突然変異とは何でしょうか？

突然変異という言葉をよく聞きますが、
実際にどういうことかわかりません。
以下のものは突然変異ですか？

１．水爆実験などである生物がゴジラなどの新生物に変化する。
２．環境ホルモンなどで貝などのオスがメス化する。
３．環境によりゴリラがキングコングになるように巨大化する。
４．アレルギー体質が治った。
５．古代において魚が陸上に進出した。

よろしくお願いします。

No.4 ベストアンサー 回答者： ruehas 回答日時： 2006/02/20 13:38

こんにちは。

１と３が突然変異です。
２にも可能性はありますが、「メス化」ということになりますと、恐らく違うと思います。５には突然変異が関係しています。

突然変異には、「遺伝子突然変異」と「染色体突然変異」があります。遺伝子突然変異はＤＮＡの配列に変異が起こるもので、染色体突然変異というのは染色体単位で数や組み合わせが変わってしまうものです。
突然変異というのはその名前の通り、確率はたいへん低いのですが、ある日突然に起こってしまいます。細胞が破壊されたり、ＤＮＡが壊れてしまうこと事態は日常茶飯事なのですが、突然変異というのは体細胞ではなく、生殖細胞に発生し、それが受精されなければ実際の生態的変化として発現することはありません。そして、その機能は生まれた環境に適応しなければ次世代に受継がれることはありませんので、確率は更に低くなります。因みに、ＤＮＡというのは、実際には役に立たない部分がほとんどなものですから、そこに発生した変異も外に表れることはありません。

突然変異は事故のように自然発生するものですが、それ以外の「外的要因」としては「電離放射線」「紫外線」「化学物質」があり、染色体がこのようなものに曝されますと遺伝子に変異が発生します。それが生殖細胞であるならばゴジラが生まれます。

生態的変化として表れた突然変異が自然環境によって篩いに掛けられることを「自然選択」というのに対し、人為的に行なわれるものを「人為選択」といいます。たとえば、自然では生き残れないはずの変異を、人工的な環境要因で育ててしまうといったことですね。また、家畜の交配そのものは突然変異ではありませんが、人為選択によって自然には起こらないはずの組み合わせが短期間で行なわれますので、進化のスピードが桁外れに速くなります。
更に、突然変異素そのもの人工的に起こすものは「人為的突然変異」といいます。動物や植物に放射線や化学物質を使うのは、主に「人為的な遺伝子突然変異」で、遺伝子組替えは「人工的な染色体突然変異」ですね。

ゴジラは放射線の影響によって生まれた突然変異種です。ただ、水爆実験というのは人工的な環境ではありますが、ゴジラそのものは人為的とは言えませんよね。
この中では、キングコングが唯一、人間の手の掛かっていない、自然に発生した突然変異種ではないでしょうか。新しい映画のストーリーは知らないんですが、あれは確かジャングルからいきなり出て来るんですよね。

環境ホルモンというのは化学物質ですから、これによる突然変異の可能性や危険性は指摘され、きちんと解明されなければなりません。ですが、化学物質は生殖細胞に対して比較的直接、また、多量に作用しなければなりませんので、放射線の影響より低いといいますか、顕著ではないと思います。ですが逆に、その分だけ特定が困難なになっているのではないでしょうか。
ＸＹ染色体が獲得されているのであれば、遺伝的にはそれはオスです。ここに、環境ホルモンの影響によって男性機能の発現が抑制されるといった「生後の変化」が起こるのであれば、これは突然変異ではありません。これに対しまして、環境ホルモンが生殖細胞の性染色体そのものに変化をもたらしているとするのであるならば突然変異ということになります。ですがこの場合、メス化といった特定の方向に偏るのはちょっと考えにくいと思います。

突然変異による機能の発現というのは次世代に現れるものです。ですから、アレルギーが治るといった本人自身に起こるものは、幾ら突然であっても突然変異ではありません。反応の強さが変わった、抵抗力が付いた、環境が変わった、などといったことではないかと思います。

どう説明したらいいのか良く分かりませんが、魚が陸上に進出したのは突然変異ではありません。ですが、陸上に進出できたのは突然変異が起こったからです？？？
魚が陸上に向かったのは、何らかの突然変異が発生したからではありませんね。餌が少なくなったとか、外敵が増えたとか、これまでの環境が住み辛くなったからだと思います。そして、その過程で偶然の突然変異が幾つも発生し、偶然にも移動した先の環境に適応してしまったということになります。
一口に環境に適応するといいましても、魚が陸に上がるためには、例えば空気呼吸ができるようになるとか、歩けるようになるとか、骨格が丈夫になるとかいった、複数の機能が獲得されなければなりませんよね。ひとつだけでは無理ですし、これらそのものが複数の変異の組み合わせであったりもします。
そしてこれらには、同じ時期であるとか、ある程度の組み合わせや、発生する順序といったものも必要です。陸に上がる前に空気呼吸ができるようになってしまうのでは溺れてしまいますよね。
ですが、突然変異というのはそんなに都合良く起こってくれるものではありません。相当な試行作後があったはずです。ですから魚たちは、新天地を探している過程で起こったありとあらゆる偶然によって、結果的に、陸上に進出することになったのだと思います。
陸上というのは魚たちにとってはたいへん過酷な環境でした。ですが、魚たちがそれを選択することができたのは、幸いなことに、魚たちの餌が既に陸上に進出していたからではないかと思います。

No.3 回答者： wa7779 回答日時： 2006/02/19 23:21

『ウサギの眼』の方ですね。

たびたび失礼します。

突然変異とは簡単に表せばある遺伝子の変異のことです。遺伝子とはDNAを構成するアデニン（A）、グアニン（G）、シトシン（C）チミン（T）という4つの塩基の配列によって決定されています。例えば、ATCGT…と並んでいる塩基配列中の『C』が『A』に置換してATAGT…という塩基配列に変わってしまうと、そこからできるタンパク質も変わって、もともとの機能とは違った働きをしたりします。
これらは塩基配列レベルの突然変異ですが、染色体レベルでの変異もあります。例えば、人は46本の染色体も持っていますが、人の2番染色体はチンパンジーの12番染色体と13番染色体がつながったものと言われています。また、ウイルスは直接自分の遺伝子をヒトの細胞に組み込んで自分のコピーを増やしますが、塩基配列をいじるウイルスの存在も突然変異のきっかけになったと考えられます（ウイルス進化論）。ちなみに現在人間の遺伝子の中には、少なくとも2種類のレトロウイルスが住みついています。これに関しては、いつ人間の遺伝子の中に入ったかは分かりません。
また、物理的に塩基配列を変えてしまうきっかけになるものとして放射線や化学物質などがあります。
以上の遺伝子の変異が突然変異の元となります。ただ突然変異とは一般に奇形やある酵素の欠損など、生物にとって不利に働くことが多く、プラスの効果をもたらすのは極めてまれです。

以上のことから、
１．水爆実験などである生物がゴジラなどの新生物に変化する。
極端な例で実際にありえるかどうかには疑問が残りますが、放射線の影響などにより『ない』とは言い切れません。もし起これば突然変異でしょうが、実際に起こったという話は聞いたことがありません。

２．環境ホルモンなどで貝などのオスがメス化する。
これは全くメカニズムが違うので突然変異ではありません。

３．環境によりゴリラがキングコングになるように巨大化する。
『１』と同様です。

４．アレルギー体質が治った。
アレルギーの人が治ったというのは突然変異とはいえません。単なる体質の変化です。

５．古代において魚が陸上に進出した。
可能性はあると思います。

No.2 回答者： celery 回答日時： 2006/02/19 10:29

化石と地層をみると、その生物がどの年代に存在していたのかが分かります。

その結果、過去から現在まで生物が変化して現在の環境に適応しているという事実が分かっています。
では、どうして生物は変化したのでしょうか。それは生物の設計図である染色体が変化したからです。
さらに染色体はどうして変化したのでしょうか。この答えは偶然であると考えられています。これを突然変異と言うようです。染色体の変化は偶然であり、環境に適用したものが生き残るわけですから「突然」ではありません。この用語には疑問を感じます。
>以下のものは突然変異ですか？
5以外は違うと思います。

No.1 回答者： 6dou_rinne 回答日時： 2006/02/19 10:23

２については突然変異ではなく、環境ホルモンで遺伝子のスイッチが入り間違ったということで関係ありません。

４についても突然変異とは関係ないでしょう。
１，３，はちょっとありえそうもありませんが、５を含めて突然変異の結果とは考えられます。
突然変異とは遺伝子が何らかの原因で違うものとなってしまい、それが生存に有利なら後代に伝えられてそれが少しずつつみかさなって生物も変化してゆくもので５がその例ですね。（いちどに個体が変化するわけではありません）