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- Amazon.co.jp ・本 (368ページ)
- / ISBN・EAN: 9784163902371
作品紹介・あらすじ
●"最適者"はどこから来るのか？新しい種が生まれた時、なぜそれが古い種にとってかわるのか？ダーウィンは、それを「自然淘汰」という考えで説明した。環境の変化に適応できない古い種は淘汰されていく、それが「進化」なのだと。しかし、では、どうして都合よく、新しい環境に適応した新しい種は生まれるのだろうか？ 自然淘汰は、最適者を保存改良することはできる。だが、その最適者はどこからやってくるのか？ ダーウィンがどうしても解けなかったのが、その「最適者の到来」の謎だった。今、5000次元の組み合わせを解くことのできる数学とコンピューターが、「最適者の到来」の道筋を解きあかしつつある。[目次]◆プロローグ その偶然は起こりうるのか？ハヤブサの目は一キロ先のハトを見分ける。獲物を高速で追跡する間、眼の水分を保ちながら、泥をはらう第三のまぶたがある。紫外線をも見ることができる。しかし、このような複雑な機能を持つ眼が進化するには気が遠くなるような偶然と年月が必要なはずだ◆第一章 最適者の到来ダーウィンは、新種が生まれた時、なぜその新種が旧種におきかわっていくのかということを「自然淘汰」という考えで説明した。しかし、ではなぜ、その新種は生じるのだろうか。現代の分子生物学は、実験とコンピューターの力を借りてその謎を解こうとしている◆第二章 生命はいかにして始まったか？始まりはDNAだったわけではない。自己複製できるRNAが始まりの候補だ。しかし、RNAは、栄養がなければ複製できない。つまり、その前に、生命の原材料を生産できる化学反応のネットワークが存在していなければならなかった。熱水噴出孔がその候補地だ◆第三章 遺伝子の図書館を歩くグルコース、クエン酸、エタノールなど、ある物質を「代謝」してとりこむことができるか否かを0、1で表せば、その組み合わせは2の5000乗に達する。これを5000次元の図書館にみたてる。この5000次元の組み合わせを解くためにコンピューターを利用した◆第四章 タンパク質の多様な進化20種のアミノ酸でできるタンパク質も20×20×20×……と膨大な組み合わせの図書館をもつ。長年の研究でタンパク質の性質がかなり解明され、この図書館もコンピューターで分析可能に。そこである問題に有用なタンパク質を探すと、次々と新しい答えが見つかった◆第五章 新たな体をつくる遺伝子回路植物の光合成に有利な複葉のような、新たな体はどうやって生じるのか。体を形作る遺伝子は、多くの遺伝子がつながる「回路」に調節されている。この遺伝子回路も天文学的な組み合わせの図書館をもっていた。そこには、うまく働く新たな体の候補者が無数に待っていた◆第六章 隠された根本原理とはここまで見たように、生命は一つの問題に、わざわざ複雑で膨大な解決策を準備している。なぜ単純にしないのか？ 多少の変化で動じない「頑強さ」が、その答えのカギだ。多様な環境変化に対応する新種の候補を用意できるのは、隠れた「頑強さ」があるからだった◆第七章 自然と人間の技術革新自然が新種を生み出すイノベーションと、人間の技術革新は似ている。たとえばコンピューター言語の電子回路も、その組み合わせの図書館を考えられる。調べてみると、電子回路の図書館にも頑強な解決策のネットワークがあった。生命以外でも、同じ原理が働くのだ◆エピローグ 生命そのものより古い自然の創造力隠された遺伝子のネットワークが新種を生む原理は、コンピューターで数学的にシミュレートして初めてわかった。こうした原理は、生命のみならず、重力による銀河の形成にもあてはまる。哲学的に言えば、自然がおのずから創造する力の源泉は、生命や時間より古い◆訳者解説「生命が最適者を発見するのに奇跡は必要ない」
感想・レビュー・書評
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表題のわりに数式の一つも出てこないと思ったら、原題は[Arrival of the fittest. Solving Evolution's Greatest Puzzle.]直訳すれば『最適者の到来。進化の最大の謎を解く』。
"進化"のよくある説明として、キリンの首は目的を持って伸びたわけではなく、首が短いキリンが自然淘汰により絶滅しただけだと語られる。
では、なぜキリンの首は伸び始めたのか。自然淘汰は最適者の"生存"を説明できるかもしれないが、最適者の"到来"を説明することはできない。
その答えを一言でいってしまえば"偶然"なのであるが、その"偶然"とは、遺伝子の中立的な変異、エラーを許容する冗長構成、天文学的な組み合わせから正解にたどり着く近傍探索。といった十数億年かけてたどり着いた機構に支えられている。
その機構を解き明かすシステム生物学が本書の主題。
進化論は未だ多くの信仰で否定される事があるが、乱暴に言ってしまえば、神を信じるか、偶然を信じるかの違いでしかない。
この偶然がどのような機構によって支えられているのか、読書のみでその理解を深めようとすることは、反対派から見れば別の信仰心を高める行為にすぎないのかもしれないが、"仕組み"の理解はいつかどこかでその類似系を役立てる時が来るだろう。
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タイトルにひかれ購入し、途中まで頑張ったが、難しすぎる。。。
遺伝子のランダムな変化だけだと、パターンが膨大すぎて、いまのような変化を遂げる理由が説明できないといったことと理解したが、、、
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進化は自然選択で説明するには複雑過ぎるのではないか、という疑問に対して、遺伝子ネットワークという考え方で「あり得る」とする。
この辺を解けるのが量子コンピュータなのかな、という、茫洋な感想。
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とっても面白い。難しい部分もあるが，進化についての理解が深まる。
本のタイトル「進化の謎を数学で解く」は誤訳だと思う。
Arrival of the fittest: Solving Evolution's Greatest Puzzle がなんで「進化の謎を数学で解く」になるのか？数学なんて本文読んでも出てこないのだが？まさかコンピュータを駆使する＝数学，って思ってる？翻訳者の年齢からしょうがないか？
p.234 の余剰電源は冗長化電源，余剰メモリーは冗長化メモリー，余剰回路は冗長化回路だろうね。redundantは工学系では冗長という意味だから。
p.235には余剰性（冗長性）と訳しているのが不思議。
p.281に「現代のチップは，64桁の2進数よりもはるかに大きな数の足し算，引き算，掛け算，割り算をするので，数百万のゲートを必要とする」とあるが，大きな数の四則演算のために数百万必要な訳ではない。
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進化論といえば「自然淘汰」＝「最適者生存」の理論である。しかしこの理論だけでは、生物が環境に適応しようと（進化）するとき「ちょうどいい変異」が起こる理由を説明できない。ほんとうにランダム、行き当たりばったりでいいのか……という疑問はかなり物騒で、ＩＤ論とか今西説とかに行き当たったりするのだが……これを説明してしんぜようという恐ろしい本。
なぜそんな都合のいいことが起こるのか。生命の使っている暗号体系（これは本書にない言葉だが）が非常に強靱であることによるのだと本書は説明する。つまりＤＮＡがたんぱく質をコードし、そのたんぱく質が酵素や遺伝子調節因子を規定して、そのネットワークによって生命体を生み出し、複製し、変化させるというしくみに秘密があるのだという。
それをちゃーんと説明すると……というのが本書なので、けっこう歯ごたえがある。巻末の訳者解説がすばらしいので、まずはこっちを読んでアタリを付けてから本分を読むのがいいのではと考える。
たとえば遺伝子が3文字ひと組でたんぱく質をコードしていることはよく知られている。しかし、この暗号には冗長性があり、たんぱく質とコードの関係は１対1ではない。たとえば3文字目にエラーがおこっても、たいていは無事に済む。
こうした冗長性が、たんぱく質の性質を決める立体構造や、遺伝子発現のタイミングなどいろんなレベルで存在し、ちょっとしたエラーでおかしくはならないが、有益なルートは保存されるというしくみになっているのだ。
「膨大な数の組み合わせによる複雑なネットワーク」だから強靱なのだ、という考え方は生命のいたるところに発見できると思う。本書では触れられていないが、たとえば免疫系のネットワークがまさにそれに当たるのでは。つまり、筆者の考え方は、すごくいい線をついているのでは。
本書は遺伝子変異が「ランダム」であることは否定しない。そこを前提に、なぜ「ランダム」なのに有益な遺伝子変異が生まれ、保存されるのかという謎に迫っている。刺激的な一冊だ。
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