生命の跳躍を読んで学びになったこと箇条書き

生命における進化の10大発明は
→誕生、DNA、光合成、細胞、有性生殖、運動、視覚、温血性、意識、死

アンモニア、メタン、水素で初期の地球の大気は構成されていた説
地球は、海にときどき火山島が顔を出してる程度の陸しかなかった
34億年前登場したのが太陽と海底にある熱水噴出孔から生まれたのが細菌（初めての生命）
水素、酸素、硫黄の発生している地球環境に、太陽光や噴火、熱水噴出孔、稲妻による電気らが反応して偶然細菌やタンパク質が生まれた説

人間と人間以外の生命はDNAの文字配列が同じところもあれば、自然選択によって違うところがある。その違うところの特徴で生命の種類が決まってる

酸素がなければオゾンがない→オゾンがなければ太陽の紫外線を減らせない→紫外線は水を酸素と水素に分解するから地表に水がたまらない→海ができない→酸素があるから海ができる→光合成はすごい
酸素が充満した世界では雲や雨ができ海がなくなることがない
細菌は酸素がなくてもやっていけるから、火星に細菌はいるかもしれない
酸素がないと海ができず、ミクロな生命しか生まれない

5億5000万年前地球における酸素の量が大きく増加したとき、大型動物が現れた
3億年前、空気中の酸素の割合が3割を超えた時、カモメサイズのトンボや1mのヤスデが生きていた（現在は空気中の酸素の割合は2割程度）

光合成にも種類があり、地球に今一般的に知られているのはあるのは水を必要とする酸素発生型光合成
鉄や硫化水素を使った光合成もある
水から水素を穏やかに取り出す技術があれば、水素エネルギーで使ったものは水を放出するだけだから、温暖化などのエネルギー問題は解決する
しかし水という原子の結合は素晴らしく安定しているので、嵐が起きようと崖に打ち付けられようと水が水素と酸素に分解されないように、分離させるのは相当難しい
水、硫化水素、鉄などに太陽光を当てると電子が得られる→どれも光合成
シアノバクテリアは現段階で水を分解できる唯一の細菌→植物にも藻類にも見つかる細菌
→シアノバクテリアはどう誕生したのか→まだ分からない
昔の海水は鉄とマンガンなどの金属鉱物が溶存していたが、太陽光を浴び続け酸化し切ってしまい、高濃度の金属分のものは見つからない
マンガンが豊富な海があり、太陽光があり、水があったから酸素と水素が充満する地球になった？
植物、動物、細菌は共に生物だが、植物動物と細菌のあいだには大きな違いがある
植物、動物は複雑な細胞を持っている→核を持っている真核生物→ほぼ有性生殖する→最近は無性生殖
40億年前から10億年前までの30億年、地球における生命が細菌しかなかった時代がある
40億年前から今まで大きな進化を遂げない細菌と、多種多様な進化を遂げている真核生物
多様化は真核生物の特権
細菌と真核細胞の間の状態として古細菌がある→外見と振る舞いは細菌でDNAタンパク質の扱い方は真核生物に似てる
最初の真核生物は細菌と古細菌のキメラだった
どの真核細胞も酸素を使ってエネルギーを生み出すミトコンドリアを持ってるか昔は持ってたどちらかしかない→ミトコンドリアの歴史は真核細胞を知るには重要
ミトコンドリアがないと捕食をするエネルギーができるほど体が大きくならない
真核生物内のDNAと遺伝子のタンパク質のコードの組み合わせが６万種類もあることによって、色んな形に進化することができた

なぜ子供は親のクローンにならずに違いを持って生まれるのか？
有性生殖だと、良い遺伝子と悪い遺伝子を宿してる人間は単純計算で4分の1の確率で悪い遺伝子しか持たない子供を産んでしまう→なぜ良い遺伝子だけを残せるような進化をしなかったのか
有性生殖の花は花粉を運ぶ事象(風やミツバチなどの昆虫の存在)がないと花を咲かせることができない
昆虫に見つけてもらうために色鮮やかにならなきゃいけなかったり、花粉を運んでくれる昆虫に対して報酬として花蜜をつくらなきゃいけないなど、植物にとっての花はコスト以外の何物でもない
精子しか取り柄のない男をなぜ人間は2分の1の確率で産むのか
有性生殖は側から見ると欠陥だらけだが、無性生殖の生物は成熟するまで生き残る確率が有性生殖よりも低く絶滅する可能性が比較的高い
有性生殖の利点は異なる遺伝子が合わさることによって、2セットで1になる染色体において良い遺伝子が悪い遺伝子をカバーできるようになり、より健康な子供が生まれやすくなること
有性生殖は何かマイナスの変異があったときに、良い遺伝子を採用することができるので種が続くが、無性生殖は何かマイナスの変異があったときでもコピーすることしかできないのでどんどん弱くなって絶滅する
コピーだと環境適応力の高い寄生虫にあっという間に適応されて種が乗っ取られてしまう
人間以外の生き物は遺伝子の変異でしか環境に抗うことができないが、人間は知恵を使って抗うことができる。知恵を使えば世代を経なくても1世代の内に環境に適応することができる。後天的に対応することができる
細菌と古細菌のキメラが有性生殖をすることを選択したことで、マイナスの遺伝子を世代を減ることでプラスに変えることのできる真核生物は生まれた

捕食するにはただじっと待つのではなく運動ができなければならない→運動という発明→運動をするための筋肉という発明
以前は捕食をしない低エネルギーな生物が中心だったが、3億年前に大量絶滅した後は捕食をするために動き回る種が多数派になった→動き回るようになると危険に遭遇する確率もあがり、それに伴って回復力をつけるようになったからより長く種が生き延びられるようになった
大量絶滅前は花を咲かせる被子植物は存在せず植物といえば針葉樹のような緑一色のものだけしかなかった。運動をする生物(動物)が多数派になったのに合わせて、動物と相互協力して種を存続させる被子植物がうまれた
筋肉が収縮することはとても複雑な構図でできていて筋肉は発明と言える

植物、細菌にはない「眼」という発明
光を感知するだけでなく立体を認識できるようにした眼という発明は生命の進化の形を変えた
化石に残れるくらいに強く進化した生物がカンブリア紀に爆発的に増えた、眼を持ってる生物が化石で発見されたのもこの時期
眼が生物に備わったことで、他の生物も見られることを意識するように進化した(花が色鮮やかなのも、ナナフシが隠れるのもその表れ)

網膜を使うことは脳を使うことよりも酸素消費量が多い→網膜の下には血液がたっぷり流れている
眼は前後半分で分けることができ、眼科ではレンズや角膜を扱う前部分の医師と網膜を扱う後ろ部分の医師で分けられてる
タンパク質がよくある無機質と混ざり合うと自然とレンズ形成が進行して眼みたいなものができあがってくる
眼のレンズを形成するクリスタリンというタンパク質は眼だけでなく脳、肝臓、肺や皮膚などにも存在している
爬虫類、両生類、鳥類、サメ類は人間の目に加えて紫外線も見える眼になっている
脊椎動物の目の進化は「色+紫外線が見えた眼」→「白黒の2色見える眼」→「色が見える眼」の順で変わっていった
昆虫は紫外線が見えるので、人間の眼には白にしか見えない花でも模様や色が見えている
紫外線の色や模様も花の存在を花粉媒介動物に知らせる手段のひとつ

体感時間は身体の代謝率(心臓が鼓動し、細胞が酸素を使って食物を燃焼させる率)によって変化するから、代謝率が高い人ほど時間が過ぎる体感時間がはやい
体温が高いほど酸素の消費量があがり、スタミナやパワーも上がる
体温を維持しやすい、ヒト哺乳類鳥類のような温血動物の方が、両生類や爬虫類のような変温動物よりスタミナやパワーがある
砂漠で爬虫類が生き延びられているのは変温動物が故に温度を受け入れるだけでいいので、温血動物のように汗をかいたり水を飲んだりエアコンをつけたりハァハァ呼吸したりして体内温度を保つ労力がいらないから有利
温血動物は代謝率がいいが故に変温動物より食料(エネルギー)が必要なので生き延びるコストが10倍はかかる
温血動物のメリットは夜でも活動ができたり、冬に活動できたり出来ることでより優秀な知能を持った脳を保持することができること
哺乳類は哺乳類でいることにコストがかかるので爬虫類より子供を産む量が少なく、地球における個体数が少ない
ゾウガメは数百年生きるので長生きするという面で爬虫類は有利ではある
爬虫類は生き抜く能力が高いので、恐竜が爬虫類で、恐竜が地球を支配していた時代があったのは不思議ではない→しかし爬虫類であるが故に地球の温度が一気に変わると生き延びられなかったので絶滅した？
哺乳類の良い面はスタミナがあること、爬虫類は走るとスタミナ回復まで数時間かかる
スタミナがあると追跡や逃走の成功率があがるし、攻撃や防御の成功率も上がるし、求愛や交尾の成功率も上がる
2億5000万年前、ペルム紀という大量絶滅時代を生き延びたのが、哺乳類系の獣弓類と爬虫類系の主竜類
獣弓類は小型化し穴に潜れるようになって、その一種にリストロザウルスという一時期陸の脊椎動物の95%を占めた動物がいた
ワニと鳥は恐竜の生き残り
ティラノサウルスに1番近いのはニワトリ、次点でダチョウ
鱗が羽毛に成長した
血圧が高いと血の巡りが強いので大きい身体でも脳に血液がいくようになる
肺に血液をおくる部屋と肺以外に送る部屋がわかれてると繊細で壊れやすい肺に送る血の圧力とそれ以外で分けれるから血圧を変えることができて便利
草食のヘビはいない

脳が進化すれば心も進化するのか
五感は現実ではなく神経の活性化、人によって感じ方が違うものは現実とははっきり言えない
感覚は神経の活性化によって感じるものだが、感情は何を持って生まれているのかまだわかっていない
事故で死んだり、捕食者に食べられたり、寿命で死ぬ以外の死因が存在する世の中では、生殖の機会が早い個体ほど子孫を残す確率が高まる→死以外の原因で生殖が遅れると不妊症や糖尿病のリスクがある
カロリー制限は長寿に効果的→細胞が酸素を体内で使って食物を燃焼させることは細胞死を招くから、食べすぎるとそれだけ細胞を殺していることになる
通常のミトコンドリアの他に変異タイプのミトコンドリアを持っている人は長寿になる確率が2倍になる
脳内のシナプスは再生できないので寿命を伸ばすことができてもアルツハイマーは治せない


感想
生物学的な固有名詞がいっぱいあったり、実験の話が多かったりで理解してスラスラ読めず読破に1ヶ月くらいかかった上に多分4割も内容が理解できなかったと思ってる笑
でも、地球の始まりから生命の誕生を経由し現在の生物の状態になるまでの生体の進化を0から書いてくれていたので、生命に関して広範囲に知ることができたし、人間の誕生という奇跡をより感じられるようになった気がして有難い本だったなと思っておりますー