【不眠症カフェ】　Insomnia Cafe

記事　　6万年前に人類が手に入れた脅威の能力とは？
ネアンデルタール人との決定的な「遺伝的違い」が明らかに
2016.3.31（木） 矢原 徹一


ネアンデルタール人の骨格標本と復元模型。国立科学博物館の展示。Wikipediaより。
 ヒトは約6万年前にアフリカを出て世界中に広がり、その後今日に至るまで人口を増やし続けてきた。そしてこの6万年間を通じ、科学や芸術を発展させて文明を築き、産業や貿易を発展させて地球規模の市場を築き、地球環境を大きく変える力を手に入れた。

 たった一種でここまで地球環境を変えた生物は、生命の歴史上初めてだ。ヒトはわずか6万年の間に、どうやってこれほどの力を手に入れたのだろうか。

 その謎を解く手がかりが、ヒトゲノムの研究から得られてきた。今回はその最新の成果を紹介し、ヒトという種の驚異的能力の背景について考えてみよう。

■　ネアンデルタール人との出会い

「ヒト（ホモ・サピエンス）」はアフリカで進化し、約6万年前にアフリカを出て地球全体にひろがったのだが、実はヒトより先にアフリカを出てユーラシア大陸にひろがったホモ属の化石人類が少なくとも2種いたことが分かっている。

 その一方は、西アジアからヨーロッパにかけて広がった「ネアンデルタール人」であり、1829年に子どもの頭骨が発見されて以後、ヨーロッパ各地や西アジアから多くの骨格化石が発掘されてきた。

★　 そのネアンデルタール人は、約4万年前に絶滅した。約4万5000年前に起きたヨーロッパへのヒトの分布拡大がネアンデルタール人を絶滅に追い込んだ可能性が高いが、両者の分布が接触したときにいったい何が起きたのか、よく分かっていなかった。

 ネアンデルタール人の骨格化石には、ネアンデルタール人のDNAが残っている。そのDNA配列を決定できれば、ネアンデルタール人とヒトとの違いが明らかになり、ネアンデルタール人がなぜ絶滅したか、ヒトはなぜ急速に地球全体に広がったか、などの疑問に答えることができるかもしれない。

 こう考えて、ネアンデルタール人のDNA配列決定という困難な課題に挑んだのが、マックスプランク進化人類学研究所のSvante Paabo（スヴァンテ・ペーボ）博士だ。

ネアンデルタール人の骨から得られるDNA分子は、細かく断片化しているので、その配列決定は困難をきわめた。しかしPaabo博士は技術的改良を重ね、2010年についにネアンデルタール人の全ゲノム配列（遺伝情報が書きこまれたDNA分子の全配列）をサイエンス誌の論文で公表した。

 その配列を世界各地のヒトのゲノム配列と比べた結果、ヨーロッパの現代人集団では、ゲノムの1～4%の配列がネアンデルタール人に由来することが分かった。

 一方、アフリカのヒトのゲノム中にはネアンデルタール人に由来する配列は見つからなかった。つまり、ヨーロッパに進出したヒトは、ネアンデルタール人と交雑し、その遺伝子の一部を取り込んでいたのだ。

■　デニソワ人とも交雑していた

 この、ネアンデルタール人ゲノムプロジェクトが進行しているさなかのことだ。西シベリアのデニソワ洞窟で2008年に発見された子どもの指骨のサンプルがPaabo博士のもとに届けられた。

 この骨から一部のDNA配列を決定したPaabo博士は驚愕した。その配列は、ネアンデルタール人ともヒトとも異なるものだったのだ。

「デニソワ人」と名付けられたこの化石人類のゲノム配列もまた2010年に決定され、世界各地のヒトのゲノム配列と比較された。

★　その結果、メラネシア（ニューギニアとその東側の島嶼）の先住民集団のゲノム中には、デニソワ人由来の配列が4～6%存在することが明らかになった。ヒトはデニソワ人とも交雑していたのである。

 つまり、ヒトはネアンデルタール人・デニソワ人それぞれの遺伝子をとりこんだ「雑種」ということになる。

 ここまでの研究史は、Paabo博士による著作『ネアンデルタール人は私たちと交配した』（文藝春秋）にいきいきと描かれているので、興味をもたれた方はぜひ一読されたい。この著作が出版されたあとも、研究は着実に進展している。

■　新たに明かされた交雑の経緯

 先月（3月17日）には、デニソワ人・ネアンデルタール人とヒト交雑の歴史をゲノム情報の詳細な統計学的解析によって解明した論文が、サイエンス誌に掲載された。

 ワシントン大学のBenjamin Vernot（ベンジャミン・ベルノー）博士らがPaavo博士とともに発表したこの論文によれば、ヒトはネアンデルタール人と少なくとも3回、デニソワ人と1回交雑し、これらの化石人類から遺伝子を取り込んで、新しい環境に適応した。

 ヒトとネアンデルタール人との最初の交雑の痕跡は、ヨーロッパ・東アジア・メラネシアの人類集団に共通しているので、ヒトの祖先が約6万年前にアフリカから西アジアに進出したときに起きたと考えられる。


ヨーロッパと東アジアの人類集団のゲノムには、ネアンデルタール人との2回目の交雑を示す痕跡があるが、この痕跡はメラネシアの先住民ゲノムにはない。したがって、おそらくメラネシアの先住民の祖先は2回目の交雑が起きる前に西アジアを離れ、メラネシアにたどりつく過程で、デニソワ人との交雑を経験したに違いない。


 西アジアから東に向かったメラネシアの先住民の祖先は、おそらく船を使って沿岸部を移動したものと思われる。なぜなら、考古学の証拠によれば、ヒトの祖先集団がオーストラリアに侵入し、大型の有袋類（カンガルーの仲間）の種を次々に滅ぼしたのは、約4万5000年前である。

 つまり、西アジアからオーストラリアへのヒト集団の移住は、わずか1万5000年の間に起きたのだ。この素早い移動を可能にしたのは、船を使う技術だろう。

 一方、東アジアの人類集団には、上記の2回とは別の（3回目の）ネアンデルタール人との交雑の痕跡がある。メラネシアに向かった集団とは別の集団が、少し遅れて東アジアに広がる過程で、この3回目の交雑が起きたのだろう。
○　日本人を含む東アジアの人類集団は、ネアンデルタール人と過去に少なくとも3回の交雑を経験した雑種の子孫なのである。

■　交雑により環境適応力が向上

 このような種間交雑は、植物では古くから知られている。私は植物の研究からスタートしたので、違った地域に隔離されて進化した種が出会えば、交雑するのは当たり前であることをよく知っていた。

 しかし、私が学生だった40年前には、動物の種は生殖的に隔離されているもの（互いに交雑しないもの）という考えが支配的だった。私見だが、この固定観念は、「種」という概念に不変性や純血性を求める人間の心理的傾向と結びついていたように思う。

 同じ祖先から分かれた2つの集団が地理的に隔離されて違った環境で暮らせば、自然淘汰によってそれぞれの環境への適応が生じ、やがて違った性質が進化する。このようにして異なる進化の道筋を歩んだ集団が、2次的に接触することは、生物進化の過程ではしばしば起きる。このような接触が起きたとき、2つの集団の間にはしばしば交雑が起き、遺伝子が入り混じる。

 今日では、このような交雑によって、適応進化が加速されることが分かっている。「最強のイノベーション『生命の進化』に学ぶ3つの掟」で紹介したように、

★　有性生殖による遺伝子の組み換えは、莫大な数の組み合わせを作り出し、この「組み合わせ」の多様性が適応進化を加速するのだ。

 新しい環境に進出し、そこへの適応を迫られた種にとっては、すでにその環境に適応した別の種と交雑して、その種から適応的な遺伝子を取り込むことが、

★　効率の良い進化の手段なのである。

 実際に、ネアンデルタール人からヒトの集団に取り込まれた遺伝子には、皮膚や免疫系の遺伝子など、環境適応に貢献したと考えられるものが見つかっている。


■　ネアンデルタール人はヒトよりも言語能力が劣っていた？

★　しかし一方で、交雑で受け取る遺伝子の中には、より劣ったもの（適応度が低いもの）もしばしばある。このような遺伝子は、交雑のあとで、自然淘汰によって次第に集団から取り除かれていく。


★　ネアンデルタール人との交雑の痕跡が、現代人集団のゲノム配列のわずか1～4%にしか見られないという事実は、ネアンデルタール人から受け取った遺伝子の大半が自然淘汰によって取り除かれたことを示唆している。

 Vernot博士らは、ネアンデルタール人やデニソワ人とヒトのゲノムの配列を比較することで、交雑後にヒトの遺伝子が強く選び出された領域（ネアンデルタール人やデニソワ人の遺伝子が淘汰された領域）を特定する方法を開発した。

 そしてこの方法を用いて、ヒトの第7染色体の一部に、ネアンデルタール人やデニソワ人との交雑の痕跡が完全に消えている領域があることを発見した。複数回の交雑の痕跡が同じ領域で完全に消えていることから、この領域では自然淘汰によってヒトの遺伝子だけが選び出されたと考えられる。

 そしてこの領域には、とても興味深い遺伝子の配列が含まれていた。言語遺伝子といわれる「FOXP2」や、自閉症に関係する遺伝子がある領域だったのだ。

 FOXP2は、言語障害のある家系の研究から発見された遺伝子であり、FOXP2の変異が家族性（遺伝性）言語障害を引き起こすことがわかっている。

 また、チンパンジーとヒトのFOXP2遺伝子の間には2個の重要な配列差があり、ヒトのFOXP2遺伝子をマウスに導入するとマウスの学習能力が向上する。これらの証拠から、FOXP2はヒトにおける言語能力の進化に関係していると考えられている。

 ただし、ネアンデルタール人とヒトのFOXP2の配列は一致しているので、ネアンデルタール人との交雑の痕跡が完全に消し去られた原因は、FOXP2自体ではない。おそらく、このFOXP2遺伝子の周辺に、FOXP2の調節に関連した別の遺伝子があり、そこが自然淘汰を受けた可能性が高い。

 このように、まだ結論を出せる段階ではないのだが、Vernot博士らの研究は、
★　ネアンデルタール人とヒトの間に、言語や社会性の発達に関わる重要な遺伝的違いがあった可能性を強く示唆している。

■　6万年前の大移動を前にヒトに起きた変革

 文字が発明される前の言語は、化石にも記録にも残っていない。このため、言語がどのように進化したかは、謎に包まれている。

 ネアンデルタール人は、ヒトと同じ配列のFOXP2を持っており、喉の構造も似ているので、ある程度の言語能力を持っていた可能性がある。しかし、ネアンデルタール人が暮らしていた洞窟には、ヨーロッパに進出したヒト（クロマニオン人）が描いたような壁画や、死者を埋葬した跡は見つかっていない。これらの違いは、ネアンデルタール人とヒトの間の言語能力の差に関係しているのかもしれない。

★　DNA配列の証拠から、ヒトがアフリカを出てヨーロッパやアジアへの移住を開始したのは約6万年前だと考えられるが、
★　考古学的な遺跡の証拠によれば、約10万年前にもレヴァント地方（現在のレバノン付近）に進出し、ネアンデルタール人と一緒に暮らしていた。

 しかしこの遺跡では、約7万5000年前にヒトは消失し、再びネアンデルタール人だけの時代が続いた。つまり、
★　最初にアフリカを出てレバノンに到達したヒトは、ネアンデルタール人との競争に敗れた可能性が高い。

★　その後、約6万年前にヒトの大移住が開始された。
★　10万年前のレバノン進出から約4万年のこの間に、ヒトに何らかのイノベーションが起きた。
★　船を製造する技術や、壁画を描く能力や、死者を埋葬する心性をヒトは発達させたのだ。
★　これらの変化を支えたのは、言語能力の高度化ではないかと私は考えている。

■　言語を使いこなす優位性

 言語を使うことには、数々の効用がある。

★　第1に、言語は複雑な推論を可能にする。言語によるコミュニケーションを通じて、人は相手が何を考えているかを推論し、その推論にもとづいて相手の意思や感情に働きかけることができる。推論を可能にする思考能力自体は言語以前に進化したと考えられているが、言語の使用によって相手の言葉の裏を考えるような複雑な思考が可能になった。

★　 第2に、言語は概念を豊かにする。人間は言語を使わなくても事物や現象を概念化できるが、たとえば色を表す多くの言葉を使うことで、世界をより豊かに認識できる。また、木・草・獣・鳥などの分類的概念を使うことで、多様な対象をより少数の要素に要約し、世界をよりシンプルに理解できる。この概念化は、数による定量化の前提である。

★　 数は、対象の具体性を捨象し、数的側面のみを概念化したものであり、この概念化によって人は、事物を数えることができる。対象が石であろうが魚であろうが「いち、に、さん」という単語で数えることができるのだ。言語を使わない思考では、人間は「いち、に、たくさん」という概念しか使わないことが分かっている。「さん」以上の数量的な言語を持つことではじめて、より多くの量の間の関係を理解し、事物を測量することが可能になった。

 船を製造するには、ある程度の測量が必要なので、約6万年前のヒトには数に関するかなり高度な語彙がそなわっていたはずだ。死者を埋葬する習慣もまた、「死」という概念や、死者の世界への推論があったことを物語っている。

★　第3に、言語は知識を蓄積し、伝達することを可能にする。言語はまた、集団が共有するルールを決めることを可能にする。そして、集団内での高度な分業にもとづく協力行動を可能にする。このような言語を基礎にした集団の協力行動において、おそらくヒトはネアンデルタール人との競争において、大きな優位性を獲得したに違いない。このような推論は、これからのゲノム研究でさらに検証されていくことだろう。

 ヒトは言語を獲得したことで推論能力を高め、科学・技術を発展させ、ついに自分たちの進化の歴史を理解しはじめた。そして、私たちにヒトの活動が地球環境に大きな影響を与えていることも理解するに至った。言語を使うことで、私たちは人類社会の未来についても、さまざまな可能性を考えることができる。これらの可能性の中から、より良い選択肢を選び出す作業においても、言語は欠かせない。

 私たちは言語を日常的に何気なく使っているが、この言語を使いこなす能力は、実は驚異的な能力なのだ。ゲノム科学はこの驚異的な能力の背景をまだほとんど解明できていないが、FOXP2を含む領域の研究から、近い将来に大きな発見が生まれる可能性がある。

 ネアンデルタール人やデニソワ人と交雑しても、この領域だけはまったく変化しなかったことから、この領域にはヒトがヒトたる理由を説明する大きな秘密が隠されているようだ。その秘密が解かれる日が待ち遠しい。


　　　――――　私の感想　――――

ひとくちに人類と言っても
われわれ現世人類以外に
ネアンデルタール人を含む「ヒト」が
２０数種類もいて
われわれ以外は､すべて絶滅してしまった
なんだか、信じられないような話だ

もし、タイムマシーンに乗って過去にさかのぼり
彼等と会ってみたら
お互いどう言う反応を示すのだろうか？
まだ、ネアンデルタール人は､われわれと近い人類だから
ある程度意思の疎通ははかれたかも知れない
まあ、共通言語はなかっただろうと思うから
ジェスチャーとか
表情とか
そういうものになるだろうが
いや、不思議な気持ちだ

しかも、ネアンデルタール人のＤＮＡは、一部
われわれに混入しているという
そう言えば、ネアンデルタール人的な風貌・体型の
人間も､時折、散見するような気もする（笑）

私にとって、人類史は､最も興味のある分野だ