雑学コレクション365~終わりなき知識の冒険

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ランダム変異と自然淘汰~進化のエンジンとしての遺伝子

<リード文>
進化のエンジンとしての遺伝子について、高校生にわかりやすく解説します。本記事では、ランダム変異と自然淘汰という2つのメカニズムについて説明します。これらの仕組みがいかにして生物の進化を促進させるのか、具体的な例を使いながらご紹介します。

<ランダム変異のメカニズム>
ランダム変異は、生物の遺伝子が誤ってコピーされることで起こります。ある生物が子孫を残す際に、その子孫は親の遺伝子を受け継ぎますが、時には遺伝子が間違ってコピーされることがあります。例えば、私たちの体の細胞が分裂する際にDNAが正確にコピーされるはずですが、稀にミスコピーが起こります。このようなランダムな変異が生じることで、新たな遺伝子の組み合わせが生まれます。

<ランダム変異の例>
例えば、ある人が茶色の髪の毛を持っていたとします。しかし、その人の子孫の中で突然、金髪の子が生まれたとします。この場合、その子の遺伝子にはランダム変異が生じ、新たな髪の色の遺伝子が現れたということです。もし、この金髪の子が繁殖して子孫を残す場合、金髪の遺伝子は広まり、次の世代でも金髪の子が生まれる確率が増えていくでしょう。

自然淘汰のメカニズム>
自然淘汰とは、生物の繁殖力や生存能力が異なるために、適応力の高い個体が生き残り、繁殖していくというメカニズムです。環境の条件や競争相手との戦いにおいて、適応力の高い個体が生き残ることで、その個体の遺伝子が次の世代に受け継がれます。

自然淘汰の例>
例えば、ある鳥の集団が同じ森で生活していたとします。その森には虫がたくさんいて、虫を食べるのが鳥の主な生活手段です。この中で、鳥Aは長いくちばしを持っていて、虫を食べやすいですが、鳥Bは短いくちばしを持っていて、虫を食べにくいです。しかし、ある日突然、虫の種類が変わって、森には長い花の蜜を吸う虫が増えました。すると、鳥Bの方が長いくちばしの花の蜜を吸いやすく、生き残る確率が高くなります。こうして、長いくちばしの遺伝子が次の世代に受け継がれ、鳥の集団全体のくちばしの形が変わるのです。

<進化のエンジンとしての遺伝子>
ランダム変異と自然淘汰は生物の進化において重要な要素です。ランダム変異によって新たな遺伝子が生まれ、その中で適応力の高い個体が自然淘汰によって選ばれていくのです。適応力の高い遺伝子が広まっていけば、次の世代の個体はより優れた特徴を持つことになります。このように、遺伝子は進化のエンジンとして生物の進歩を促進しているのです。

<高校生における進化の例>
高校生の皆さんも自分自身の進化を経験していることがあります。例えば、テストで低い点数を取った時には、次回はもっと勉強を頑張って高得点を目指すでしょう。この場合、低い点数を取った経験がランダム変異と言えます。そして、次のテストで高得点を取れるようになることが、自然淘汰の結果であり、自分自身の進化なのです。