遺伝学

分子レベルの進化論 ‶自然淘汰”に中立な突然変異が偶然生存!? 

木村 資生(もとお)(1924~1994年、遺伝学、日本)

 学者の世界は論争また論争――。特に「進化論」は、地球上での約38億年前の生命誕生から今日までの長大な歴史について論じているだけに、簡単には決着しないようだ。

 いまだに世界に影響力のあるダーウィンの進化論に対して、分子生物学の立場から画期的な仮説「分子進化の中立説」を1968年に打ち出したのが、国立遺伝学研究所(静岡県三島市)の元名誉教授、木村資生(もとお)博士だった。

 ダーウィンは、生物の互いの外観の違いや似ている点などに着目して「生物は自然淘汰(とうた)に有利な、優れたものだけが生き延びる」という考え方を、1859年に発刊した『種の起源』の中で示した。

 これに対して木村は「遺伝子」という分子レベルでの進化を考えた。突然変異を起こした遺伝子が生物集団の中でどのように広がり、生物集団が進化して行くのかを、数学理論を用いて調べたのだ。

 結果は「自然淘汰に有利でも不利でもない中立的な突然変異が起き、この新しい遺伝子がたまたま偶然に子孫に伝わる。つまり、運のよいものだけが生き残こる」というものだった。

 木村がこれを論文「分子レベルでの進化速度」(分子進化の中立説)にまとめ、ダーウィンの地元、英国の科学誌「ネイチャー」(1968年2月)に発表し、たちまち注目された。さらに翌年、米国の2人の研究者が「非ダーウィン進化」と題する、木村の「中立説と同様な仮説を発表したことで、より多くの遺伝学者や進化論研究者を刺激して大論争が巻き起こった。

 「それからの10年間は海外からの論文への攻撃と、こちらからの反論に次ぐ反論だった。その一方、分子生物学の発展で『中立説』を裏付ける証拠が次々出てきたので、ようやく今になって自信がもてるようになりました」。「分子進化の中立説」の提唱から25周年の1993年秋、筆者(のの)の取材に、木村はそう答えていた。

 木村は愛知県岡崎市生まれ。旧制岡崎中学(現・県立岡崎高校)から旧制八高(現・名古屋大学)に進み、京都帝国大学理学部で植物学を専攻した。卒業後は京都大学農学部副手・助手を経て、1949年に国立遺伝学研究所に入所し、1953年から米国アイオワ州立大学、1954-55年にはウィスコンシン大学で集団遺伝学を学んだ。

 帰国後は、生化学や分子生物学のデータを使った集団遺伝学の理論の展開を研究課題とした。そうした中、1960年に米国の分子生物学者ライナス・ポーリング(1954年ノーベル化学賞、1962年ノーベル平和賞)と化学者エミール・ズッカーカンドルが、二つのタンパク質のアミノ酸配列の比較から、アミノ酸の置換速度(進化速度)が一定であるとの「分子(進化)時計」のアイデアを提案した。これを基に木村が、ある種の生物の1年間の遺伝子置換率を調べたら、推定値以上に数多くの遺伝子置換が起きていることが分かった。その理由として木村が考え着いたのが「中立説」だった。

「中立説」では、エイズやインフルエンザ(さらには新型コロナ)などの病原性ウイルスの変化速度が速いのも「自然淘汰とは無関係な‶中立的な突然変異″が頻繁(ひんぱん)に起きているからだ」と説明される。

「これからはさらに多くの、中立説を支持するデータが出て来るでしょう」と嬉しそうに語っていた木村だったが、1994年の誕生日(11月13日)に自宅の階段で転倒し、亡くなってしまった。国内外の多くの研究者に惜しまれた。