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生命、エネルギー、進化 単行本 – 2016/9/24

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商品の説明

メディア掲載レビューほか

科学の力強さ、ストレートに

ここ数年、いや10年間に読んだ中で、科学のおもしろさと力強さをもっともストレートに伝えてくれる本だ。

生命の起源とその複雑化の過程について、現在わかる範囲でのもっとも具体的かつ詳細な解明の試みである。内容と展開は上質のミステリーのようにスリリング。ただし、かなり難解。

著者は近年主流となっていた、生命を情報系とする見方に別れを告げる。生命はエネルギーをうまく制御し利用するシステムと見るべきだ、と。

そこから見えてくる生命の特徴は、その膨大な活動量と、それを支える仕組みの特異さだ。生命体はプロトン(陽子)の移動をエネルギー源として使う。これはかなり風変わりなメカニズムなのだが、ほぼすべての生命体に共通している。地球上の生物たちは多様だが、その活動を成り立たせている仕組みは普遍的なのだ。

この不可解なエネルギー・メカニズムを手掛かりに、著者は知識と想像力を総動員して、生命の起源と複雑化の謎を一歩一歩解明していく。始まりは、おそらく深海の熱水噴出孔周辺。そこで生じた天然のプロトン勾配が生命現象の起源となる。

やがて、極めて稀(まれ)な偶然のような出来事によって、原核生物同士が内部共生体を形成して真核生物が登場した。これによってそれまでの生命体の活動を制限していたさまざまなエネルギー的制約を打ち破ることができ、生命の進化は複雑化のプロセスをたどった。大腸菌のような原核生物は今でもたくさんいるが、単細胞以上には複雑化していない。原核生物への自然選択だけでは複雑な生命体は登場しないのだ。二つの細胞が共生することで、両者の間の対立を解消したり、協力関係を促進したりする必要性が生じ、その解決策として、有性生殖や多細胞化や個体の死といった現象が生じてきたと著者は考える。

生命の起源も真核生物の出現も、さまざまな仮説が乱立して、全体を的確に把握できない状況が続いていた。著者はそれをエネルギー利用の観点から解き明かし、この分野に明快な全体像を与えたと言ってよい。

著者の見解を敷衍(ふえん)すると、単純な生命は他の惑星でも(わりと頻繁に?)見られそうだが、複雑な生命体にはまず出会わないことになる。原核細胞同士の内部共生は、滅多に起こらないからだ。やはり我々人類は、広大な宇宙で唯一の孤独な知的生命体なのかもしれない。

私たちはどこから来て、どこへ行くのか?——この問いへの答えが、科学によってもうすぐ手の届くところまで来ている。なんとワクワクする時代であることか。

評者:佐倉統(東京大学大学院情報学環長・科学技術社会論)

(朝日新聞 掲載)

内容紹介

高い評価を得た『ミトコンドリアが進化を決めた』の著者が、当時の理論を直近十年余の
研究に基づいてバージョンアップし、進化史の新たな切り口を問う一冊。
絶え間なく流動する生体エネルギーが、40億年の進化の成り行きにさまざまな「制約」を課し
てきたと著者は言う。その制約こそが、原初の生命からあなたに至るまでのすべての生物を
彫琢してきたのだ、と。
「化学浸透共役」というエネルギー形態のシンプルかつ変幻自在な特性に注目し、生命の起源の
シナリオを説得的に描きだす第3章、「1遺伝子あたりの利用可能なエネルギー」を手がかりに
真核生物と原核生物の間の大きなギャップを説明する第5章など、目の覚めるようなアイデアを
次々に提示。起源/複雑化/性/死といった難題を統一的に解釈する。
本文より──『生命とは何か(What is Life?)』でシュレーディンガーは……完全に間違った疑問を
発していた。エネルギーを加えると、疑問ははるかに明白なものとなる。
「生とは何か(What is Living?)」だ。──

最前線の研究者の感じているスリルと興奮を体感できる、圧倒的な読み応えの科学書。


-----------------------------------------------------
[目次抄]
はじめに――なぜ生命は今こうなっているのか?
第 I 部 問題
1 生命とはなにか?
2 生とはなにか?
第 II 部 生命の起源
3 生命の起源におけるエネルギー
4 細胞の出現
第 III 部 複雑さ
5 複雑な細胞の起源
6 有性生殖と、死の起源
第 IV 部 予言
7 力と栄光
----------------------------------------

商品の説明をすべて表示する

登録情報

  • 単行本: 408ページ
  • 出版社: みすず書房 (2016/9/24)
  • 言語: 日本語
  • ISBN-10: 4622085348
  • ISBN-13: 978-4622085348
  • 発売日: 2016/9/24
  • 商品パッケージの寸法: 19.2 x 13.6 x 3.6 cm
  • おすすめ度: 5つ星のうち 5.0 5件のカスタマーレビュー
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形式: 単行本 Amazonで購入
「ただ一度だけ!」往年の名画「会議は踊る」でリリアン・ハーヴェイが歌ったように,地球生物40億年の歴史でただ一度だけ起こった真核生物の誕生のシナリオを,細胞がエネルギーをいかにして利用するのかという観点から論理的に構成しようとした野心的著作である.
地球上の生物は,大きく3つのドメイン(ウイルスを第4のドメインとみる説もあるが)細菌(バクテリア),古細菌(アーキア),真核生物(アメーバから人間に至るほとんどすべての生物)に分類される.前二者は40億年前頃出現し,現在に至るまで本質的な変化なく生存している.生命の誕生は自然にプロトン勾配によって持続的にエネルギーの供給が得られるアルカリ熱水孔で起こったようだ.その誕生地を離れても生きられるように独立に進化したのが,細菌と古細菌であった.20数億年後,細菌の一種が古細菌の細胞の中で内部共生するという事件が起こった.細胞内共生はとんでもないことで,到底生き残れるはずのないことだったはずだが,ただ一度だけ成功した(正確に言えば,もう一度だけ植物に葉緑体が共生に成功したが,このときは安定した宿主があった.).この事件で誕生したのが真核生物である.細菌・古細菌をまとめて原核生物というが,真核生物が原核生物と比べてあまりにも複雑であり,しかもその中間体がまったくない(ミッシング・リンク)という摩訶不思議な事態は,この奇跡が起こった時に必
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形式: 単行本
動物、植物、藻類、菌類などあらゆる真核生物はたった1つの共通祖先から分岐し複雑化してきた。
その共通祖先は、1個の細菌が1個の古細菌のなかに入った内部共生で生じ、それが起きたのは40億年で1度きり。
一方、細菌と古細菌という原核生物はその間ずっと単純な形態のままである。
真核生物を原核生物から決定的に違ったものにし、あらゆる環境に適応させ、大いなる進化を遂げさせた構造は何なのか。

すべての生物は化学浸透共役を利用し、細胞内で呼吸で得たエネルギーを使いプロトンを膜を通して汲み出し、その勾配でATP合成を促す。
そのなかで真核生物は内部にミトコンドリアを得てさらにその遺伝子のほとんどが喪失したことで、1遺伝子あたりの利用可能エネルギーを膨大に出来た。
真核生物が大いなる躍進を遂げられた理由はそれだと筆者は考える。

本書の軸はその真核生物に特有の物理的機構の解明になるだろうが、それを支える幹やそこから伸びる枝もハード。
生命の存続にはエネルギーを放出する呼吸が必要なのはなぜか。
有機物が自己組織化し細胞となるために必要なエネルギーや炭素の流れ。その理想環境として熱水噴出孔が生命誕生の地になった理由。
ミトコンドリアを得たことにより起きたと思われる有性生殖、2つの性の
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投稿者 θ トップ500レビュアー 投稿日 2016/12/25
形式: 単行本
本書の内容は、原題のサブタイトル「生命はなぜ今のような姿なのか?」がよく表している。
本書では、最新の研究成果を踏まえつつ、我々の複雑な多細胞生物がなぜ今のような姿になったかを解き明かしていく。

筆者は、真核生物の誕生に最大のボトルネックを見る。
細胞はその外見の多様性とは裏腹に、その内部構造は、二重膜によりDNAを格納する核、角膜の孔や核小体といった機構、ヒストンや染色体、テロメアやイントロン、小胞体やゴルジ体、細胞骨格やモータータンパク、有糸分裂、シグナル伝達など恐るべきレベルで似通っており、しかもそれはゲノムレベルから共有されている。
もし有酸素事変で制約が解かれて多系統発生したのなら、コウモリと鳥の翼と蝶の羽が全く違う方法で作られているように、内部機構も大きく異なっていいはずである。
そのため、これらは真核細胞誕生時にすべて最初から持っていた機構であり、真核細胞の起源は「歴史的には(成功したものは)ただ一度だけ生じた、細菌と古細菌の内部共生キメラ」であり、真核細胞が先に生まれて次々と食作用でミトコンドリア等を取り込んでいったとする説を退ける。

生命そのものの起源としては、継続的エネルギー供給(非平衡環境)が重要であるとして、原始スープのような静的環境を批判し、海底のアルカリ熱水孔を挙げる。<
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形式: 単行本
学校の暗記生物に嫌気がさしている人はぜひとも読んで下さい。本当に気になる部分について真摯に向き合って答えてくれます。
また、読み物としてもここ最近読んだ本の中で一番面白いです。文章が読みやすいし、説明上手で好印象な感じです。

ただ、楽しんで読むために必要な前知識が、物理と生物の両方にまたがってるのが鬼門かも。
例えば自分は「エントロピーを計算すると化学反応の方向が100%的中できること」を知っているから納得できるけど、
知らない人が見ても熱力学的なナントカって言われてもわかんないんじゃないかな。
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