Adam

ダーウィンのブラックボックス (Darwin's Black Box)

「ダーウィンのブラックボックス」は、1996年に米国の生化学者マイケルベヒによって執筆され、2001年初めに国内で翻訳出版された近年の珍しい名著である。

著者のマイケル・ベヒは本のタイトルからも分かるように、ダーウィン時代にはほとんど知られていなかった生化学分野のブルラックボックスがついに開かれ 今ダーウィンの進化論では説明できない、この分野の新たな説明方式が導入されなければならないという意図を持って、この本を執筆した。

この本は、一般人と専門家を対象に書かれたもので、生化学の門外漢である一般人と専門家が読める部分を区別して著述した。

本は大きく<第1部:ボックスが開かれた」、「第2部:箱の中身に>は、<第3部:ボックスが私たちに教えてくれるもの>で構成されているが、読者は、第2部の内容を読むことに、かなりの忍耐が必要である。

しかし、著者がそのような内容を意図的に提示した理由は、「還元不可能な複雑さ」という説明の鍵を正しく知らせるためであったことを心に留めておく必要がある。

この本の中でビヒー教授は、細胞の下部構造が驚くほど複雑さを示している。 そして、このような構造が果たして漸進的進化によって生成された疑問を提起する。

例えば、目の構造である。 ダウインとドーキンスは目が簡単な一つの視神経の脊椎動物の目へと進化した話である。 しかし、視覚的にどのように動作するかの生化学的レベルに下がると話は違ってくる。

生化学的に時刻が動作する原理(Visual cycle or Retinoid cycle)を簡単に説明するとこうだ。 光が目に入って網膜にブディンば11-シスレチナール分子(11-cis retinal)との相互作用をしながら、これをトランスレチナール(all-trans retinal)に変化させる。 そうなれば、桿体細胞のレチナールと呼ばれる生体分子と共有結合的に付着しているロドプシン(Rhodopsin、光受容色素)が変化して、メタロドプシンII(Metarhodopsin II)に変わる。 メタロドプシンIIは、トランスデュシン(Transducin)に会っよう付すGDP(Guanosine diphosphate、このリン酸グアノシン)を落として GTP(Guanosine triphosphate、三リン酸グアノシン)を代わりに与えられGTP-トランスデュシン - メタロドプシンタンパク質結合体を作る。 この結合体は、PDE(Phosphodiesterase、リン酸イーエスペテル加水分解酵素)を活性化させ アクティブPDEはcGMP(cyclic Guanosine monophosphate、環式であるリン酸グアノシン)を加水分解して、5'-GMP(Guanosine 5'-monophosphate)に変換します。 cGMPは、光受容体の表面からイオンチャンネルに関連する膜タンパク質と結合している 加水分解酵素によって分解されると、イオンチャンネルが閉じてい正電荷を帯びたナトリウムイオンが細胞外に出ずに蓄積される。 このようにすると、正電荷が増加して視神経細胞が増加した正電荷を検出して脳に伝達する光が検出されるようになる。

図1 - 桿体細胞表面で視覚サイクルが動作する原理

このような一連の視覚サイクルは、文字通り、光の速度で行われ、非常に少ない光によっても効率的に進められて、暗い場所でも物体をよく分別できるようにする。 しかし、上記の視覚サイクルのどの部分でも欠けたり動作をしない場合、目は本来の機能ができなくなる。

ダーウィンは、雪のようなこれらの複雑な機関が無脊椎動物で発見される1つの視神経が徐々に変化を経て、脊椎動物の目へと進化して出てきたと主張する。 ドーキンスも、スウェーデンの生物学者たちの模擬実験に言及しながら、目はコントラストと方向程度を検出する単純な組織で36万4000世帯を経て水晶体を備えたカメラのレベルに進化したと主張する。 上記の実験は、魚類の目を対象としたもので、もし魚の世代を10年にとるならば、視神経の完全な目に進化するために、約360万年がかかるということだ。 この長い期間に見えない目でどのように餌活動をしまた捕食者たちからどのように生きて残っているかを理解するのが難しいことである。

目の視覚サイクルは、よく構成されたコンピュータプログラムとかなり類似点を持つ。 つまり、受信入力条件に応じて、次のステップにどのように進むかifまたはif elseなどの条件が与えられて、このような複数の条件を満足させるプログラムが進行されて、最終的な役割を遂行することになる。 しかし、いくつかの条件の一つでも満たしていなければ、プログラムが終了され、必要な結果を得られなくなる。 また、プログラムのいずれかの構文でも陥ると、プログラムのコンパイル自体がされていない実行ファイルに移らない。 同様に、視覚サイクルの一つの構成成分が陥ると、全体の視覚機能が実行されない。

私たちは、コンピュータプログラムをチャルテどのような目的を持って進行し、それに合った構文、関数、クラス、条件など多くの詳細なプログラムを組み合わせて、必要なプログラムを作る。 ただ関連のない複数の詳細プログラムをランダムに組み合わせてプログラムを作成するには、決して作らをできない。

視覚サイクルも複数のタンパク質がランダムに組み合わせた場合の視覚機能を実行することができず、 視覚機能に合わせて、複数のタンパク質と細胞が与えられた順序に従って組み合わせされ、適切な位置に配置されるべき視覚機能をうまく実行することができる。

目はコンピュータプログラムがプログラムマーによって組まよう設計者である創造主によって作られたというものである。これがまさに指摘設計理論である。 そして、この目を作る設計図がすぐに染色体11番のPAX6遺伝子である。 つまり、目は創造主の設計の産物で進化の産物ではないだろう。

マイケルビヒーは雪のように複雑なシステムである一過程であっても抜ければ本来の機能をしていないことを言わ還元不可能複雑と命名する。 この還元不可能な複雑さを持つシステムは、生物の生化学システムに非常に多く存在し、目以外にも 細菌の鞭毛、繊毛、血液凝固のメカニズムは、細胞内輸送システム、抗原抗体反応は、AMP(Adenosine monophosphate、アデノシン一リン酸)の生合成などがある。

ダーウィンは、種の起源で目が簡単な視神経から進化したと主張して 次のような結論を下す。 「もし多数の連続的なわずかな変化によっては生じることができない複雑な機関があることが証明されることがある場合は、 私学説は絶対に成立することができなくなる。しかし、私はそのような例を一つも発見することができない。」

しかし、前述した複数の還元不可能なシステムがまさにこのような例であり、伝統的なダーウィン主義が説明できないシステムである。

ベヒはさらに還元不可能な複雑さがどのように進化したのかを説明する研究が全くなかったことを指摘する。その中に進化の数多くの研究があったが、驚くべきことに、生化学で発見された還元不可能に複雑なシステムの進化についてしっかりとした研究>がなかったのだ。

「ダーウィンのブラックボックス」は、米国で最初に出てきたときNatureやScienceなどの科学的なジ​​ャーナルはもちろん、Wall Street Journalのような、比較的普及しジャーナルに至るまで、多くの場所で批評された。 今後ベヒの本が韓国社会にどのような影響を与えるには、もう少し見守ることだ。明らかなことはベヒの本は、単に創造か進化かという極端な二分法の議論を超えた新たな眺望を提示してくれているということだ。