進化
自然選択の実験室で試してみましょう。色合いのちがう樹皮の上にいる架空の甲虫を使い、選択圧と突然変異率をスライダーで変えると、世代ごとの棒グラフが表示されます。このコースでは、ダーウィンとウォレス、変異と遺伝、自然選択、化石と地層、生物の系統樹、新しい種のでき方、人類の進化を順に学びます。資料はOpenStax Biology、ロンドン自然史博物館、スミソニアン協会の人類の起源プログラムです。
このコースについて
1858年、ウォレスはテルナテ島の小屋で熱を出して横になっていたときに、種が変化するしくみを思いつきました。周囲の環境にいちばん合った個体が生き残って子を残し、役に立つ特徴を伝えていく、という考えです。彼はそれをまとめてダーウィンに送りました。ダーウィンは約 20 年間、同じ理論に取り組みながら発表していませんでした。コースはこの二人から始まり、その考えが成り立つために何が必要かを問います。
七つの単元は、ダーウィンとウォレス、変異と遺伝、自然選択、化石と地層、共通の祖先と系統樹、新しい種のでき方、人類の進化です。自然選択がはたらくのは、遺伝する違いに対してだけです。良い食事で背が高くなった子どもが、そのせいで背の高い子を持つことはありませんし、ジムで鍛えた筋肉も受け継がれません。1950年代にバーナード・ケトルウェルは、明るい色と暗い色の蛾を数百匹ずつ印をつけて森に放しました。汚染された森では暗い色の蛾が、きれいな森では明るい色の蛾が、より多く戻ってきました。実験では、色合いの違う樹皮の上にいる架空の甲虫を使い、選択圧と突然変異率をスライダーで変えて、世代ごとに棒グラフで見ます。
後半の単元では、視野が広がります。地層は下から上へ読み、A、B、C を貫いて E の下で止まる岩脈の例を扱います。島々は適応放散にうってつけの場所で、ハワイミツスイ類は一つの祖先種から生まれました。二足で歩く特徴は 400万年以上前に進化し、アウストラロピテクス・アファレンシスは、およそ 385万〜295万年前に東アフリカにすんでいました。参考にした資料は、OpenStax の Biology、ロンドン自然史博物館、スミソニアン協会の人類の起源プログラムです。
はじめる前に
自然選択は遺伝する違いに働くので、準備には遺伝が最適で、特に対立遺伝子とパネットの方形が大切です。ハーディー・ワインベルグの問題では p と q を割合として使い、化石の単元では岩石と鉱物で説明される地層を読みます。
終わったら
ダーウィンとウォレスがどのように自然選択にたどり着いたかを説明し、オオシモフリエダシャクと甲虫の実験室を使って選択のはたらきを示し、示準化石で地層を順に並べられるようになります。系統樹を読み、染色体が63本のラバにめったに子が生まれない理由を述べ、ラエトリの足跡が初期の人類について何を教えてくれるかを説明できます。
- 1ダーウィンとウォレス1858年7月1日、ロンドンで自然選択についての2つの論文が読み上げられました。1つはチャールズ・ダーウィン、もう1つは地球の反対側にいたアルフレッド・ラッセル・ウォレスのものでした。
- 2変異と遺伝ヨルダンの人々を対象にしたある研究では、ABO式血液型の遺伝子の26.1パーセントがA対立遺伝子でした。生物学者が進化と呼ぶのは、こうした数値の変化のことです。
- 3自然選択オオシモフリエダシャクの黒い型は1811年にイギリスで初めて見つかり、その後の150年ですすに覆われた森に広がりました。
- 4化石と地層羽毛と歯と骨のある尾をもつ動物、始祖鳥の最初の骨格は、『On the Origin of Species』が出版された2年後の1861年にドイツで見つかりました。
- 5共通祖先と系統樹トカゲはマウスよりカエルに似て見えますが、脊椎動物の系統樹では、トカゲとマウスのほうが近い親類です。
- 6新しい種のでき方ウマの染色体は64本、ロバは62本なので、その子であるラバは63本になります。この半端な組み合わせのせいで、ラバが子を産むことはほとんどありません。
- 7人類の進化約360万年前、タンザニアのラエトリで、3人の初期人類が湿った火山灰の上を歩きました。約70個の足跡が続くその跡は、今も残っています。
このコースの出典 (12)
- OpenStax Biology 2e , 18.1 "Understanding Evolution", 18.2 "Formation of New Species", 19.1 "Population Evolution", 20.1 "Organizing Life on Earth" (openstax.org/books/biology-2e)
- Natural History Museum London "Who was Alfred Russel Wallace?" (nhm.ac.uk/discover/who-was-alfred-russel-wallace.html)
- "Charles Darwin: History's most famous biologist" (nhm.ac.uk/discover/charles-darwin-most-famous-biologist.html)
- "What is natural selection?" (nhm.ac.uk/discover/what-is-natural-selection.html)
- Dino Directory "Archaeopteryx" (nhm.ac.uk/discover/dino-directory/archaeopteryx.html)
- Darwin Online, Darwin and Wallace 1858 Linnean Society paper, read 1 July 1858 (darwin-online.org.uk/converted/published/1858_species_F350.html)
- University of Oxford Museum of Natural History Learning Zone "Peppered Moth natural selection experiments" (learningzone.oumnh.ox.ac.uk/peppered-moth-natural-selection-experiments)
- USGS "The Laws of Superposition and Cross-Cutting Relations" (pubs.usgs.gov/gip/fossils/laws.html) and "Geologic Time" (pubs.usgs.gov/gip/70039222/report.pdf)
- University of Chicago Shubin Lab "Tiktaalik" (shubinlab.uchicago.edu/research-2-2)
- Smithsonian Human Origins "Introduction to Human Evolution", "Genetic Evidence", "Laetoli Footprint Trails", species pages Australopithecus afarensis, Homo erectus, Homo neanderthalensis, Homo sapiens (humanorigins.si.edu)
- Extension Horses "Why can mules not reproduce?" (horses.extension.org/why-can-mules-not-reproduce)
- Britannica "archosaur" (britannica.com/animal/archosaur).
確認日: 2026-10-17