Science Park～生命の起源を求めて～
★ダーウィンと進化論の謎★
私達は、なんらかの意思によって生み出されたのでしょうか、それとも偶然の積み重ねで複雑な命がつくられたのでしょうか、
生命の起源を求める研究は、今も様々な解釈をしています。
私たちを生んだのは大いなる存在か、それとも自然の法則か、進化とは神のみわざなのでしょうか…
この地球には、微生物から50ｔの恐竜に至るまで、数十億種類の生物が生まれました。
聖書の冒頭には、神が６日間で世界と動植物と人間を創造したと書いてあります。
まず、闇が広がっている状態だったところに、神が「光があれ」と言うと光がさし、光と闇の区別ができました。これが第１日目です。
２日目は空が造られ、水は空の上と下とに分かれました。
３日目には陸と海が区別され、地には植物と樹木が造られました。
４日目は太陽と月が造られ、昼と夜とができました。
こうして自然環境がすべて整ったところで５日目には水中の生物と鳥が創造されました。
そして６日目には野に住む動物が造られ、その後、神はこれらの生き物すべてを支配するものとして人間を、神のかたちに似せて造りました。
しかし、一方では命はおよそ40億年の時を経て、多種多様な生物に進化したという説もあります。
神学と科学には、今も溝があるのです。
ダーウィンが言ったように全ての生物を作ったのは、進化なのでしょうか。
それとも神の導きなのでしょうか。
あるいは両方でしょうか…
私が子供の頃は、茂みでよく芋虫を見つけました。
丸々と太った芋虫は、しばらくすると蛹の中に身を隠します。
中がどうなっているのか、あの醜い芋虫が、どうやって美しい蝶になるのか、気になったものです。
蛹から蝶になる変態プロセスは、自然界でもっともすばらしく不思議な現象のひとつだからです。蛹の中で体の組織が少しずつ変化して空を飛ぶ美しい成虫に変身するのです。
これを“インテリジェントデザイン”と呼んでいます。
なんらかの存在が、地球に生命の種を蒔き進化を導いたとする考え方です。
インテリジェントデザインの考え方では、偶然の積み重ねで今のような生物は生まれないと考えています。
しかし、過去から現在に至る命のつながりは否定できないわけですから、進化は突然変異から始まるという、ダーウィンの意見に大概の人は納得してしまいます。
しかし、よくよく考えるとダーウィンの進化論が正しいかどうか、疑問に思えてくることもあります。
例えば、自然界には、森ひとつ取っても様々ものが雑念と存在しているように見えます。
先日この森を嵐が襲いました。
あたりに散らばったものを見て、だれかが意図的に置いたと思う人はいないでしょう。
石や折れた枝があちこちに見えます。
でも自然界には、偶然の産物よりも誰かの作品にしか見えないものが多いのです。
枝が自然に“あ・い・う・え・お”という文字を描いたりはしないように、生命体も偶然には出来ないのではないでしょうか。
生化学の研究資料を見ると、意外な場所にその証拠を見つけることが出来ます。
それは、細胞の中です。
細胞はナノサイズの工場に例えられます。
内部では分子で作られた機械が作動しているのです。
そこで、バクテリアの構造を調べてみましょう。
鞭毛と呼ばれる尻尾を使って泳ぐバクテリアがいます。鞭毛はバクテリアが泳ぐための推進力を供給しているわけです。これは、私たちがボートに付ける船外機と同じで、細胞膜に固定されてプロペラのように回るのです。
鞭毛の部品を一つでも外すと全く動かなくなります。
鞭毛の入り組んだ構造から単純化できない複雑さという考え方が編み出されてしまうほどです。
生命体に不要なパーツは一つもない、バラバラに進化することは不可能だといえるのではないでしょうか…とすると…生物の特徴は、時間をかけて徐々に形作られるダーウィン博士の主張は？
私の見方も少し変わってきました。
大量の部品からなるシステムを、時間を掛けて徐々に作り上げることなど不可能なのではないでしょうか。
バクテリアの鞭毛は、部品を一つでも失うと機能しません。
進化の力だけで、そこまで複雑な生命体はできないのではないでしょうか？
疑問は…本当に創造主の手助けがあったのでしょうか？
神が宇宙を作ったと信じている人は多いと思いますが、このインテリジェントデザインを考えるうえでは、誰が“デザイナー”だと言うことは言及しません。でも、デザイナーがいたことには、間違いがなさそうなのです。
バクテリアの鞭毛以外にも、謎めいたデザインを持つ生物は数多くいます。
中でも、身近にいる複雑で説明が難しいものといえば、脊椎動物の背骨です。
脊髄動物は…本当に不思議です。
脊椎動物の祖先は、背中に脊索というコラーゲンで出来たしなやかな棒が通っていました。
今も、大型淡水魚の一部に脊索があります。
他の脊椎動物は、脊柱と呼ばれる背骨を進化させました。細長いコラーゲンの棒が、どうやって背骨になったのでしょう。
バイオロボット工学の研究者達は、その謎に取り組んでいます。
私たち脊椎動物は、どんな風に進化し始めたのか！これは大いなる謎です。
タイムマシンに乗って5億年前を見にいけたら良いのですが、そうはいきませんからね！
そこで、バイオロボット工学の研究者たちは、DNAの手違いで、脊索の表面に硬い組織ができたことが、脊柱の起源になったと見ています。
脊柱を得た魚は、より早く、強く餌を取りやすくなりました。
しかし、化石は、その手違いの進化の過程を丁寧に教えてはくれません。
記録には大きな空白が開いているのです。
そこで、その空白を埋めるため、絶滅した生物をロボットの形で蘇らせることにしました。
バイオロボットを使って、5億年前の進化を再現するため、水槽に世界を作ったのです。
ロボット達は、ここで生存競争を繰り広げます。
コラーゲンを使って脊柱を再現したロボットの推骨の数を調節することで、進化の過程を探りました。
そこで、ロボットの脊索には、違う数の推骨が取り付けられました。それぞれ0個、5個、10個、15個の推骨を持たせた魚は4種類です。
この世界では光が餌や栄養の代わりにしました。
ロボットの仕事は新しい餌を見つけること、推骨の数が多いほうが生存競争には強いと考えていました。
誰もが、推骨を持っているロボットは持っていないものより有利だと予想をしていました。
しかし、その結果は裏切られました。
10個の推骨を持つ個体が、15個の個体を破ったのです。つまり、よく餌を取るのは、中間的な数を持つ個体だということが分かったのです。
ただ、多ければ良いのではなく、程よい数があるのが良いようです。
これらの実験の結果、進化の過程に“デザイナー”はいない…偶然、生まれた背骨の中で優れたものが残っただけだと考えられたのです。
多くの餌を取り、早く危険から逃げたい、その必要性が脊椎動物の進化を押し進めたのではないでしょうか。
現在、この実験は、ヒトへと至る背骨の進化過程を再現しようとしています。
さて、私たちは、ランダムな過程を経て、立派な脳を進化させ今の地位につきました。
そこにデザインはなく、誰の手も加わっていません。
ここで、一つのキーワード“ランダム”遺伝は全て偶然に基づいている訳ですが、ランダムな組み換えと突然変異は結果として、ランダムな特徴を作り、ランダムに子孫へと伝わることになる訳です。
でもそのことを理解するのは、人間にとって簡単なことではありません。
バイオロボットは、原始的な生物から複雑な人類へと続く進化の道を垣間見せてくれます。
でも、ゆっくりと進化する地球の生物にとって、充分な時間があったのでしょうか？
様々な生物は、遺伝的な試行錯誤を繰り返しながら、進化したとダーウィン博士はそう考えていました。
最初に地球に生まれた単細胞の生物が、40億年の時を経て、私たちのような人間に進化したという訳ですが、進化論を信じない人々は、たった40億年でここまで進化できるはずはないと言います。
本当に、どちらが正しいのでしょうか？
例えば、自分でテレビゲームを作ったとします。ゲームの中には、ミニチュアの世界があります。
現実の世界とは違って、ゲームを作ったプログラマーは、その世界の全てを把握しているのです。
つまり、インテリジェントデザインのデザイナーという訳です。
ゲームのプログラムは、単に内容を記述したものではありません。
ゲームそのものなのです。プログラムを変えればゲームも変わるからです。
数学の問題と似ていますね。Xの値を変えると答えも変わるわけですから…
しかし、インテリジェントデザインを信じている人々は、自然淘汰のようにランダムなプロセスを通じて、眼や鳥の翼、ヒトの脳が出来るのは、竜巻が建物を作って去って行くのと同じくらいあり得ないと言います。
天地創造を信じる人にとって、進化とは、生物学的な組み合わせを、闇雲に試すプロセスだといいます。たった40億年で、まっとうな形に辿り着くはずはないと考えているからです。
ハッキリしていることは、進化は、闇雲なプロセスではないということです。
人の脳やバクテリアの尻尾といった複雑な形も然るない時間内で進化できるのです。
実のところ進化には、進化する側の賢い近道があるのです。
人工知能に携わってから、気づいたことですが…
例えば真白なチェス盤があるとします
これを隣接するマスの色が重ならい市松模様に塗りあげるのが目標だとすると…
このとき頭に思い浮かぶのが、3種類のやり方です。
もし彼が、インテリジェントデザイナーの力を持っていたら、心の中であらかじめ全ての組み合わせを考えます。
そこから、最も適切なものを選ぶでしょう。
一つのマスを埋めるのが、1回の手順だとすると、インテリジェントデザイナーは、たった64回で目標を達成します。
こんな神通力が有れば、人間だって6日目のほんの数分で作り上げてしまうことでしょう。
では、頭を使わず力任せのやり方は、どうでしょうか？
64個のマスそれぞれについて、できる限りの配色を試して見るのです。
パターンの数は2の64乗、つまり必要な手順はおよそ1800京回です。
かなり、時間がかかりそうですね。
純粋にランダムな手順を踏む場合、一つでも間違いがあれば、初めからやり直しになります。
進化がこのようなプロセスをたどるとしたら、単細胞のバクテリアが知的生物体になるまで宇宙の歴史を数百万回繰り返す事になります。
でも進化のプロセスは違う訳ですから、手順はランダムだということが分かります。
ですから間違えても、最初のマスには戻りません。
人工知能は、最初からランダムに色を塗ります。
その後で同じ色が並ぶマスをランダムに見つけ出して、片方の色をランダムに変えていくのです。
この方法だと移動しながら、修正を加えられるので、いちいちスタート地点に戻らなくてもすみます。
気になるのは所要時間です。
インテリジェントデザイナーには、とっても敵いませんが…
力づくのやり方よりはずっと効率的です。
このランダムな突然変異の手法を使うと、およそ5000回で、8×8のチェス盤が完成します。
5000は64よりも多い数ですが、1800京には遠く及びません。計算によって複雑なパターンが驚くほど早く生まれることが、これで立証されました。
たとえ無作為な過程をたどったとしても、生物の進化に途方のない時間がかかるとは限らないということです。
しかし、計算上進化は可能でしたが、様々な条件を抱えながらの進化の事実かどうかはわかりませんね！
私たちは常に物事の仕組みを探求し、良い仮説を見つけた時は、より良い仮説が出てくるまで、この仮説を受け入れておくべきだということにも気付けました。
ダーウィンの進化論が、新しい局面を迎えるまでは、これに従うのがよさそうですね。