ワクワクすっぞ！科学では解明できない10の生命ミステリー

　世界に対する理解をさらなる高みに引き上げた科学だが、未だに解けない謎も存在する。研究が進めば進むほど、不思議と謎に包まれる生命の神秘。ここでは生命に関しての10の謎を見ていくことにしよう。

10. 牛が食事のとき必ず北か南を向く謎

　牛の衛星写真から数千年も見過ごされていた事実が判明した。牛は食事のときと休憩のときは必ず地球の磁極、すなわち北か南を向くのだ。これは風などの要因とは無関係で、その理由はよく分かっていない。

　一部の動物は体内にコンパスを有することで知られているが、大型哺乳類においてこれが確認されたのは初めてのことだ。

　さらに奇妙なことに、極に近い場所にいる牛ほど、その方角が不正確になってしまうという。6大陸全てに一貫して観察されることから、何か目的があるようではあるが、この現象が移動あるいは肉食動物を回避しようと誤ってしまった末の行動なのかはよく分からない。東西に並ばせることができないのだから、農業にも影響するのではないだろうか。

9. 海から陸に上がった哺乳類が再び海へ帰った理由

　海洋生物が海から出て、手足を発達させ陸上を闊歩するようになったことはご存知だろう。陸には進化に理想的な手つかずの資源が大量にあったことを考えれば、それも理に適っている。だが、クジラやアザラシの直接の祖先など、一部の動物が水の中に戻った理由は不明だ。

　歩行する動物が泳ぎを学習するには大きな労力が必要となるため、陸上生物が海の中に戻ることは、その逆よりも進化的にはるかに難しい。これが科学者がこの問題に長年首を傾げてきた理由である。そして、海洋哺乳類は、進化の過程のかなり後になって手足を掻く代わりに、尻尾で泳ぐ効率的な方法を発達させた。これもまた謎だ。そもそも、どうしてそんな面倒なことをしたのだろう？ 現代進化理論上の最大のミステリーだ。

8. なぜ植物は強力な麻薬物質を作り出すのか？アルカロイドの謎

　植物はしばしば、口にした動物に作用する実にクールな物質を作り出す。それはアルカロイドという植物や動物において産生される物質の総称で、モルヒネもその一種だ。植物からはおよそ7000種のアルカロイドが確認されており、盛んに研究されてきたにもかかわらず、なぜ作られるのかよく分かっていない。

　アルカロイドは他の動物が摂取した場合、様々な反応が引き起こされる強力な物質である。モルヒネを産生するケシについては、捕食者を遠ざけるうえで役立つとする説もあるが、その効果的な鎮痛作用ゆえに、本当に役立つのかどうかは疑問の余地が残る。また、そうした外的要因ではなく、植物自身の代謝を調整しているという説もある。

7. 顕花植物が地球を支配、チャールズ・ダーウィンが頭を悩ませた「不愉快な理由」

　被子植物に属する顕花植物（花をつける植物）であるが、ご存知の通り、どこでも目にすることができる。だが、こうしたことは必ずしも当たり前のことではなかった。顕花植物があっという間に他の植物を圧倒したのは約4億年前のことである。そして、その結果、今日の植物の90パーセントを占めるまでになった。

　かのチャールズ・ダーウィンも頭を悩ませ、これを「不愉快な謎」と評している。その祖先が登場してからの急激な進化は、自然淘汰を通じた緩慢な進化論に真っ向から対立するのだ。しかも、植物には進化上のメリットなどないのだ。花を咲かせる栄養上のコストを、成長などに費やした方が進化の階段を登りやすいのだから。だが、枯れても化石を残さないために、このさすらいの植物がどこから来て、どうやって他を圧倒したのかを知ることは難しい。

6. 赤道付近が多様性に富む理由

　寒い地域から赤道に向かって移動すれば、種の多様性が増すことに気がつくだろう。プロイセンの冒険家アレクサンダー・フォン・フンボルトがこのことに思い至ったのは、およそ200年前のことだ。自然の生命のみならず、人間の文化も、病気もより多様で活力を呈するようになる。アフリカや南米で危険なウイルスが大流行したというニュースが流れることがあるが、それは途上国の衛生状態がよくないということだけが理由ではない。病気を引き起こすウイルスや細菌が、南国ではより活発で多様性に富んでいることも原因なのだ。

　その理由は明らかだと思う人もいるかもしれないが、科学者の見解は分かれている。30を超える説があり、生命の多様性を鑑みると、それらの仮説を1つの結論にまとめることはほとんど不可能に思える。

5. 植物プランクトンのパラドックス

　植物プランクトンは広範な水域に生息しており、数多くの亜種が存在する。基本的には浮遊する植物で、世界中の水系で見ることができる。その莫大なまでの多様性は、進化と自然選択を無視するかのようだ。資源には限りがあるため、多すぎる生命は互いに殺し合うことなく生態系で生き残ることは不可能なのだ。だが、それでもどういうわけか彼らはそこに存在している。

　この問題は何も植物プランクトンに限った話ではない。栄養が豊富な水域は、そうでない水域よりも多様性に乏しいことが証明されている。栄養が豊かなほど多様性に富むという直感に反するこの現象は、富栄養化のパラドックスと呼ばれている。

4. アルゼンチンアリの世界侵略ミステリー

　アルゼンチンアリは一見どこにでもいる普通のアリに見える。だが、彼らは、人間を除けば、3つの大陸にコロニーを作り出した唯一の種なのだ。ヨーロッパ、南アメリカ、アジアを股にかける3つの超コロニーは、同じ遺伝的特性を共有する本質的には同じアリによって形成されている。その地理的分布があまりにも広いため、超コロニーの社会的構造についても謎に包まれている。

　アルゼンチンアリは仲間に会えばすぐにそれを認識するが、別の種のアリに対しては攻撃的だ。その点を別にすれば、今日のアリの遺伝情報は数千年もの間変化がない。自生環境の外に出た種が通常は急速に進化を遂げることを考えれば、これもまた奇妙なことである。

3. 謎めいた人類の祖先

　現生人類の系統は、長年詳しく研究されてきた。その甲斐あって、最初の人類が出現したのが大昔であっても、我々の起源についてはよく理解されているかのように思われる。だが、それも絶滅種のDNAから新種の人類の祖先の痕跡が発見された今となっては、過去の話だ。

　科学者たちがデニソワ人（名は発見されたロシア・アルタイ地方のデニソワ洞窟に因む）というネアンデルタール人の近類のDNAを解析していたとき、未だに特定できない未知の種の痕跡が発見された。デニソワ人についてはいくつもの謎が残されているが、少なくとも彼らが何者で、どこから来たのかは判明している。だが、3万年前に彼らと交配し、デニソワ人のDNAにはっきりと跡を残した種については別である。分かっていることは基本的に、彼らがデニソワ人に生物界では例を見ない奇妙な歯を与えたということだけだ。

2. 酸素なしでも生存できる動物

　地球上のほぼ全ての生物が、消費するなり、生産するなり、何らかの形で酸素の助けを借りて生きている。だからこそ、地中海の奥深くにまったく酸素を必要としない動物が初めて発見されたときには衝撃が走った。一部のバクテリアや他の単純な生物は酸素なしでも生きることができるが、複雑な多細胞動物では前代未聞の出来事である。この新種は動甲動物に属する極小型の動物で、かつては酸素を利用していたが、酸素濃度が低下した環境に適応するため、塩に切り替えたと考えられている。

　これまで酸素がない環境を生きる複雑な生命は知られておらず、その進化の経緯についてもまるで分からない。研究が進めば、6億年前の酸素が存在しなかった海の生物についても解明が進むだろう。

1. 有性生殖

　一部の微生物や植物を除けば、ほぼ全ての生物が有性生殖を行っている。何か当然かのように思われているが、これが進化論的にどれほど異常なことなのか理解されていない。種の半分を占めるオスは、環境からメスと同じだけの資源を利用するが、自ら子孫を残すことができないのだ。なぜ、長期的には明らかに不利益となる仕組みを作り上げたのだろうか？

　最も支持される説の1つに、有性生殖は有害な突然変異を排除するうえで役に立つというものがある。だが、これは正解ではなさそうだ。様々な生物から集めた700の遺伝子を調査した結果、有害な突然変異は世代当たり0.5パーセントも存在した。これほどの欠陥があれば、有性生殖を正当化することができない。人がセックスを好きなのと同じくらい、その理由も大きな謎に包まれている。

via:listverse・原文翻訳：hiroching

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