I'm Standing on the Shoulders of Giants.

読んだ本から個人的に惹かれた部分を抜き出します。心理学およびその周辺領域を中心としています。 このBlogの主な目的は,自分の勉強と,出典情報付きの情報をネット上に残すことにあります。書誌情報が示されていますので,気になった一節が見つかったら,ぜひ出典元となった書籍をお読みください。

   
カテゴリー「生物学」の記事一覧

最も成功した細菌

 現在,世界では50の細菌の「門」が知られているが,そのうち8から12の門はヒトの体外に見つかる。そのうちの99.9パーセントを占めるのが,バクテロイデス門とフィルミクテス門を含む6つの門である。最も成功した(つまりヒトと暮らすという意味において)細菌が,ヒト・マイクロバイオームの核心を構成する。時間とともに,彼らはヒトの身体に常在し,そこで繁栄するための特性を獲得していった。そうした特性のなかには,酸性環境下でも生存できる,ヒトの食事から栄養を摂取できる,湿潤よりも乾燥を好む,あるいはその反対といったものがある。
 すべての細菌を合わせると,一人あたり約三ポンド,つまり脳に匹敵する重量の細菌がヒトに常在し,その種は一万に及ぶ。1000種以上の動物を有する動物園はアメリカにはない。ヒトの身体の内外に棲む目に見えない「細菌動物園」は,より多様で複雑である。
マーティン・J・ブレイザー 山本太郎(訳) (2015). 失われてゆく,我々の内なる細菌 みすず書房 pp. 28-29

岩のなかの細菌

 細菌は岩のなかにも棲む。たとえば南アフリカのムポネン金鉱山では,細菌は放射性崩壊という現象の助けを借りて生きている。具体的には,ウラニウムが水分子を分解するときに生じる水素を硫黄と結合させて硫化水素を生成し,それを栄養源としているのである。細菌たちは金の採掘さえ行う。デルフチア・アシドヴォランスは,そのままでは自分にとって有害な金のなかの移動イオンを,不活性な形に変える特殊なタンパク質を有している。そうした変換は水中で金を沈殿させ集積する機能を持つ。一方,世界で最も強固な細菌であるデイノコッカス・ラディオデュランスは,放射能を放出している核廃棄物のなかに棲む。
マーティン・J・ブレイザー 山本太郎(訳) (2015). 失われてゆく,我々の内なる細菌 みすず書房 pp. 19-20

家系図のなかの位置

 別の測定基準も存在する。家系図のことは誰でも知っているだろう。祖先が,たとえば曾祖父母を筆頭に祖父母,両親など,木が枝を広げるように描かれている。世代を経るごとに枝の数は増大する。ここでは,地球上のすべての生物についての家系図を考えてみる。あまりにも多くの生物が存在しているため,家系図は一本の木というより,まるで枝々があらゆる方向に伸びた灌木林のように見えるだろう。それを,第一世代が中心にあり枝が外に突き出るような丸い灌木林だと想像してみる。そして私たち人類をその林のなかの,時計の針で言えば八時の位置に置いてみよう。
 ここで質問。私たちがトウモロコシと呼ぶ農作物は,その林のどこに位置するだろうか。一般的に言えば,緑色植物であるトウモロコシが,自分たちに遺伝的にそれほど近いとは考えないのではないだろうか。トウモロコシは円周上の反対側に位置すると思うかもしれない。しかしそれは間違いで,トウモロコシは8時01分に位置する。ヒトとトウモロコシが,遺伝的にそれほど近いのであれば,林の残りの部分と枝を占めているのは何者なのか。答えは,その大半が細菌ということになる。たとえば,よく知られている大腸菌とクロストリジウム属菌の遺伝的距離は,トウモロコシとヒトの遺伝的距離より遠い。人類は細菌が圧倒的優勢である世界の小さなシミにすぎないとも言える。私たちはこうした考え方に慣れる必要がある。
マーティン・J・ブレイザー 山本太郎(訳) (2015). 失われてゆく,我々の内なる細菌 みすず書房 pp. 16

微生物の成功

 微生物世界の巨大さを理解するためには別の見方も必要である。微生物は,いくつかの例外を除けば裸眼で見ることはできない。何百万個かの細菌が集まると針の穴ほどの大きさになる。しかしすべての微生物を集めると,マウス,クジラ,ヒト,鳥類,昆虫,虫,木のすべてを合わせた数よりも多くなり,私たちに馴染みのある目に見える生物すべての重さを超える。そのことについて考えてみよう。微生物は地球上の生物質量(バイオマス)の大きな部分を占める。それは,哺乳類,爬虫類,海にいるすべての魚,そして森林を合わせたより大きい。
マーティン・J・ブレイザー 山本太郎(訳) (2015). 失われてゆく,我々の内なる細菌 みすず書房 pp. 14-15

侵入者と知性

 2人が「定着」に成功した19種の鳥と,失敗した鳥の性質を調べたところ,両者のあいだに2つの大きな差異が認められた。成功した鳥のほうが大きな脳を持っていたのだ。またこれらの鳥は,ルフェーブルが鳥類のIQに組み入れた,イノベーション好きで柔軟な行動を示した。


 ソルがのちに世界中の土地に侵入した428種の鳥を観察したところ,同じパターンが認められた。侵入種の代表格と言えば,イノベーションの王様とも言えるカラス科の鳥たち――アフリカ,シンガポール,アラビア半島のイエガラス,日本のハシブトガラス,アメリカ南西部のワタリガラス――だ。これらの鳥はすべて脳が大きく,侵入地では害鳥と見なされている。


 侵入に成功する両生類や爬虫類も成功率の低い仲間に比べて脳が大きく,この傾向はホモ・サピエンス(俗に「植民する類人猿」と呼ばれ,地上のほぼすべての陸地に侵入している)をふくむ哺乳類でも変わらない。



ジェニファー・アッカーマン 鍛原多惠子(訳) (2018). 鳥!驚異の知能:道具をつくり,心を読み,確立を理解する 講談社 pp. 359


蛾の退治のため

 鳥類学者のピーと・ダンは,イエスズメを「サイドウォーク・スズメ」と呼ぶ。1850年まで,北アメリカにイエスズメはいなかった。現在では,数知れずいる。誰かが持ちこんだはずだ。1851年,異常発生したガを退治するために16羽のイエスズメがはじめてブルックリンに持ちこまれた。これらのイエスズメはすぐ新世界に定着したわけではないが,翌年さらにイギリスから送りこまれると,今度は定着して繁栄をきわめた。個人や帰化協会が旧世界の動物を自宅の庭や公園に持ちこみ,これがイエスズメの拡散を助けたことはまちがいない。それにしても,この鳥の広がりようは驚異的だ。



ジェニファー・アッカーマン 鍛原多惠子(訳) (2018). 鳥!驚異の知能:道具をつくり,心を読み,確立を理解する 講談社 pp. 355-356


認知能力仮説

 つまり,才気あふれる正確な歌はオスの高い知力と学習能力の証だと言える。「認知能力仮説(cognitive capacity hypothesis)」によれば,メスは才知にもとづいてオスを選ぶとき,歌を手がかりにする。つまり歌の上手なオスは,自分が優秀な学習者であることをメスに見せつけているのだ。この説では,歌のうまいオスはいい歌を習得し,記憶し,忠実に再生するのがうまいだけでなく,知力が問われる作業にも長けている可能性が高い。そうした作業にはあらゆる学習,意思決定,問題解決(いつ,どこで,なにを食べるか,捕食者をどのようにして避けるか,メスの気をどのようにして引くか)があり,それらはおそらく「良好な」遺伝子と子孫に十分に餌を与えられる能力という,メスにとって最重要な形質なのだ。しかし,オスの歌のうまさとほかの認知能力を要する作業をこなす能力とのあいだに実際に相関があるか否かはわかっていない。これまでに得られている証拠ではどちらとも言いがたい。



ジェニファー・アッカーマン 鍛原多惠子(訳) (2018). 鳥!驚異の知能:道具をつくり,心を読み,確立を理解する 講談社 pp. 250


死を悼む気持ち

「カラスやワタリガラスが死んだ仲間のまわりに集まるのは,仲間の死の原因と結果を知ることが自分の生存にとって重要だからだ」とマーズラフとエンジェルは書く。「私たちは,死んだカラスのパートナーと家族は死んだカラスを悼んでいるとも考えている」


 私もそうではないかと思う。愛,欺瞞,そしてパートナーが食べたいと思っている物を知ることと同様,死んだ者を悼む気持ちは人間だけのものではないはずだ。



ジェニファー・アッカーマン 鍛原多惠子(訳) (2018). 鳥!驚異の知能:道具をつくり,心を読み,確立を理解する 講談社 pp. 204


関係性の知能指数

 認知生物学者のネイサン・エメリーによれば,このように1羽と固く結びついているためには一種の特別な認知能力が必要になる。これは「関係性の知能指数(RQ)」と呼ばれ,パートナーが出しているかすかな社会的信号を読み取り,これに適切に対処し,その情報を使って相手の未来の行動を予測する能力だ。この作業はかなりの心的能力を必要とする。



ジェニファー・アッカーマン 鍛原多惠子(訳) (2018). 鳥!驚異の知能:道具をつくり,心を読み,確立を理解する 講談社 pp. 179-180


感性満腹感

 人間と同じく,鳥もいろいろな物を食べたいので,おいしい物でもたくさんはいらない。この傾向は「感性満腹感(specific satiety effect)」と呼ばれる高度な社会的能力だ(この感覚はわかりやすいと思う。チーズをずっと食べていると,もうあと一かけらも欲しくなくなる。そこで果物を食べる)。カケスのメスが何を好むかは,経験によって異なる。オスにとって,メスのこの変わりゆく好みを知ろうとするのは当然の流れだ。なにしろ,メスが一番望んでいる餌をあげることが,互いの絆を強力にしてくれるのだから。果たして,この実験でカケスのオスはメスが食べたい餌を察することができたらしく,これまで食べていなかったほうの幼虫をメスにあげた。



ジェニファー・アッカーマン 鍛原多惠子(訳) (2018). 鳥!驚異の知能:道具をつくり,心を読み,確立を理解する 講談社 pp. 162


早期学習仮説

 この点において,カレドニアガラスはヒトの生存戦略を理解する手がかりを与えてくれそうだ。ヒトは霊長類の中でも親に依存した幼年期が長く,その期間に生存戦略をしっかり学習する。オークランド大学のチームによれば,ヒトとカレドニアガラス双方における採餌にかんする高い技術レベルと親に養育される長い幼年期は,相互に因果関係があるらしい。この考え方は「早期学習仮説(early learning hypothesis)」と呼ばれる。学習を必要とする道具づくりがあるために,幼年期が長期化するというのだ。つまりカレドニアガラスは,鳥だけでなくヒトにおいても,道具の使用が生活史に与える進化的な効果を解明する良好なモデルになるかもしれない。



ジェニファー・アッカーマン 鍛原多惠子(訳) (2018). 鳥!驚異の知能:道具をつくり,心を読み,確立を理解する 講談社 pp. 119


知性の理由

 諸説あるが,2つの仮説が有力だ。最初の説では,おもに採餌にかかわる生態学的な問題によって脳が肥大して,認知能力が上がったとされる。その生態学的な問題とは,厳しい季節もある年間をとおして餌をどう探すか,というものだ。種子を隠した場所をどのようにして覚えておくか?手に入れるのが難しい餌をどのようにして得るか?一般に,過酷な環境や予測が難しい環境に棲む動物は認知能力が高い。これには高い問題解決能力や,新しいものを探したり試したりする柔軟性がふくまれる。


 2番目の説は,社会圧によって柔軟で知的な心の進化がうながされた,というものだ。他者と仲良くし,自分の縄張りを主張して守り,盗みをはたらく個体に対処し,つがい相手を見つけ,子育てし,責任を分担するようになったということだ(野生のトキが渡りのあいだに編隊のリーダーを入れ替わるのは,一種の社会適応の認知,つまり互助性の理解を示唆する。一度リーダーを務めればほかの鳥がリーダーになってくれるし,それで群れ全体がうまくいく)。



ジェニファー・アッカーマン 鍛原多惠子(訳) (2018). 鳥!驚異の知能:道具をつくり,心を読み,確立を理解する 講談社 pp. 93


鳥の脳の大きさ

 では,これらの鳥類は脳も小型化したのだろうか?


 じつは,それほど大幅に小型化したわけではない。鳥類につながった恐竜は,飛行が進化する以前から肥大化した脳を持っていた。木から木へと移る際に互いに衝突するのを防ぐために,大きい目と優秀な視力を制御する必要にかられ,恐竜の脳の視覚中枢はすでに膨張していた。聴覚と協調運動のための処理をおこなう脳領域にしても同様だった。一方で鳥類の脳は,新たな生態学的地位を見つけ,捕食者から逃れるために高度な神経・筋肉協調を実現するように進化した。


 生物はどのようにして大きな脳を維持しつつ,体のほかの部分を小型化するのだろうか?鳥類はこの問題をヒトと同じ方法で解決した。答えは,ヒナのような頭と顔を維持することにあった。これは「幼形進化」(文字通りには,「幼少化」)と呼ばれる進化の過程で,成体になっても若年のころの形質をとどめるよう進化することを指す。



ジェニファー・アッカーマン 鍛原多惠子(訳) (2018). 鳥!驚異の知能:道具をつくり,心を読み,確立を理解する 講談社 pp. 74


圧縮されたゲノム

 鳥の圧縮されたゲノムも,強力な飛行のための適応かもしれない。陸上に卵を産む羊膜類(爬虫類や哺乳類を含む)の中では,鳥類が最小のゲノムを持つ。典型的な哺乳類のゲノムが10億~80億個の塩基対を持つ一方で,鳥類の場合はおよそ10億個にとどまる。反復配列が少なく,進化の過程でDNAが排除される,いわゆる削除イベントが多かったためだ。こうして圧縮されたゲノムを持つからこそ,鳥は飛ぶ条件を満たすために遺伝子をすばやく調整することができる。



ジェニファー・アッカーマン 鍛原多惠子(訳) (2018). 鳥!驚異の知能:道具をつくり,心を読み,確立を理解する 講談社 pp. 69


一番賢い鳥は

 ルフェーブルのスケールで一番賢い鳥はなんだろう?


 カラス科の鳥たちだ。この結果に意外性はない。ワタリガラスとカラスが明らかに飛び抜けて賢く,これにオウム・インコ類が続く。そのあとにムクドリモドキ,猛禽類(とくにハヤブサやタカ),キツツキ,サイチョウ,カモメ,カワセミ,ミチバシリ,サギなどがいる(フクロウは研究対象から外した。この鳥は夜行性なので,何か新しいことをしてもまず直接観察されることがなく,糞などから推測することしかできないからだ)。やはり上位にいるのがスズメ科やカラ類の鳥たちで,下位に甘んじているのがウズラ,ダチョウ,ノガン,シチメンチョウ,ヨタカなど。



ジェニファー・アッカーマン 鍛原多惠子(訳) (2018). 鳥!驚異の知能:道具をつくり,心を読み,確立を理解する 講談社 pp. 56-57


知能という言葉

 動物学者は「知能(intelligence)」という言葉を避けがちだが,ルフェーブルによれば,それはこの言葉が人間を暗示するからだという。著書『動物誌』でアリストテレスは,動物には「人間の特質や態度」の要素が見受けられると書いた。それらの要素は,「荒々しさ,柔和さ,穏健さ,勇気や臆病さ,恐怖や自信,威勢の良さやずる賢さ,そして知能にかんして言えば聡明さに近いもの」だという。しかし最近では,動物学者は人間の知能,意識,主観に似通ったものをすべて持ち合わせているかのように鳥を扱う。そこで擬人化のそしりを受ける。鳥の行動を人間に羽が生えただけのように解釈している,と非難されるのだ。自分の経験をほかの動物に投影するのは人間としては自然なことでも,それは私たちの判断を誤らせかねない。いや,謝らせる。ヒトと同様,鳥類は動物界,脊索動物門,脊椎動物亜門に属する。だが系統が共通するのはここまでだ。鳥類は鳥綱,私たちは哺乳綱だ。そして,この枝分かれで大きな生物学的差異が生じた。



ジェニファー・アッカーマン 鍛原多惠子(訳) (2018). 鳥!驚異の知能:道具をつくり,心を読み,確立を理解する 講談社 pp. 37


鳥の多様性

 すべての鳥が,あらゆる点において同等に賢かったり有能だったりするわけではないのは明らかだ。少なくとも,現在わかっている範囲ではそうだ。例えばハトは,いくつかの問題を解くのに一般的な法則を導き出さなくてはならないような作業を苦手とする。これはカラスがもっとも得意とするところだ。だが平凡なハトもほかの点においては優れている。何百という異なるものを長期にわたって覚えていられるし,異なる絵画のスタイルを識別し,見知った場所から数百キロも離れた地点でも飛ぶべき方向を知っている。チドリやシギ(ミユビシギなど)の仲間には,「洞察学習」の証拠が見られない。洞察学習とは,カレドニアガラスのような鳥が道具を使ったり,人間がつくった装置を操作して褒美に餌をもらったりするときの物事の関係性の理解を指す。しかしチドリの一種であるフエチドリは芝居染みた行動の大家で,「翼が傷ついたふり」をして捕食者の目を浅くて丸見えの巣から遠くへそらす。



ジェニファー・アッカーマン 鍛原多惠子(訳) (2018). 鳥!驚異の知能:道具をつくり,心を読み,確立を理解する 講談社 pp. 32-33


分裂病の遺伝

 双生児研究から得られたもっとも衝撃的な事実は,一卵性双生児の一方が分裂病だからといって,もう一人も分裂病であるとはかぎらないということである。二人がともに分裂病である一卵性双生児は40パーセントから50パーセントである(一致)。50パーセントから60パーセントは一人だけが分裂病である(不一致)。
 これは,遺伝子が人格,精神の健康度,精神病を総合的に決定する決定因子ではないという動かしがたい証拠である。遺伝子がそれを決定する唯一のものだとすれば,一致はほぼ100パーセントのはずだ。遺伝子をすべて共有している一卵性双生児の場合でさえ,一致するのは50パーセントに過ぎない。これは分裂病の遺伝的危険率が高い人の発症については,環境が大きく影響することを示している。
デイヴィッド・ホロビン 金沢泰子(訳) (2002). 天才と分裂病の進化論 新潮社 pp. 172-173

分裂病の遺伝子

 従って,遅くとも約六万年前までに,一番早くて十五万年前に,すべての人種が分裂病の遺伝子を獲得したということになる。これは人類史上もっとも重要な出来事の一つであろう。大きな脳をもち,善良だが想像力にかける先行人類から,創造的だが落ち着きのない,われわれ現生人類への転換点であったのだろう。これが本当の人類創生物語なのだろうか?
デイヴィッド・ホロビン 金沢泰子(訳) (2002). 天才と分裂病の進化論 新潮社 pp. 155

脳内の伝達

 どうやら脳内のできごとを単純化しすぎてしまったようだ。本来,その複雑さは私の拙い描写など及びもつかないほどで,脳をコンピュータにたとえられないのはそのためだ。コンピュータでは,各々の段階で電気インパルスは通過するかしないかのどちらかで,中間の状態がない。介入する手順,代替の手順が増えるほど,ものごとは複雑かつ微妙になる。しかし神経系においては,各々の段階は「よし,通せ」あるいは「だめだ,止めろ」というような単純なものではない。十万段階もの「かもしれない」というレベルがあるのだ。各々の神経細胞間の交信についてその流動性を考慮に入れ,さらに一千億の交信するニューロンを加えて考えてみよう。人間の脳は宇宙のなかで最も複雑な構造をもっていると言っても過言ではないことが理解できるだろう。
デイヴィッド・ホロビン 金沢泰子(訳) (2002). 天才と分裂病の進化論 新潮社 pp. 111-112

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