宇宙叙事詩の科学ノート 共生進化編 第5回 なぜ複雑生命は成立できたのか
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本稿の位置づけ
前回は、
👉 酸素と活性酸素（ROS）
について扱った。
酸素は、
👉 高効率エネルギー利用
を可能にした一方で、
👉 自己破壊リスク
ももたらした。
では、なぜ生命は、
👉 それほど危険な系
を維持できたのか。
本稿では、
👉 複雑生命が成立できた理由
を扱う。
高エネルギー生命の問題
複雑生命では、
・巨大ゲノム
・内部輸送
・神経系
・長寿命
・大量細胞
などが存在する。
しかしこれらはすべて、
👉 大量のATP消費
を必要とする。
つまり、
👉 高エネルギー状態
を維持しなければならない。
しかし高エネルギー化は危険
ここで問題になるのが、
👉 活性酸素（ROS）
である。
高エネルギー代謝では、
👉 ROS発生量
も増える。
つまり生命は、
👉 高性能化するほど壊れやすくなる。
単独では限界があった
原核生物では、
👉 発電
👉 修復
👉 制御
👉 遺伝情報保持
を、一つの細胞がすべて担う。
しかし大型化すると、
👉 ROS損傷
も急増する。
つまり、
👉 「高出力化」と「安定化」
を同時に達成しにくい。
共生による分業
ここで重要なのが、
👉 細胞内共生
である。
ミトコンドリアは、
👉 高効率ATP生成
を担当した。
一方、宿主側は、
👉 ROS制御
👉 DNA修復
👉 タンパク管理
👉 細胞全体の統合
を担うようになる。
つまり、
👉 分業
が成立した。
「まとまり」の成立
これは単なる共存ではない。
重要なのは、
👉 一部が壊れると全体が成立しない
状態へ進んだことである。
つまり生命は、
👉 独立存在
ではなく、
👉 相互依存する構造
へ変化した。
核DNAの保護
ミトコンドリア内部では、
👉 活性酸素
が大量に発生する。
そのため、
👉 遺伝情報の多くを核側へ移動
させる進化が起きたと考えられている。
これは、
👉 危険源から設計図を遠ざけた
とも言える。
多細胞化との関係
この分業構造は後に、
👉 多細胞化
へもつながる。
多細胞生物では、
・筋肉
・神経
・免疫
・消化
など、
👉 細胞ごとの役割分担
が進む。
つまり複雑生命とは、
👉 分業を拡張し続けた存在
とも言える。
「強い個体」が生き残ったのではない
ここで重要なのは、
👉 複雑生命は単独強化で成立したのではない
という点である。
むしろ、
👉 他者との協調
👉 分業
👉 相互依存
によって成立した。
なぜ重要なのか
生命史を振り返ると、
👉 単独生命の時代
は極めて長い。
しかし複雑生命は、
👉 共生
👉 分業
👉 制御
を通して初めて成立した。
つまり複雑生命とは、
👉 “完成した個”
ではなく、
👉 “統合された関係”
なのである。
本稿のまとめ
複雑生命は、
👉 高エネルギー化
によって成立した。
しかしその代償として、
👉 活性酸素による自己破壊リスク
を抱え込んだ。
生命は、
👉 危険を排除して複雑化したのではない。
👉 危険を制御し、分業し、統合することで複雑化した。
複雑生命とは、
👉 多数の危険な関係が、崩れず続いている状態
なのである。
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