龍明小説 紡ぎます

https://biologos.org/articles/what-genetics-say-about-adam-and-eve

アダムとイブについて遺伝学が語るもの

スティーブン・シャフナー
By Stephen Schaffner On July 11, 2021


多くのキリスト教徒にとって、進化論に関する悩みの中心は、「人類はアダムとイブから始まったのか」という一点に尽きる。キリスト教神学の多くのバージョンにおいて、堕落と原罪が重要であることを考えれば、この懸念は驚くべきことではない。
進化論が提起する多くの他の問題と異なり、この問題は核となる教義に直接影響を及ぼしているようだ。

創世記の物語は、園に住んでいた一組の夫婦が禁断の実を食べ、世界に罪をもたらしたというものだが、この物語は真実なのだろうか？　科学はこの問いに答えることができないのだろうか？　いや、そうでもありません。
キリスト教では、その「問題」に異なった意味づけをし、創世記の物語も非常に異なった読み方をすることは分かっています。しかし、科学ができることは、「問題」に対するもっともらしい答えに強い制約を加えることです。


特に、科学ができることの一つは、私たちの祖先の人口がどの程度であったかを推定することです。つまり、現代人の集団をまとめて、過去の異なる時代にどれだけの祖先がいたのか、ということです。このような推定を行うことができる科学分野を集団遺伝学と言い、ある一つの種（この場合は私たちの種）内の遺伝的変異を数学的に研究するものです。

それが創世記と重要な関係があるのは、創世記の中で、アダムとイブが何千年も前に創られ、現代人の唯一の祖先だとされているからです（少なくとも私は保守的なバプティスト教会でそう学びました）。
それを集団遺伝学の用語で言えば、私たちの祖先の人口規模は、比較的最近（少なくとも集団遺伝学者が考えるに）、2人だけだったということになります。
つまり、アダムとイブについて、意味のある科学的な問いを立てることができるのです。
私たちの祖先の集団がある時点で2人しかいなかったという遺伝学的証拠はあるのだろうか？
もしそうなら、それはいつなのか？
もしそうでなければ、その可能性はどの程度まで否定されるのでしょうか？

これらの質問に対する遺伝学の答えを評価するためには、DNAがどのように歴史について教えてくれるかを理解することが必要です。

ゲノムとは、ヒトのDNAの完全な一組のことで、機能するヒトを形成するのに必要な情報を含んでいます。DNAの中には、その情報を伝えるものもあれば、DNAを構造化し複製するために重要なものもあり、また、全く何もしないように見えるものもありますが、その全てがゲノムの30億にも及ぶ化学物質「塩基」の列の中に含まれているのです。

塩基は4種類あり、通常は頭文字のA、C、G、Tで表され、その並び順で情報が伝達される。
私たちは、父親から受け継いだゲノムと母親から受け継いだゲノムを、それぞれ2つずつ持っています。
しかしまず、組換えというプロセスを経て、2つのDNAの断片を混ぜ合わせ、その結果できたモザイクをそれぞれの子供に受け継がせるのです。
私たちの子供たちは、私たちが両親から受け継いだものをほぼ完全にコピーし、適切に混ぜ合わせたものを受け継ぐのです。

ある世代が誕生してから次の世代が誕生するまでの間に、DNAは何度もコピーされなければならず、また、DNAが化学的な損傷を受ける頻度も高いことを考えると、コピーを作る際に生じるエラーがいかに少ないか、驚くばかりです。
これらの突然変異のほとんどは、私たちの健康やその他の特性には何の影響も与えず、次世代に静かに受け継がれ、世代が変わるごとに新しい変化が加わっていきます。


このような、ほとんど完璧な忠実度が、DNAが過去を探るための強力なツールとなる所以です。
また、DNAはゆっくりと変化するため、その記録は長く続き、何千世代も前に起こった出来事に関する情報を保存することができます。
この記録から何がわかるかというと、親である私が、1つのDNAセグメントのコピーを2人の息子に受け継がせたと仮定してみてください。
息子たちのDNAは、私のDNAの一部分をコピーしたものなのでぴったり同じです。遺伝学の用語では、ごく最近の共通の祖先を共有していると言います。

しかし、ひとたび別々の人間に移植されると、それぞれのコピーは独立した軌跡をたどり、それぞれ独自の突然変異を蓄積し、世代を経るごとに他とは異なるものになっていくのです。(私の子供たちが自分の子供を持てばの話ですが。ゆっくりでいいよ、みんな、急いでないから)
世代を重ねるごとに新しい違いが加わっていくので、共通の祖先からどれくらい時間が経ったかを測る粗雑な時計として機能する。これは、私たちの祖先の集団について推論する際の核となる考え方です。



私たちは多様である


そのような遺伝時計を念頭に置いて、人間のDNAを見ると何が見えてくるのだろうか。
まず、最も単純な方法として、無作為に選んだ人々のDNAを採取し、そのコピー間の差の数を数えることから始めてみましょう。
このようにして、人間の遺伝的多様性を測定するのですが、世界中の何千人もの人々の完全なゲノム配列が公開されているデータベースのおかげで、今では簡単に測定できるようになりました。

その結果、ヒトのDNAは通常2つのコピーで約0.1%の違いがあることがわかりました。つまり、1000個の塩基のうち1個が異なるということです。上記の突然変異率（1世代あたり7500万塩基ごとに突然変異）を考えると、2コピーのヒトのDNAは通常約100万年間の違いを蓄積してきたことになります。


集団遺伝学者にとって、このような多様性の測定は、直ちにヒトの集団の長期的な大きさの推定に置き換えられます。
なぜなら、大きな集団は小さな集団に比べてより多くの遺伝的変異を保持しているからです。
(このように考えてみよう。もし、あなたとあなたのすべての祖先が一つの小さな村に住んでいるとしたら、その村の全員がある種のいとこであることになる。あなたのDNAは他の人たちと最近の共通の祖先を共有しており、あなたたちのゲノムの間にはほとんど違いがないはずです。つまり、人口が少ない＝多様性が低いということです。

一方、世界中の人々のDNAを比較すると、非常に遠縁であるため、多くの相違点があるはずです。母集団が大きい＝多様性が高い)
私たちの遺伝的多様性が0.1％であるためには、突然変異率を考慮すると、私たちが生まれるのには、1万5千から2万個体という長期的な規模のヒトに似た哺乳類の集団が必要です。

つまり、私たちは何千人もの集団の子孫であり、私たちのDNAは少なくとも100万年もの間、突然変異を繰り返してきたのです。
それで問題は解決したのだろうか？いや、そうでもない。
まず第一に、私たちが推定しているサイズは長期的な平均値であり、ある特定の時期のサイズではない（厳密には、遺伝学者が「有効人口サイズ」と呼ぶもの）。
さらに重要なことは、この推定は、私たちが目にするすべての遺伝的多様性が、蓄積された突然変異の結果であると仮定していることです。
この仮定は、アダムとイブが実在し、特別に創造されたという考えを真剣に受け止めているなら、適用する必要がありません。その場合、アダムとイブは大量の遺伝的多様性を内蔵した状態で創られた可能性を考慮しなければなりません。つまり、彼らのゲノムのコピーは互いにかなり異なっていた可能性があり、現代のゲノムを比較すると、その違いが彼らの子孫に受け継がれていると見るのです。
つまり、我々に見られる多様性は、私たちの祖先は大きな集団として徐々に進化してきたという通常の科学的図式と一致するのですが、それだけでは特別な創造を否定することにはなりません。現在見られるゲノム間の違いのほとんどは、初めに創造された人間が持っていた遺伝的変異であるという可能性もあるのです。

しかし、そこでとどまる必要はありません。私たちは、観察された多様性が創造されたものであるという仮説を検証することができます。
まず、私たちが見ている遺伝的変異が、突然変異に由来するものかどうかを確認することができます。
そのためには、突然変異の種類によって発生率が異なるという事実を利用すればよい。例えば、「C」塩基は、「G」塩基に変化するよりも「T」塩基に変化しやすいので、CとGのある場所よりも、CとTのある場所の方がゲノム上で多く見つかるはずです（突然変異の種類とそこから予想されるパターンについての詳しい説明は、コチラのリンク記事をご覧ください）。

便利なことに、突然変異で生まれたはずの変異体と、最初から創造された可能性のある変異体とを区別する簡単な方法があります：
それは集団における頻度です。

もし私たちが皆アダムとイブの子孫であるならば、彼らから受け継いだ変異体は世界中の個体間で広く共有されているはずです。これらの変異体は、両方の塩基が多くのゲノムに存在する「高頻度」変異体と呼ぶことができます。
一方、片方の塩基が少数の人にしか存在しない希少な変異体は、そのほとんどがアダムとイブの時代から蓄積された突然変異の結果であると考えられますので、これを「低頻度」変異体と呼ぶことにします。

もし、本当に、低頻度変異体が突然変異によるもので、高頻度変異体が直接創造されたものなのであれば、両者の性質は異なることが予想されます。特に、突然変異は先のブログ記事で述べたような特徴的なパターンを示すと予想されます。
しかし、それは見られません。むしろ、頻度に関係なく、同一のパターンが見られるのです。

左は低頻度の変異（この場合、全ゲノムの約1％に見られる変異）に見られるパターンで、これはまさに新しい突然変異体に予想されるものです。しかし、右側のパターンは、高頻度変異体（全ゲノムの約50％に見られる）から得られるものですが、左に似たパターンなのです。


(両方のプロットのデータは、「1000ゲノムプロジェクト」のウェブサイトから取りました)。

言い換えれば、はい、人間の遺伝的変異のかなりの部分が原初のカップルの中で創造されたという可能性は理論的にはあります。しかし、遺伝学的な証拠は、そのようには見えません。
そうではなくて、私たちの変種はすべて突然変異から生まれたものであることが非常に多いことを示しているのです。
先に述べたように、もし変異が蓄積されたものであれば、その蓄積は非常に長く、およそ100万年続いてきたことになります。
（つづく）