指が6本の子どもは生まれることがあるが、4本指の子どもはめったに生まれない。また、四葉のクローバーはあるが、双葉のクローバーはない。このように、多い方向への突然変異は多いが、少ない方向への突然変異が希なのはなぜですか。

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A 回答 (2件)

欠損が生じた場合、他の部位にも欠損が生じ、


それが致命的なものであれば、
生命として誕生できないのかもしれませんね。
特に動物はその傾向が強いように思います。
体が進化の結果、必要最小限の器官で構成されているとすれば、
欠損があったら生きられないですし。

しかしながら、あなたの挙げた例が、
たまたまそうだっただけではないでしょうか。
サボテンの兜や鸞鳳玉は、本来五つの稜を持ちますが、
それが四つになった株もたまに出現しますし、
逆に多くなった株も出現します。
サツキの中には花びらのない(金采とか)ものもありますし、
逆に八重咲き(紅万重とか)のものもあります。
アジサイだって、ガクアジサイは花を着けますが、
大半の品種は花がありません。
植物のカクレミノは、三つ葉が基本ですが、
双葉も単葉も出てきます。
動物でもメラニン色素を生成する器官が欠損したり、
髪の毛が少ないとか、少ない方向への変異もあると思います。
どちらに変異しやすいかは、その生物固有の特徴ではないでしょうか。
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専門的な意見は他の方にお任せします。


全てがそうであるわけではないんですが、多い方向への
変異というのは初期発生の時期に必要な遺伝子、遺伝産物が
なんかの間違いで過剰発現しちゃうのが原因の一つです。

それに先天的に四肢がない人はいますが腕が三本あるっていう
人はいないですよね。そんな訳で突然変異の場合は多い方向とか
少ない方向とか、あんまり関係ないような。
個々の部分で多い少ないってのはありますけどね。
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どんな生物でも、普通に繁殖、継代していくうちに自然に起こる突然変異(自然突然変異、自発的突然変異。たとえばDNAの複製エラーなどによる)がありますし、
化学物質や放射線などによって誘発される突然変異(人為的に突然変異誘発をするのに利用される)もあります。化学物質や放射線で突然変異が起こるのは当たり前なので、おそらく質問は、自然界で生じる突然変異は、主としてどのようにして起こるか(「理由」というより「原因」や「しくみ」)についてだとしましょう。

30年くらい前の研究論文で、ショウジョウバエでは、自発的突然変異の約8割はトランスポゾンの挿入が原因であると報告されていて、
これは、分子遺伝学的解析手法や情報が著しく進歩した現在でも支持されています。トランスポゾンについての説明は省きますが(自分で調べてみてください。一口にトランスポゾンといってもショウジョウバエゲノムのなかだけでも軽く100種類はあるはずですが)、生物のゲノム・遺伝子の機能とは無関係に、勝手にゲノムのあちこちに挿入したり離脱したりコピーを作ったりする遺伝因子がトランスポゾンで、挿入位置によってはそこにある遺伝子を壊したり阻害したりするわけです。高校の教科書で出てくる古典的な突然変異の「白眼」や「痕跡翅」なんかもこれです。

それとは別に、トランスポゾンが挿入位置から抜けるとき、DNA配列が元通りに修復されずに周辺が削れてしまったりすることがあって、これによる突然変異が全体の10%弱あるという報告もあります。したがって、自発的突然変異の9割は、挿入にしろ離脱にしろ、トランスポゾンの何かしらの活動によって生じているということができます。トランスポゾンの突然変異への寄与率は生物種によってことなるでしょうが、どの生物でもかなり大きな部分を占めているはずです。

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ここのところはどのように考えればよいのでしょうか。

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ただし、このように違う種族同士の子は、繁殖能力を欠くことが多いと言われています。植物で言えばいわゆる「一代雑種」です。犬や猫の「雑種」は、確かに異なる血の父と母を持ちますが、繁殖能力は強く保持しています(孫を作ることが出来る)。異なる血であっても、父と母の遺伝子がある程度以上離れると、子は出来るが孫は出来ず、さらに離れると、子すら出来ない、ということになります。

> たとえばですが、サルがDNAの突然変異で人間という新しい子孫を残したと「仮定」します。めでたく人間が生まれたわけですが、その人間は誰と交わり子孫を残すのでしょうか?

突発的に進化した(一気にDNA配列が大きく変わってしまった)ために、たぶん誰とも子孫を残せず、一代限りで滅びた「一代人類」が、歴史に残ることなく、たくさん居たことでしょう。ただ、繁殖能力を失うまでDNAが突飛な変異をすることなく、他のサルと交尾することで、自分の遺伝子を優性遺伝子として子に伝える能力を兼ね備えた緩やかな突然変異体が、人類の祖先、ということでしょう。そのように少しずつ少しずつ遺伝の階段を小刻みにジャンプすることで、人間という種が形作られた、そう思います。

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