第18章進化と種の起源
Biogeography生物地理学
The geographic distribution of organisms on the planet follows patterns that we can explain best by evolution in conjunction with tectonic plate movement over geological time. Broad groups that evolved before the supercontinent Pangaea broke up (about 200 million years ago) are distributed worldwide. Groups that evolved since the breakup appear uniquely in regions of the planet, such as the unique flora and fauna of northern continents that formed from the supercontinent Laurasia and of the southern continents that formed from the supercontinent Gondwana. The presence of members of the plant family Proteaceae in Australia, southern Africa, and South America indicates that their ancestors were predominant on the supercontinent Gondwana prior to its breaking up.
英語のヒント
地球上の生物の地理的分布には、地質学的な時間を通じたプレート運動と進化を組み合わせると、最もよく説明できるパターンがある。超大陸パンゲアが約2億年前に分裂する以前に進化した大きな生物群は、世界中に分布する。分裂後に進化した生物群は、地球の特定の地域に固有の形で現れる。例えば、超大陸ローラシアからできた北方の大陸と、超大陸ゴンドワナからできた南方の大陸には、それぞれ独自の植物相と動物相がある。オーストラリア、アフリカ南部、南米にヤマモガシ科の植物が存在することは、それらの祖先が、ゴンドワナの分裂前にその超大陸で広く優占していたことを示す。
Marsupial diversification in Australia and the absence of other mammals reflect Australia’s long isolation. Australia has an abundance of endemic species—species found nowhere else—which is typical of islands whose isolation by expanses of water prevents species from migrating. Over time, these species diverge evolutionarily into new species that look very different from their ancestors that may exist on the mainland. Australia's marsupials, the Galápagos' finches, and many species on the Hawaiian Islands are all unique to their one point of origin, yet they display distant relationships to ancestral species on mainlands.
英語のヒント
オーストラリアで有袋類が多様化し、ほかの哺乳類がいないことは、オーストラリアの長い隔離を反映する。オーストラリアには固有種、つまりほかのどこにもいない種が豊富に存在する。広い水域に隔てられ、種が移動できない島々では、これは典型的な特徴である。時間とともに、これらの種は進化的に分岐し、大陸に残っているかもしれない祖先とは大きく異なる新しい種になる。オーストラリアの有袋類、ガラパゴスのフィンチ、ハワイ諸島の多くの種は、いずれもその起源となった場所だけに固有であるが、大陸の祖先種との遠い関係を示している。
Molecular Biology分子生物学
Like anatomical structures, the molecular structures of life reflect descent with modification. DNA's universality reflects evidence of a common ancestor for all of life. Fundamental divisions in life between the genetic code, DNA replication, and expression are reflected in major structural differences in otherwise conservative structures such as ribosome components and membrane structures. In general, the relatedness of groups of organisms is reflected in the similarity of their DNA sequences—exactly the pattern that we would expect from descent and diversification from a common ancestor.
英語のヒント
解剖学的構造と同じように、生命の分子構造も、変化を伴う由来を反映している。DNAが普遍的に使われていることは、すべての生命が共通祖先をもつ証拠である。遺伝暗号、DNA複製、発現に関わる生命の基本的な区分は、リボソームの構成要素や膜構造など、ほかの点ではよく保存された構造の大きな違いに反映されている。一般に、生物群の近縁関係はDNA配列の類似性に表れる。これは、共通祖先からの由来と多様化から予想されるパターンそのものである。
DNA sequences have also shed light on some of the mechanisms of evolution. For example, it is clear that the evolution of new functions for proteins commonly occurs after gene duplication events that allow freely modifying one copy by mutation, selection, or drift (changes in a population’s gene pool resulting from chance), while the second copy continues to produce a functional protein.
英語のヒント
DNA配列は、進化の仕組みの一部にも光を当ててきた。例えば、タンパク質の新しい機能の進化は、一般に遺伝子重複の後に起こることが明らかである。重複により、一方のコピーが機能するタンパク質を作り続ける間に、もう一方のコピーを、変異、選択、浮動(偶然による集団の遺伝子プールの変化)によって自由に変化させられるためである。
Misconceptions of Evolution進化についての誤解
Although the theory of evolution generated some controversy when Darwin first proposed it, biologists almost universally accepted it, particularly younger biologists, within 20 years after publication of On the Origin of Species. Nevertheless, the theory of evolution is a difficult concept and misconceptions about how it works abound.
英語のヒント
ダーウィンが初めて進化論を提唱したときには議論が起きたが、『種の起源』の出版から20年以内に、生物学者、特に若い生物学者のほぼ全員がそれを受け入れた。それでも進化論は難しい概念であり、その働き方に関する誤解は数多くある。
Evolution Is Just a Theory「進化は単なる理論にすぎない」
Critics of the theory of evolution dismiss its importance by purposefully confounding the everyday usage of the word “theory” with the way scientists use the word. In science, we understand a “theory” to be a body of thoroughly tested and verified explanations for a set of observations of the natural world. Scientists have a theory of the atom, a theory of gravity, and the theory of relativity, each which describes understood facts about the world. In the same way, the theory of evolution describes facts about the living world. As such, a theory in science has survived significant efforts to discredit it by scientists. In contrast, a “theory” in common vernacular is a word meaning a guess or suggested explanation. This meaning is more akin to the scientific concept of “hypothesis.” When critics of evolution say it is “just a theory,” they are implying that there is little evidence supporting it and that it is still in the process of rigorous testing. This is a mischaracterization.
英語のヒント
進化論を批判する人は、「理論(theory)」という言葉の日常的な使い方と科学者の使い方を意図的に混同して、その重要性を退ける。科学における「理論」とは、自然界の一連の観察について、十分に検証され、確かめられた説明の体系である。原子の理論、重力の理論、相対性理論は、それぞれ世界について理解された事実を記述する。同じように、進化論は生物の世界の事実を記述する。このように、科学の理論は、それを否定しようとする科学者の相当な努力に耐えてきたものである。一方、日常語の「theory」は、推測や提案された説明を意味する。この意味は、科学における「仮説」の概念に近い。進化の批判者が「単なる理論」と言うとき、それを支える証拠はほとんどなく、まだ厳密な検証の途中にある、ということをほのめかしている。これは、実態を誤って表現したものである。
Individuals Evolve「個体が進化する」
Evolution is the change in a population's genetic composition over time, specifically over generations, resulting from differential reproduction of individuals with certain alleles. Individuals do change over their lifetime, obviously, but this is development and involves changes programmed by the set of genes the individual acquired at birth in coordination with the individual’s environment. When thinking about the evolution of a characteristic, it is probably best to think about the change of the average value of the characteristic in the population over time. For example, when natural selection leads to bill-size change in medium ground finches in the Galápagos, this does not mean that individual bills on the finches are changing. If one measures the average bill size among all individuals in the population at one time and then measures them in the population several years later, this average value will be different as a result of evolution. Although some individuals may survive from the first time to the second, they will still have the same bill size; however, there will be many new individuals who contribute to the shift in average bill size.
英語のヒント
進化とは、特定の対立遺伝子をもつ個体の繁殖の成功に違いがある結果、集団の遺伝的構成が時間とともに、とりわけ世代を重ねて変わることである。個体が一生の間に変化するのは確かだが、それは発生であり、生まれたときに得た遺伝子の一式と環境との関わりによって、あらかじめ組み込まれた変化が起こることである。ある特徴の進化を考えるときには、集団内でその特徴の平均値が時間とともに変わることを考えるとよい。例えば、自然選択によってガラパゴスの中型の地上性フィンチのくちばしの大きさが変わるといっても、各フィンチのくちばしが変化するという意味ではない。ある時点で集団の全個体のくちばしの平均サイズを測り、数年後に同じ集団で測ると、進化の結果、平均値は異なっている。一部の個体は最初から次の測定時まで生き残るかもしれないが、そのくちばしの大きさは同じままである。平均サイズの変化に寄与するのは、多くの新しい個体である。