世界の始まりは、すべてがシンプルでシンプルでした。単純な宇宙でさえ、どのようにしてできたのかを説明するのは困難です。そして、どのように複雑な生命、または生命を創造することができる存在が突然現れ、すべてが装備されているかは、間違いなく答えるのがより難しい質問だと思います.ダーウィンの自然淘汰による進化論は満足のいくものです。それは、最終的に人間が創造されるまで、無秩序な原子がどのようにますます複雑なパターンにグループ化されるかという単純さから複雑さへの道を示しているからです。人々は人間存在の謎を解明しようとしてきましたが、今のところダーウィンだけが説得力のある答えを提供しています。私は、この偉大な理論を、通常よりも口語的な言葉で、進化が起こる前の時代から述べるつもりです.
ダーウィンの適者生存は、実際には厩舎生存の一般法則の特殊なケースです。宇宙は安定した物質で占められています。安定した物質とは、名前を付けるのに十分なほど安定または普遍的な原子の集合体を意味します。マッターホルンのように、名前を付けるのに十分長い間存在している、原子のユニークな集合体かもしれません。安定した物質は、雨滴などの特定のクラスのエンティティである場合もあります。雨滴自体は一時的なものですが、非常に頻繁に発生するため、名前として集合名詞に値します。私たちの周りにある岩、銀河、海の波は、さまざまな程度で安定した原子モデルであり、説明する必要があると考えています。シャボン玉が球状になるのは、気体が満たされたときに薄膜が安定するためです。宇宙船では、水も安定して球状の液滴になりますが、地球では、静止した水の安定した表面は地球の引力により水平になります。塩の結晶は通常立方体です。これは、ナトリウムイオンと塩化物イオンを一緒に保持する安定した形であるためです.太陽では、最も単純な原子である水素原子が継続的に融合してヘリウム原子になります。これらの条件下では、ヘリウムの構造が比較的安定しているためです。他の、さらに複雑な原子が、宇宙中の惑星で形成されています。現在の理論によると、これらのより複雑な原子は、ビッグバンバンと同じくらい早く形成され始めました。私たちの地球のさまざまな要素もここから来ています。
時々、原子が出会うと化学反応が起こり、さまざまな程度の安定性を持つ分子に結合します。それらは非常に大きくなる可能性があります。ダイヤモンドのような結晶は、安定であることが知られている単一の分子と見なすことができますが、内部の原子構造が無限に繰り返されるため、同時に非常に単純な分子と見なすことができます。今日の生物には、複雑さがいくつかのレベルで現れる非常に複雑な高分子が他にもあります。私たちの血液中のヘモグロビンは、典型的なタンパク質分子です。それは、アミノ酸と呼ばれるより小さな分子の鎖で構成されており、それぞれが正確な配置で数十個の原子を含んでいます.ヘモグロビン分子には 574 個のアミノ酸分子があります。それらは互いに絡み合った4つの鎖に配置されて立体的な球形を形成しており、その構造の複雑さは本当に目を見張るものがあります。ヘモグロビン分子のモデルは、ふさふさしたいばらのように見えます。しかし、実際の地球儀とは異なり、ごちゃごちゃした近似モデルではなく、固定された構造であり、違いはありません。この構造は、一般の人体でも同様に 6 兆回以上繰り返されており、そのモデルは完全に一致しています。ヘモグロビンのようなタンパク質分子の場合、そのいばらのような形状は安定しています。つまり、同じ配列のアミノ酸で構成される 2 本の鎖は、2 つのバネのようにまったく同じ 3 次元のコイル状モデルを形成する傾向があります。人体では、ヘモグロビン トリビュラスは毎秒約 4000 億の速度で好ましい形状を形成しますが、他のヘモグロビンは同じ速度で破壊されます。
ヘモグロビンは現代の分子であり、原子が安定したパターンを形成する傾向があるという原理を説明するためによく使用されます。ここで私たちが話しているのは、通常の物理的または化学的プロセスを通じて、地球上に生命が存在するずっと前に、何らかの形の分子の基本的な進化が存在した可能性があるということです.見通し、目的、方向性などの問題を考える必要はありません。原子のグループがエネルギーの影響下で特定の安定したパターンを形成する場合、それらはそのパターンを維持する傾向があります。自然淘汰の最初の形態は、単純に安定した形態を選択し、不安定な形態を捨てることです。不可解なことこの上ない。それが物事が進む唯一の方法です。
しかし、当然のことながら、これらの原理だけでは、人間のような複雑な構造を持つエンティティの存在を説明するのに十分であるとは考えられません。一定数の原子を集めて、それらを外部エネルギーの影響下で絶えず揺さぶり続けると、ある日たまたま正しいパターンに収まり、アダムが来るでしょう!これは絶対に不可能です。このように数十個の原子を分子に変えることができますが、一人の人間は100,000,000,000,000,000,000,000兆もの原子を持っています.人間を作りたいのなら、宇宙の年齢は比較すると瞬きのように思えるほど、生化学的カクテルシェーカーを長時間振らなければなりません.それでも願いは叶わない。ここで、高度に一般化されたダーウィニズムの理論に目を向ける必要があります。分子形成のゆっくりとしたプロセスの話はここまでしか進んでおらず、残りはダーウィンの理論に委ねられています。
生命の起源に関する私の説明は、純粋に理論的なものにすぎません。実際、そこには誰もいませんでした。この点に関しては、反対の見解を持つ多くの教義がありますが、それらには特定の共通点もあります。私の一般的な声明は、おそらく真実からそれほど遠くないでしょう.
生命が誕生する前、地球上にどんな豊富な化学原料があったかはわかりません。しかし、水、二酸化炭素、メタン、およびアンモニアが存在する可能性が高く、これらはすべて単純な化合物です。私たちの知る限り、それらは太陽系の少なくともいくつかの他の惑星に存在します。一部の化学者は、地球が古代に持っていた化学的状態を模倣しようとしました。彼らはこれらの単純な物質をフラスコに入れ、紫外線や電気火花などのエネルギー源を提供して、原始時代の稲妻の現象をシミュレートしました。数週間後、通常、ボトルの中に興味深いものが見つかりました。最初にボトルに入れられたものよりも複雑な分子を多数含む薄い茶色の溶液です.特に、アミノ酸は、生体分子の 2 つの主要なクラスの 1 つであるタンパク質の構成要素を構成するために含まれています。この種の実験が行われる前は、もともと天然のアミノ酸が生命の存在を判断するための基礎であると信じられていました.火星でアミノ酸が見つかった場合、火星に生命が存在することは確実なようです。しかし今日、アミノ酸の存在は、大気中にいくつかの単純なガスが存在することを意味するだけかもしれません.いくつかの火山、太陽の光、そして雷雨.近年、生命が誕生する前の地球の化学的状態を実験室でシミュレートした結果、プリンやピリミジンとして知られる有機物質が得られました。それらは、遺伝分子デオキシリボ核酸、または DNA を構成する構成要素です。
原初のスープの形成は、おそらく同様のプロセスの結果であるに違いありません。生物学者と化学者は、原初のスープは約 30 億年から 40 億年前の海だったと考えています。有機物は、おそらく海岸で乾燥したスカム、または浮遊する小さな水滴の中に蓄積します。太陽の紫外線などのエネルギーの影響をさらに受けた後、それらは結合してより大きな分子になります。今日、大きな有機分子は、そこにあることに気付かないほど長くは続かず、バクテリアや他の生物によってすぐに食べられたり破壊されたりします.しかし、バクテリアと私たち人間は後発でした。そのため、当時、大きな有機分子は、濃厚なスープに問題なく自由に浮くことができました.
ある時点で、驚くべき分子が偶然に形成されました。私たちはそれをレプリケーターと呼んでいます。それは必ずしもそれらの分子の中で最大または最も複雑であるとは限りません.しかし、それ自体のコピーを作成できるという特別な特性があります。このチャンスは非常に少ないようです。それはそう。これが偶然に起こる可能性はほとんどありません。人生において、そのような千年に一度の状況は事実上不可能と見なすことができます。そのため、サッカーの宝くじが大当たりすることはありません。しかし、私たち人間が起こりそうなことや起こり得ないことを推測するとき、それを何億年という長い期間で考えることに慣れていません。毎週宝くじを 1 億年間購入した場合、数回大当たりする可能性があります。
実際、自分自身のコピーを作成できる分子は、当初考えられていたほどまれではなく、1 回しか発生しません。レプリケーターは、モデルまたはテンプレートと考えることができます。それは、複雑な鎖で構成された巨大分子であり、それ自体がさまざまな種類の構成要素分子で構成されていると考えることができます。このような小さな構成要素は、レプリケーターを取り巻くスープにたくさんあります。ここで、各ビルディング ブロックには、その種類を引き付ける親和性があると仮定しましょう。スープからのこの構成要素が、親和性のあるレプリケーターの別の部分と接触するとすぐに、そこにくっつく傾向があります。このように結合された構成要素は、自動的にレプリケーター遺伝子自体の配列に従います。このとき、これらの構成要素が一つ一つつながって安定した鎖を形成していることは想像に難くありません。これは元のレプリケーターの形成過程とまったく同じです。層ごとに徐々に積み重ねるこのプロセスは継続できます。このようにして結晶が形成されます。一方、2 つのストランドが 2 つに分割されて 2 つのレプリケーターが作成され、それぞれが自身のコピーを作成することも可能です。
より複雑な可能性は、各ビルディング ブロックが独自の種類のビルディング ブロックとは親和性がなく、他の種類のビルディング ブロックと相互に親和性があるというものです。この場合、テンプレートとしてのレプリケーターの役割は、完全なコピーを作成するのではなく、元の正確なイメージの完全なコピーを作成するある種の逆イメージを作成します。コピーは正から負、または正から正ですが、現代における最初の複製遺伝子、つまり DNA 分子は、正から負へのコピーのプロセスを使用していることを指摘する必要があります。驚くべきことに、突然、新しい種類の安定性が現れました。以前は、スープにはおそらく特定のタイプの複雑な分子がそれほど多くはありませんでした。これは、それぞれがたまたま特に安定した構造を生成する構成要素に依存していたためです。最初のレプリケーターが誕生すると、そのコピーが海洋全体に急速に広がったに違いありません。やがて、小さなビルディング ブロック分子が少なくなり、他の大きな分子が形成される機会がますます少なくなります。
したがって、すべて同一のレプリカを持つ大規模な集団の段階に到達します。ここで、どのコピー プロセスにも重要な特性があることを指摘しておく必要があります。完全ではないということです。それはうまくいかないはずです。この本に誤植がないことを願っていますが、よく見ると間違いが 1 つか 2 つ見つかるかもしれません。これらの間違いは第一世代の間違いにすぎないため、本の文章の意味を大きく歪めることはありません。しかし、印刷が発明される前は、福音書などのさまざまな本が手で写されていたことは想像に難くありません。プロの写字生がどんなに気をつけていても間違いを犯すことは避けられません。すべての筆記者が同じ原文に基づいていれば、原文の意味はあまり歪曲されないでしょう。しかし、その原稿が他の原稿からのコピーでもある原稿に基づいている場合、偽の種が循環し始め、蓄積し、本質的により深刻になります。私たちは、写しの間違いは悪いことだと考えがちであり、人がコピーした文書が原本よりも優れていると見なされるような間違いを犯す可能性があることを想像するのは困難です。ユダヤ教の経典の編集者がヘブライ語の若い女性をギリシャ語の処女に翻訳したとき、少なくともその誤訳が意図しない結果をもたらしたと言えると思います。聖書の予言は見よ！処女が身ごもり、男の子をもうけようとしています。いずれにせよ、これから見ていくように、生物学的レプリケーターが複製する際に犯すエラーは、実際に改善をもたらす可能性があります.生命の進化の過程では、いくつかの間違いが必要です。元のレプリケーターがどの程度正確にコピーを作成したかは不明です。今日、彼らの子孫の DNA 分子は、人間が持つ最も洗練されたコピー技術と比較して驚くほど正確です。しかし、間違いは最終的に進化を可能にします。元のレプリケーターは、おそらくはるかに多くのエラーを犯しました。いずれにせよ、彼らが間違いを犯したことは疑いの余地がなく、これらの間違いは累積的です。
複製エラーが発生して広がると、原初のスープは数種類の複製子の集団で満たされます。すべてが同一の複製ではありませんが、すべて同じ祖先の子孫です。それらのいくつかは、他のメンバーよりも多くのメンバーを持っている可能性がありますか?はい。一部の品種は、他の品種よりも本質的に安定しています。特定の分子は、一度形成されると現状に落ち着き、他の分子よりもバラバラになりにくい.このタイプの分子は、長寿の直接的な論理的結果としてだけでなく、自分自身のコピーを作成する十分な時間を持っているため、スープに比較的豊富に含まれます.その結果、長寿レプリケーターは繁栄する傾向があります。他の条件が同じであれば、分子集団にはより長い寿命に向かう進化の傾向があるでしょう。
しかし、他の条件は等しくない場合があります。レプリケーターの品種が、集団内での拡散のために、さらに重要な別の特性を持つこと。これは繁殖の速度または繁殖力です。タイプ A のレプリケーターが平均して週に 1 回コピーを作成する場合、タイプ B のレプリケーターは 1 時間ごとにコピーを作成します。明らかに、Aタイプの分子が大きく影を落とすまでそう長くはかからないでしょう。A型分子の寿命がどれほど長くても、役に立ちません。このように、スープ中の分子間で繁殖力が高まるという進化の傾向があるのかもしれません。レプリケーター分子が確実に選択する 3 つ目の特性は、複製の正確さです。タイプ X の分子はタイプ Y の分子と同じくらい長く生き、同じくらい速く複製すると仮定しますが、タイプ X の分子は平均して 10 回の複製ごとに 1 回エラーを起こしますが、タイプ Y は 100 回の複製に 1 回しかエラーを起こしません。 Y型分子。集団内の X 字型の要素のチームは、誤って繁殖させた子孫だけでなく、現在または将来のすべての子孫を失います。
進化について少しでも知っていれば、この最後の点は逆説的に思えるかもしれません。複製エラーは進化が起こるための不可欠な前提条件であると言いますが、自然淘汰は高精度の複製プロセスを支持するとも言います.この 2 つのステートメントをどのように調和させることができますか?一般的に、進化は漠然とした意味では良いことのように思えます。特に、人間は進化の産物であり、実際に進化したいと思うものは何もないからです。好むと好まざるとにかかわらず、進化は偶然に起こりますが、レプリケーター遺伝子 (および今日の遺伝子) はこれを防ぐために多大な努力を払っています。ジャック・モノーは、ハーバート・スペンサーを追悼するスピーチの中で、この点を見事に述べています。進化のもう 1 つの難しい側面は、彼が進化を理解していると誰もが思っていることだと彼はユーモラスに言いました。
いくつかの安定した種類の分子が存在する原初のスープに戻りましょう。安定とは、それらの分子が長期間存在するか、迅速に複製できるか、正確にエラーなく複製できることを意味します。これら 3 つの安定性に向かう進化の傾向は、スープから 2 つの異なる時点でスープをサンプリングした場合、後者のサンプルには、長命または肥沃な品種またはコピー精度の高い品種がより多く含まれている必要があるという意味で発生します。生物学者が生物の進化について語るとき、進化とは本質的にはこれであり、進化のメカニズムは自然淘汰と同じです。
では、元のレプリケーター分子を生きていると呼ぶべきでしょうか?それは関係ありません。ダーウィンは世界で最も偉大な人物だと言えます。論争はやめていただきたいと思いますが、議論の結果がどうであれ、実質的な結論には影響しません。ニュートンやダーウィンを偉大な人物と呼ぶかどうかにかかわらず、両者の人生の物語と業績は客観的に存在し、決して変わることはありません。同様に、レプリケーター分子の場合は、生きていると呼びたいかどうかにかかわらず、私が述べたようになる可能性があります。あまりにも多くの人が、言葉は私たちが使用するためのツールにすぎないこと、辞書にあるアニメーションという言葉が必ずしも世界の具体的なものを指しているとは限らないことを理解していません.元のレプリケーターを生物と呼んでいようと無生物と呼んでいようと、彼らは生命の祖先であり、私たちの創造者でした。
議論の 2 番目に重要な要素は競争です。ダーウィン自身はその重要性を強調していましたが、分子ではなく動物や植物について話していました。原初のスープは、無限のレプリケーター分子を維持するのに十分ではありません。この理由の 1 つは、地球のサイズが限られていることですが、他の制限要因も非常に重要です。私たちの想像では、テンプレートまたはモデルとして機能するレプリケーターは、コピーの複製に必要な多数の小さな構成要素に囲まれた原始的なスープに浮かんでいます。ただし、レプリケーターが増えると、コンポーネントの消費も供給を上回り、貴重なリソースになります。異なる品種または系統のレプリケーターは、それらを制御するために互いに戦ったに違いありません。私たちは、好まれるレプリケーターの繁殖を促進する要因を研究しました。競争の結果、あまり好まれない品種が実際には希少になり、ついにそれらのいくつかが絶滅したことがわかります.さまざまな種類のレプリケーターの間で生死を賭けた争いが繰り広げられてきました。彼らは生き残りをかけた闘いの中にいることを知りませんし、それによってイライラすることもありません。レプリカントは、どちらの側にも悪意を抱かせるどころか、何の感情もなくこの闘争に参加します。しかし、ある意味では、彼らはまさに生死に関わる闘いの中にいます。なぜなら、より高いレベルの安定性につながる、または新しい方法で対戦相手の安定性を弱める複製エラーは、自動的に繰り越され、指数関数的に成長するからです。改善のプロセスは累積的です。自分自身の安定性を強化したり、敵を不安定化させたりする方法は、より巧妙で生産的になります。一部のレプリケーターは、反対の種の分子を化学的に分割し、分割された構成要素を使用して自分自身のコピーを作成する方法を発見しました.これらの原始的な肉食動物は、競争相手を排除しながら食物を摂取します。他のレプリケーターは、化学的に、またはタンパク質のコートで身を包むことによって、自分自身を防御する方法を考え出した可能性があります.これが最初の生きた細胞の成長過程かもしれません。レプリケーターは生き残るためだけでなく、自分たちのコンテナ、つまり生活するための乗り物を作るために生まれました。生き残ったレプリケーターは、生きるためのサバイバル マシンを自ら構築したものでした。最も原始的なサバイバル マシンは、単なる防護服かもしれません。その後、より優れた、より効率的なサバイバルマシンを備えた新しい競合他社が次々と出現したため、生存競争は徐々に激化しました.サバイバルマシンはますます大きくなり、その構造はますます複雑になっています。これは累積的で段階的なプロセスです。
時間の経過とともに、レプリケーターが世界での存在を確保するために使用するスキルと戦術は徐々に改善されてきましたが、この改善に終わりはありませんか?改善の時間は無限です。1,000 年の変化がもたらすグロテスクな自己保存機械とは?40億年後、古代のレプリケーターはどのような運命をたどるのか?彼らはサバイバル技術のベテランなので、姿を消したわけではありません。しかし、今日、彼らがまだ海で泳いでいるとは思わないでください。ずっと前に、彼らはこの自由奔放な生き方をあきらめていました。今日、彼らは群れで生活し、巨大な製材ロボットの中に隔離され、外界から隔離され、曲がりくねった間接的なルートで外界と通信し、操作しています。それらはあなたと私の体の中に存在し、私たち、私たちの体と心を創造し、それらの保存は私たちの存在の究極の理由です.これらのレプリケーターには長い歴史があります。今日、私たちはそれらを遺伝子と呼び、私たちは彼らのサバイバルマシンです.