ペーボ博士ノーベル賞受賞おめでとうございます

「決断科学のすすめ」でペーボ博士の研究成果を紹介しています。いくつかの節に分けて人類の歴史について書いていますが、第4章第一節を転載します。他の節について関心がある方は、「決断科学のすすめ」をぜひご一読ください。

第4章　私たちはどこから来て、どこへ行くのか？

4.1 　6万年前に人類が手に入れた脅威の能力とは？

 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。本節で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、1856年に男性の骨格がドイツのネアンデル渓谷で発見されて以後、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（１）。

 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。しかしペーボ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（２）。

 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ペーボ博士のもとに届けられた。

 この骨から一部のDNA配列を決定したペーボ博士は驚愕した。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（３）。

 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、ペーボ博士による著作『ネアンデルタール人は私たちと交配した』（４）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

 2016年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（５）。

 ワシントン大学のVernot博士らが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（６）。

 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4万6000年前である（７）。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1万4000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（５）。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。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（８）。

 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、自然選択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。1.1節で紹介したように、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、自然選択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選択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選択された領域）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（５）。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、この領域では自然選択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（９）。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さられた原因は、FOXP2自体ではない（９）。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、そこが自然選択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

 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に違いない。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、副葬品とともに死者を埋葬した確実な証拠は見つかっていない（１０）。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と考えられる（１１）。

 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（１２）。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、言語能力の高度化だと考えられる（１１）。

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（１１、１３）。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、たとえば色をあらわ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。死者を副葬品とともに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。この優位性は、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。

さらに学びたい人のために

ヒトの進化についてさらに学ぶうえでは、まず『人類進化の700万年』（１）を読むのが良いだろう。読売新聞記者による著作であり、2005年までの研究の成果が多くの図や写真を用いてわかりやすく解説されている。別冊日経サイエンス『化石とゲノムで探る人類の起源と拡散』（１５）には、2006年から2013年にかけて日経サイエンスに掲載された20編の記事（うち19編はScientific American誌に掲載された記事の翻訳）が収録されており、2006年以後の研究の進展を学ぶことができる。たくさんのカラー写真や図が視覚的な理解を助けてくれる。

言語の起源について書かれた本の中では、スティーブン・ミズン（著）『歌うネアンデルタール』(12)が格段に面白い。著者は、単語と文法にもとづく言語の前段階として、より音楽的な言語である「Hmmmmm」をネアンデルタール人が獲得していたというユニークな仮説を提唱している。そして、直立二足歩行の進化にともなってリズムをとるための認知的能力が獲得されたことで、「Hmmmmm」（Holistic, manipulative, multi-modal, musical and mimetic; 全体的、操作的、多様式、音楽的、模倣的言語－「ふむふむ」を意味する英語とかけたネーミング）が発達したと考えている。人類学や考古学の成果を駆使した緻密な考察と、音楽やリズムの役割についての大胆な推論を組み合わせ、人類史についての魅力的なビジョンを提示している。また、子守歌の起源や、集団による音楽活動の意義など、興味深い話題が満載だ。人類史について学ぶうえでは、必読の一冊である。言語についてさらに理解を深めるには、スティーブン・ピンカー著『言語を生みだす本能』（１３）と『思考する言語』（１４）を読もう。スティーブン・ピンカーは、チョムスキーの言語理論も含め、過去の言語研究を批判的に継承しながら、進化心理学的な視点をとりいれて言語研究に取り組んできた。さらに『心の仕組み』（１６）を読めば、思考や心と言語の関係をより深く理解できる。

引用文献

（１）三井誠（2005）『人類進化の700万年　書き換えられる「ヒトの起源」』講談社現代新書

（２）Green RE et al. (2010) A Draft Sequence of the Neandertal Genome. Science 328: 710-722.

（３）Reich D et al. (2010) Genetic history of an archaic hominin group from Denisova Cave in Siberia. Nature 468: 1053-1060.

（４）Paavo S (2014) Neanderthal Man: In Serach of Lost Genomes. Basic Books. スヴァンテ・ペーボ（著）、野中香方子（訳）『ネアンデルタール人は私たちと交配した』文藝春秋

（５）Vernot B et al.(2016) Excavating Neandertal and Denisovan DNA from the genomes of Melanesian individuals. Science 352:235-239.

（６） 海部陽介（2016）『日本人はどこから来たのか？』文藝春秋

（７）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

（８）Yoon CK () Naming Nature: The Clash between Instinct and Science. Princeton University Press. キャロル・キサク・ヨーン（著）、三中信宏・野中香方子（訳）『自然を名づける　なぜ生物分類では直観と科学が衝突するのか』NTT出版

（９）Coop et al (2008)The Timing of Selection at the Human FOXP2 Gene. Molecular Biology and Evolution 25:1257–1259

（１０）Dibble HL wt al. (2015) A critical look at evidence from La Chapelle-aux-Saints supporting an intentional Neandertal burial. Journal of Archaeological Science 53: 649–657.

（１１）  Mithen S (2005) The Singing Neandertathals: The Origin of Music, Language, Mind and Body.Weidenfeld & Nicolson.スティーブン・ミズン（著）、熊谷淳子（訳）『歌うネアンデルタール』早川書房

（１２）Shea JJ （2003） The middle paleolithic of the east Mediterranean Levant. Journal of World Prehistory 17: 313-394

（１３）Pinker, S (1994) The Language Instince: How the Mind Creates Language. Allen Lane.スティーブン・ピンカー 『言語を生みだす本能』上・中・下　椋田直子訳　NHKブックス

（１４）Pinker, S (2007) The Stuff of Thought: Language as a Window into Human Nature。Penguin. スティーブン・ピンカー （著）幾島 幸子 ・桜内 篤子 (訳)『思考する言語―「ことばの意味」から人間性に迫る』上・中・下　NHKブックス

（１５）篠田謙一（編）（2013）『化石とゲノムで探る人類の起源と拡散』別冊日経サイエンス

（１６）Pinker, S (1997) How the mind works.Norton. スティーブン・ピンカー 『心の仕組み　人間関係にどう関わるか』上・下  椋田直子訳　ちくま学芸文庫

 

「決断科学のすすめ」第4章では以下の４つの節が続きます。

4.2 　過去6万年の間、人類の進化は加速した

4.3 　ヨーロッパの人たちはなぜ近代化の先駆者になれたのか？

4.4　一目瞭然！この200年で世界はどう変わったのか

4.5 政治的対立をどうすれば乗り越えられるか？