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。

種とは何でしょうか。有性生殖をする動物や植物について、生物学者はふつう生物学的種の定義を使います。種とは、自然の中で実際に、あるいは潜在的に交配でき、生殖能力をもち生存できる子を残す個体の集まりです。見た目は、どちらの方向にも誤解を招きます。プードルとコッカー・スパニエルはまったく似ていませんが、犬種の違う犬どうしでも交配でき、生まれた子犬は育って繁殖できるので、同じ種です。ハクトウワシとサンショクウミワシはとてもよく似ていますが、別の種です。実験室で雑種のひなをつくったとしても、おそらく生殖能力はないでしょう。

代表的な例がラバです。ラバは雌のウマと雄のロバのあいだに生まれた子です。ウマから32本、ロバから31本、合わせて63本の染色体を受け継ぎます。卵や精子をつくるには染色体が対になって並ぶ必要がありますが、ウマとロバの染色体はうまく対応せず、1本は相手がまったくいません。そのため生殖細胞はたいてい不完全になり、ラバには生殖能力がありません。雌のラバがまれに子を産んだ記録はありますが、ウマとロバは別々の二つの種のままです。

地理的に隔てられる

一つの種が二つになるには、集団どうしが遺伝子のやりとりをやめ、その後、交配できなくなるまで離れていく必要があります。最もよくある道すじは異所的種分化で、この名前はギリシア語で「別の故郷」を意味する語に由来します。川の流れが変わったり、谷ができたり、数匹の動物が海を渡って島にたどり着き、戻れなくなったりします。隔てられると、それぞれの集団には独自の突然変異と偶然のできごとが起こり、違う気候、食べ物、捕食者による独自の選択がかかります。OpenStaxは、アメリカ西部のキタアメリカフクロウとメキシコアメリカフクロウを、このようにして分かれた集団として紹介しています。障壁がどれだけ大きくなければならないかは動物によって違います。ネズミを止める谷も、飛ぶ昆虫にとっては何でもありません。

一つの種から多くの種へ

一つの種が空いている多くのニッチに広がると、何度も分かれていくことがあります。これが適応放散です。島々のあいだの海が集団を隔てるので、列島は適応放散が起こりやすい場所です。ハワイミツスイ類は一つの祖先種から生まれ、今では太く強いくちばしで種子を食べるもの、長いくちばしで花の蜜を吸うもの、とがったくちばしで昆虫を食べるものがいます。ガラパゴス諸島のダーウィンフィンチも適応放散の一例です。ダフネ・メジャー島では、サンタクルス島から飛んできた1羽の雄のフィンチとその子孫を、科学者が31年間、6世代にわたって追跡しました。2世代目からは、この家系は島のほかのフィンチとは別の種のようにふるまいました。

同じ場所で分かれる

同所的種分化は、物理的な障壁がまったくなくても起こります。植物では、倍数性から始まることがよくあります。倍数性とは、細胞分裂の誤りによって、ある個体が染色体のセットを丸ごと余分にもつことです。2n = 6の植物が誤って二倍体の配偶子をつくると、4n = 12の四倍体の子ができることがあります。これらは互いには交配できますが、親の種とは交配できないので、1～2世代で新しい種が現れることがあります。栽培されているコムギ、ワタ、タバコの一部は、種間交雑と染色体倍加で生じた異質倍数体です。動物では、同じ場所の中で食べ物やすむ部分が違うことで、グループが分かれることもあります。ニカラグアのアポイェケ湖は約1,800年前にできたカルデラ湖で、シクリッドという魚の集団がやってきたのはわずか約100年前ですが、すでに体つきと食べ物の違う二つの型がすんでいます。二つの種に分かれる初期の段階にあるのかもしれません。

種を隔てるもの

生物学者は、障壁を、受精卵である接合子ができる前とあとの二つに分けます。接合前隔離は、交配や受精を妨げます。2種のカエルが、一方は1月から3月、もう一方は3月から5月というように、1年のうち違う時期に繁殖することがあります。2種のコオロギが、違う土を好むこともあります。ある種のホタルは、別の種の光の点滅パターンには応えません。体の部分が合わないこともあり、1種類の送粉者にしか合わない花もあります。接合後隔離はそのあとにはたらきます。雑種の胚が育たない雑種致死や、ラバのように雑種が育っても生殖能力をもたない雑種不稔があります。