藻の遺伝子がクラゲに移行した」 (クラゲの生殖細胞にウズ鞭毛藻が侵入した) 最初は明暗しか分からない眼だった [2014年4月にギリシャで交通事故でゲーリング博士は突然亡くなった。 『ホメオボックス・ストーリー』が訳されている] アメリカのマサチューセッツ州で植物から動物へ遺伝子が移動した例が発見された 光合成できるウミウシ(エリシア・クロロティカ)が見つかったのだ (3)眼の発展・・・・・・カメラ眼をもつ動物 大躍進 3億6千万年前の海には巨大な[板皮類]ダンクルオスティウスが生息 カメラ眼をもつこの脊椎動物は節足動物の大きな鋏みをもつ巨大生物ウミサソリ(体長2m)と戦っても勝った カメラ眼はクリアな像を見ることが出来る。 [ウミサソリとダンクルオステイウスは生きた時期が違い過ぎるとの批判がある] 脊椎動物の祖先ピカイアの生き残りに相当するのはナメクジウオだが ナメクジウオには明暗のわかる眼しかない。カメラ眼はないのだ。 DNAを調査するとヒトでは同じ遺伝子が4倍になったことが判明 (リンダ・ホランド教授) (例えばHOX13遺伝子やEYA遺伝子など) [遺伝子重複という現象だが、「遺伝子重複」や「ゲノム重複」という用語を番組では使っていなかった] 進行役の新垣結衣(妹)が「同じ4つが増えても意味がない」と重要な発言をする それに対する新垣結衣(姉)の答えは増えた「新たな3つが変化したら」複雑な器官を作るもとになるという意味の発言 [つまり、ゲノムに突然変異が起こったということだが、「突然変異」という用語を番組では使っていなかった] カメラ眼には1800種類の遺伝子が関わっている カンブリア紀のはじめ、脊椎動物の祖先で通常なら両親から半数体の遺伝子を受け継ぐのだが 1倍体そのままを両親から受け取って2倍体の子孫ができ、 さらに次の段階で2倍体どうしの両親から遺伝子を受け継ぎ4倍体の子孫が出来た。 こうして、増えた遺伝子が変化し、アゴやヒレやカメラ眼が生まれていったのだ。 演出:北村圭司郎 ディレクター:植田和貴 制作統括:北野和宏・井上智広 |
NHKスペシャル 生命大躍進 2015年6月7日(日) 21:00 48分間 ディレクター:佐藤匠 演出:北村圭司郎
生命大躍進2 こうして“母の愛”が生まれた 番組記録:池田博明 両生類は卵生だった。2億5千万年前、哺乳類の祖先は子育てを始めた (1)母乳の起源 カレー盆地(南アフリカ共和国)からは哺乳類の化石が多産している。 ジェニファー・ポータ・ブリンク博士はキノドンの化石に注目している (キノドンの化石は親の頭骨と小さな子供の頭骨が接して発見された) キノドンに近い現生の生物はハリモグラだ。タスマニア島でクレイグ・ウィリアム博士が研究している。 ハリモグラは卵生で乳頭がないが、皮膚からしみ出す母乳を200日間に渡って子供に与える。 母乳には重要なふたつの成分が含まれる。ひとつはαラクトアルブミン、もうひとつはリゾチームである。 このふたつの分子は構造が似通っている。 このことからオラフ・オフテダル博士は母乳の起源は雑菌の繁殖を抑えるリゾチームのような物質を含む汗だったという仮説を立てた。 産卵前からリゾチームを含む汗は分泌される。リゾチームの遺伝子に起こった突然変異でαラクトアルブミン遺伝子が生じた。 (2)胎盤の起源 2億5千万年前、ペルム紀の大絶滅により96%の生物が滅んだ 2011年に中国遼寧省で季強博士が発見したジュラマイア(体長10cm)の化石には胎盤があった。 ジュラマイアが生活していたジュラ紀は恐竜の支配する世界だった。 なぜ突然、哺乳類は胎盤を持つようになったか。 胎盤獲得に役割を果たす遺伝子が発見された(石野知子・石野史敬博士による) その遺伝子はPEG10(ペグテン)遺伝子である。 PEG10遺伝子を働かなくしたマウスは胎盤が小さく胎児は発育不全となる。 PEG10遺伝子を調べるとレトロウィルス遺伝子と共通部分があった。 レトロウィルスの感染が拡大したとき、PEG10遺伝子にその遺伝子が取り込まれたという仮説が成り立つ。 ウィルスからもらった能力として胎盤は母親の免疫を抑制する働きもする。 (つまり本来異物である胎児を母親の免疫システムは攻撃しない) その後、胎盤は発達していき、妊娠期間も長くなり、10ケ月の妊娠期間のあいだに母子の愛情も育まれる、 出産により子供をいとしく思うホルモン[オキシトシンである]も働くようになった。 ディレクター:佐藤匠 |
NHKスペシャル 生命大躍進 2015年7月5日(日) 21:00 48分間 ディレクター: 演出:北村圭司郎
生命大躍進3 ついに“知性”が生まれた 番組記録:池田博明 (1)かつて考える恐竜がいた 恐竜化石といえば、カナダのアルバータ州立恐竜公園(カナダ)が有名だ。 ドナルド・ヘンダーソン博士はこの地域での最大の肉食恐竜ダスプレトサウルスを紹介した。 一方、カリフォルニア州でデール・ラッセル博士が注目するのは背丈1.2m程度の小型の恐竜トロオドンである。 トロオドンは正面を向く眼、つかむ指、発達した脳を持つことで注目される。 CTスキャナーを使って頭蓋骨内部の脳を研究してみると(ウィットマー博士)、 トロオドンの体重あたりの脳重量はティラノサウルスの三倍以上だ。 (REQがトロオドンは7.07、ティラノサウルスは2.32) トロオドンはいわば「恐竜のなかの霊長類」だ。 しかし、白亜紀末、巨大隕石の衝突で大規模な気候変動が起こり、恐竜は絶滅した。 (2)大脳新皮質の獲得 哺乳類は二億年前に新しい脳を獲得していた。知的活動は大脳の表面で起きている。 つまり、大脳新皮質が知性にとって重要である。 羅哲西博士(シカゴ)が注目している初期哺乳類はハドロコディウム、体長3cmである。 感覚をまとめる能力に秀でていた。視覚・聴覚・触覚からの情報を総合して判断できる。夜の世界への進出。 (3)DNAと新皮質の発達 花嶋まりな(理科学研究所)博士は大脳新皮質の発達に関係する二種の遺伝子を発見した 増殖を促進するいわばアクセルに相当する遺伝子と、増殖を抑制するブレーキに相当する遺伝子がある 恐竜では二つの遺伝子が作用して大脳新皮質の増殖はあまり大きくならない 哺乳類ではブレーキに相当する遺伝子が<故障>するため新皮質が肥大する 遺伝子の<故障>は、ある物質が結合するため。 (4)言葉の獲得 知性にもっとも関連するのは<言葉> ホモ・サピエンス(平均脳容量1350mL)より大きな脳を持っていたネアンデルタール人(1490mL)は<言葉>を持っていただろうか ネアンデルタール人は腕力がホモ・サピエンスの二倍もあった。しかし、絶滅してしまったのは言葉を持っていなかったからでは。 ニコラス・コナード博士(ドイツ。チュービンゲン大学)はネアンデルタール人の石器は形態がずっと変化していないと指摘。 ホモ・サピエンスの石器は発達・変化しているにもかかわらず。言葉によって伝統を伝えることが出来なかったのだろうか。 オランダのマックス・プランク研究所のサイモン・フィッシャー教授は言葉をうまく話す遺伝子を発見した。FOXP2遺伝子である。 この遺伝子に突然変異が起こると、言葉をうまく話せなくなる。マウスでも遺伝子導入実験を行った。 テーボ教授はネアンデルタール人の化石からDNAを抽出。DNAは断片化していた。 しかし、四億個の材料からネアンデルタール人の遺伝子を復元した(2010年)。 その結果、言葉に関連するFOXP2遺伝子はネアンデルタール人とサピエンス人の間でほとんど違いはなかった。 四十万文字(塩基)のうち違っているのは一文字だけだった。ネアンデルタール人ではAだった場所が サピエンスではTに変異していたのである(マリチッチ研究員)。 たった一個の突然変異が言葉の獲得に重要な役割を果たしたとは、まだ断定できないものの。 ディレクター:結城仁夫 |
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