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生命観の歴史

アリストテレス(Aristoteles, BC384-322)

霊魂説

生命とは生物固有の「形」の中に「霊魂」が宿ったものである.

栄養霊魂:脳,心臓,生殖器官
感覚霊魂:運動器官,感覚器官
理性霊魂:?

発生においては,精液が霊魂を卵に運んで生命を宿し,発生が開始される.心臓が生ずると肺から大気中の栄養霊魂が運ばれるように,各器官にはその目的に応じた霊魂が与えられて機能する(目的論的生気論).

ガレノス(Galenos, 129-199頃)

解剖学の知見を生理学に導入.

食物は腸から吸収されて肝臓で血液に変化する.血液は右心室を経て,肺に運ばれ,不純物が除かれた後,左心室で生命霊魂を受取り,全身を巡る.脳では血液は動物霊魂を得て,運動と感覚の機能を可能にする.

ファブリキオ(Girolamo Fabricio, 1537-1619)

静脈弁を発見し,血液は一方向にしか流れないことを主張.

ハーヴェー(William Harvery, 1578-1657)

血液は心臓の拍動により,動脈と静脈を絶え間なく流れる(血液循環説).生理学への科学的な思想の導入.生命は卵子から生じるという「卵原説」を主張。

リューヴェンフック(Antony van Leeuwenhoek, 1632-1723)

布地の検査に用いられるガラス玉にヒントを得て、独自の単眼顕微鏡を作る(倍率270倍)。微生物を発見。精液の中に動くもの(精子)を見い出し、これこそが生命の根源であるとする「精原説」を唱えた。卵原説と精原説の対立は、1875年、ヘルトウィッヒが受精は精子の核と卵の核の合体であることを示すまで続く。

フック(Robert Hooke, 1635-1702)

フックの顕微鏡を作り,コルクの破片の観察から細胞(Cell)と命名.フックの顕微鏡は、植物学者のグリューや動物学者のマルピーギらによって用いられ、生物学の発展に大きく寄与した。

デカルト(Rene Descartes, 1596-1650)

人は神によって造られた機械である.外部からの刺激が脳の松果体に達すると感情に変化する。それが筋肉に伝わり意志となる。

ラボアジェ(Antoine Laurent Lavoisier, 1743-1794)

動物の呼吸は燃焼であることの証明.生気論の否定.

ルー(Wilhelm Roux, 1850-1924)とドリーシュ(Hans Driesch, 1867-1941)

それぞれ,カエルの卵とウニの卵を使用し,卵割後の発生過程を観察.ルーはカエルの半分の割球から半分の胚しか発生しないことから,機構学(Mechanik)を提案.それに対し,ドリーシュはウニは半分の割球からも完全な胚が発生することから,エンテレヒー(Entelechie)を提唱.機械論と生気論の対立.

前成説と後成説

マルピーギ(Marcello Malpighi, 1628-1694)とスワンメルダム(Jan Swammerdam, 1637-1680)はそれぞれ,ニワトリの卵,昆虫の蛹の観察から前成説を主張.

トレンブリー(Abraham Trembley, 1700-1784)とスパランツァーニ(Lazzaro Spallanzani, 1729-1799)はそれぞれヒドラ,オタマジャクシの尾の再生を発見し,前成説に疑問を投げかける.

ウォルフ(Casper Friedrich Wolff, 1738-1794)とフォン.ベーア(Karl Ernst von Baer, 1792-1876)の研究で,ニワトリの血管は未分化の細胞塊から形成されること.中腎輸管の退化の発見により,後成説が定着し始める.

シュペーマン(Hams Spemann, 1869-1941)のオルガナイザーの発見により,前成説が否定される.

しかし,現代においては,遺伝子の発見により,形質がすべて遺伝子にコードされていることが分かり,現在は前成説的後成説という妙な表現がされている.

自然発生説の否定

レディ(Francesco Redi, 1626-1697)は肉片の入ったビンに薄い布をかぶせると,蛆が布の上にわくことから,自然発生を否定.

スパランツァーニ(Lazzaro Spallanzani, 1729-1799)はニーダム(John Turbervile Needham, 1713-1781)を否定し,微生物は空気中から侵入することを証明.

パスツール(Louis Pasteur, 1822-1895)は独特のフラスコを作製して,空気の流通はあっても必ずしも微生物は発生しないことを証明.チンダル(John Tyndall, 1820-1893)が塵を除去した空気は微生物を含まないことを証明して,自然発生説は否定された.

生命の基本単位「細胞」

シュライデン(Jacob Mathias Schleiden, 1804-1881)は植物の体が細胞からなることを主張.糖質,ガム,粘液質から作られると提唱.細胞分裂説を否定.

シュワン(Theodor Ambrose Hubert Schwann, 1810-1882)はカエルの幼生の脊索や軟骨を観察し,動物も細胞から成ることを示した.後に上皮,ひずめ,羽,レンズ,骨,歯,筋肉,神経などさまざまな組織を観察し,すべて細胞から成ることを報告.細胞に機能や形が異なるものが存在することを示した.

モール(Fugo von Mohl, 1805-1872)は細胞分裂を指摘.

ウィルヒョー(Rudolf Virchow, 1821-1921)が病気=細胞の変調であることを明らかにする.

生命の根源への疑問

自然発生説が否定されたことで,新しい疑問が提唱された.果たして生命の起源はどこにあるのか?

ダーウィン(Charles Darwin, 1809-1882)進化論

オパーリン(Aleksander Ivanovich Oparin, 1894-?)は原始の地球には,濃厚な有機物が水中で分離したコアセルベートが存在し,これが生命の起源となったと提唱.化学進化の可能性を示す。

ミラー(Stanley Lloyd Miller, 1930-)はメタン,アンモニア,水素,水蒸気の混合気体の中で放電することにより,アミノ酸が生成することを証明.

  • CO2 + 4H2 → CH4 + 2H2O
  • NH3 + CH4
  • 2NH3 + C2H4
  • 2NH3 + C2H2 → HCN + H2
  • NH3 + C2H2 → ピロール骨格
  • HCN + C2H2 → ピリジン塩基

    しかし,実際に無生物から生物を作り出すことに成功した研究者はいない.....

  • 遺伝子の発見とバイオテクノロジーの進歩

    ワトソン(James Dewey Watson, 1928-)とクリック(Francis Harry Compton Crick, 1916-)が遺伝子の本体であるDNAの構造を決定.2重らせん構造の発見により,生命が子孫に形質を伝える仕組が理解できるようになった.

    ブリッグズとキング(Briggs and King)はヒョウガエル,ガードン(Gurdon)はアフリカツメガエルを用いて,未受精卵から核をとりだし,そこに胞胚や幼生の小腸の細胞から取り出した核を移植することでクローンを作製できることを証明.現在では,それを更に発展させ,ヒツジ,ウシ,マウスなどでもクローン技術が確立されている.

    これからの生命観

    自己と非自己.多田(現理科大生命研所長)は,免疫学を通じて,人間の自己と非自己との境目はどこにあるかを考察している.最近の免疫学の研究から,ひとは生まれたばかりの時には自己も非自己も関係無く受け入れる.しかし,後天的に免疫細胞が自己と非自己の区別を「学習」することで,最終的に自己と非自己の区別が生じる.しかし,現実には,生体には自己を攻撃する細胞の存在(自己免疫疾患)や,外部の抗原に対する寛容の確立機構(ある種のウイスルとの共生)などがあり,自己と非自己の区別は免疫学においてもかなりあやふやである.

    「超システム」は,生命を遺伝子に支配された固定システムとしてとらえる従来の考え方が,ある程度行き詰まってきた事実を背景に取り入れられた新しい概念である.さらに、免疫,神経ネットワーク,内分泌系など,ヒトは様々な超システムの組み合わさった,いわば,超超システムであると考えるべきである.そのとき,それぞれのシステムを個別に理解することが出来ても,超システムを理解することはできない.そして、超システムのもっとも重要な機能は、システムがシステム自身に言及し、自分自身で組織化していく事と言われている。人間の示す様々な活動,環境への適応などを理解するためにはシステム同士がどのように影響,干渉しあうかを理解しなければならない.僕はこのようなシステム同士の干渉が,コンピュータの上でのシミュレーションとして再現できるのではないかと密かに考えている.