◆ 進化は突然変異だけでなく……

　進化は突然変異で起こる、という説があるが、不十分だ。ただの突然変異では、確率が低すぎるからだ。ただの突然変異とは別の原理が必要だ。

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　進化は突然変異で起こる、という説がある。これで説明できるように思えるが、それでは不十分である。なぜなら、その説では、突然変異の確率が低すぎるからだ。

　たとえば、１塩基変異の確率が１万分の１だとしよう。１塩基変異は、何のメリットももたらさず、やや有害か有害であるだけだから、通常は淘汰されてしまう。有益な突然変異が起こるには、１塩基変異では足りず、タンパク質を発生させるために、数十の塩基が同時に突然変異を起こす必要がある。とすると、それがすべて同時に起こる確率は、「１万分の１」の「数十乗」（たとえば 30乗）であるが、これは、事実上、ゼロに等しい。
（ ※　１万の 30乗は、10の４乗の 30乗 だから、10 の 120乗である。）
（ ※　宇宙全体の原子数が 10 の 80乗である。→　Wikipedia ）

　というわけで、「突然変異によって進化が起こる」という説は否定される。そんなことでは数学的に確率が低すぎるからだ。

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　では、進化はどういう形で起こるのか？　それについては、こう説明できる。
　「１塩基ずつの突然変異が起こるのでなく、数十個の塩基が同時に起こる。つまり、１塩基単位でなく、グループ単位で突然変異が起こる」

　これは原理だ。しかしこの原理は、通常は成立しない。これが成立するためには、特別な条件が必要だ。それは、次のことだ。
　「変異を蓄積した遺伝子集団は、遺伝子としての機能を ON にしないで、休眠遺伝子として DNA のなかで不活性化されている」

　一般に、遺伝子である塩基集団が遺伝子として働くためには、遺伝子として働くためのスイッチが ON になっている必要がある。これが ON になっている塩基集団だけが遺伝子として機能して、これが OFF になっている塩基集団は（遺伝子ではない）ただのガラクタとして DNA のなかで休眠している。
　この休眠している塩基集団は、遺伝子として働いていないので、淘汰されることもなく、単に次世代に引き継がれる。（有利でも不利でもないまま。）
　しかもこのとき、突然変異は（普通の遺伝子の場合と）同じ頻度で起こる。たとえば、１万分の１で。
　
　ここから先が大事だ。
　普通の遺伝子ならば、１塩基変異を起こした遺伝子は、やや有害または有害なので、淘汰されてしまう。その変異は次世代には引き継がれにくい。その遺伝子は自動的に消えていく。
　休眠遺伝子ならば、事情は違う。１塩基変異を起こした遺伝子は、（休眠したままなので）有利でも不利でもないまま、そのまま引き継がれていく。
　こうして休眠遺伝子では、１塩基変異が淘汰されずに次々と引き継がれるせいで、何世代または何十世代も経たあとでは、さまざまな１塩基変異が多様に取り込まれる。そのほとんどは、スイッチが ON になったとしたら、とんでもない欠陥遺伝子となるようなものだ。しかし、多種多様な個体のうちには、非常に有益な塩基集団をもつものも生じる。それが特別に有利な形質をもたらす。そして、それのスイッチが ON になったとき、突発的に「有利な遺伝子」が誕生する。

　こうして、あるとき突然、「有利な遺伝子」が突発的に誕生する。それは決して、「１塩基ずつの有利な突然変異が蓄積した結果」ではない。換言すれば、「（１塩基ずつの突然変異である）小進化が蓄積して、大進化になった」わけではない。小進化の蓄積は、大進化をもたらさないのである。種のなかの個体の形質が少しずつ変化したからといって、まったく別の種が誕生するわけではないのである。
　新たな種が誕生するためには、特別な形質のある遺伝子が、突発的に出現する必要がある。そして、特別な形質のある遺伝子は、１塩基変異が蓄積して起こるのではなく、休眠遺伝子における多大な変化が、スイッチの OFF から ON への切り替えによって起こるのである。
　この違いを理解しよう。

　※　新しい種が誕生するときには、１つの新遺伝子だけで済むのではなく、複数の新遺伝子がたくさん集まる必要がある。これについては、「クラス交差」という形で、別のところで説明した。本項では省略する。

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　【 関連サイト 】

　休眠している遺伝子は「偽遺伝子」と呼ばれる。
　この用語を使って、詳しく説明することもできる。この件は、前に別のページで論じた。（要約版）
　　→　第２部 概要

　※　要約版でない正式版は、未公開。

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　［ 付記 ］
　本項の話は、理論的な話だが、現実レベルでは、実際に当てはまると思える事例がある。下記だ。
　　→　「二酸化炭素を食べる大腸菌」が遺伝子操作で誕生 - GIGAZINE

　大腸菌は、酸素を消費して二酸化炭素を排出する。ただし、高濃度の二酸化炭素ガスのなかに、糖といっしょに大腸菌を入れておいたら、あるとき突然、「二酸化炭素を消費して酸素を排出する」という新タイプの大腸菌が発生したそうだ。（逆コースを取るのではなく、糖を消費するので、別の経路になりそうだ。）
　ここでは、「特別な機能をもつ特別な遺伝子が発生した」と見える。しかし、そのような特別な遺伝子が、ただの１塩基集団の繰り返しで起こるはずがない。では、どうしてそんなことが起こったのか？　
　それを説明するのが、本項の理論だ。

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　［ 余談 ］
　あまり関係はないが、ちょっとだけは関係のある話。昨年のノーベル化学賞が、ちょっと似た話題を扱っている。人為的に進化に介入する形で、タンパク質の進化を高速化する、という手法。
　　→　【2018年ノーベル化学賞　解説記事】タンパク質の人工的な進化とは？ - BuzzScience

　※　さすがにノーベル化学賞だけあって、生物学よりは化学の話。たいした話ではない。