【１９０７冊目】アンドレアス・ワグナー『進化の謎を数学で解く』
最初に安心材料を。本書のタイトルは「数学で解く」となっているが、数式が出てくるわけではないし、難解な数学的思考や概念が駆使されているわけでもない。その意味でタイトルや、表紙カバーに書かれている数式はミスリーディング。嘘を書いているわけじゃないが、一方で「数式は出てきません」というフレーズが売り文句になるこのご時世、一般向け書籍のマーケティング的にはこれでよろしいのか。
むしろ原題の「ARRIVAL OF THE FITTEST」（最適者の到来）のほうが、本書の中身をただしく伝えている。最適者とは、自然環境の変化に対応し、その環境下で生き残ることができる者のこと。ダーウィンが提示した「自然淘汰」という考え方は、環境の変化に適応した種が生き残り、そうでない種は滅びる、というものであった。だがそれには、そもそも環境が変化する前から「来たるべき環境の変化に適応した種」があらかじめ存在しなければならない。いったいそのような種、つまりは「最適者」は、どのようにして出現するのか。
著者によれば、その答えは、生物のもつ「遺伝子ネットワーク」のなかにある。基本を確認しておこう。生物のＤＮＡは、Ａ・Ｔ・Ｇ・Ｃ（アデニン・チミン・グアニン・シトシン）という４種類の塩基から成っている。これらは３つずつが組になり、あるアミノ酸を指定している。アミノ酸はタンパク質の構成要素である。つまりＤＮＡの塩基配列によってコードされたアミノ酸から、タンパク質ができるのである。
ポイントは、Ａ・Ｔ・Ｇ・Ｃを３つ並べる組み合わせは６４通りあるのに対して、生命が必要とするアミノ酸は２０種類しかないということだ。つまり、１つのアミノ酸を指定する組み合わせは複数あることになる。もし生命のシステムが「効率性」のみを追求するのであれば、２０種類のアミノ酸をつくるのに、６４通りの組み合わせはいらない。もっとシンプルな仕組みでいけるんじゃないの、ということになる。
しかし、著者はそんな考えをバッサリ否定する。むしろ生命のしくみには、ある程度の複雑性が必要なのだ。なぜか？ それは、遺伝子の一部に何らかの突然変異があっても、他の部分でカバーできるからだ。先ほどのアミノ酸の例でいえば、Ａというアミノ酸をつくるはずの塩基３つのうち１つが突然変異で変わってしまっても、別の組み合わせで同じアミノ酸が作れるなら、そっちでフォローができるということになる。こうした「保険」のようなしくみが、本書のキーワードのひとつ「頑強さ」（ロバストネス）である。
複雑さによる頑強さがあれば、１つの突然変異で生命が破綻することは少なくなる。遺伝子だけではない。代謝システムもまた、複雑さによる頑強さを備えている。栄養源の炭素源が一種類しかない貧栄養環境においては、大腸菌の代謝反応のほぼ四分の三は「なくてもよい」ものだという。
だが、環境が変わると、この「無駄な部分」が威力を発揮する。グルコースを炭素源としていた大腸菌にとって、エタノールを炭素源とする代謝機能は「無駄」に見える。だが、環境が変わってエタノールが主たる炭素源になると、その部分が今度は生存に不可欠な機能を発揮するのである。
面白いのは、こうした生命の仕組みが、技術革新におけるイノベーションと似ている、という指摘である。言い換えれば、技術のイノベーションを起こすには、生命の仕組みが参考になるということである。たとえば、「技術的な問題には複数の解決策がある」ということ。新たな発明は「古いものの組み合わせ」によって生まれるという指摘も重要だ。試行錯誤や集団による技術革新も、新たなイノベーションにつながることが多い。
タイトルの「数学」にビビって読まないのはもったいない。少なくとも、進化の仕組みに興味があれば、なかなか刺激的で面白い一冊だと思う。
