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2008年10月31日

DNAから、人類の拡散を探る

こんにちは、saahです。
今回は、人類の拡散過程について、DNAという視点から追求してみたいと思います。
まず、なぜDNAから人類の拡散過程を調べようとしているか?ですが、
従来は遺跡から発掘された人骨や歯などの形態的な特徴から、人類集団の系統や血縁関係などを類推してきました。
それに対し、昨今分子生物学の進歩により、生物としての歴史が書き込まれている遺伝子の本体であるDNAの解析の精度が格段に上がり、そこから私たち人類の歴史に関する様々なことが解明されてきています。
もともと4種類しかないDNAの様々な配列で人体が成り立っているのですが、このDNAは複製を繰り返す中で、突然変異といって、今までとは異なる配列を作ってしまうことが稀にあります。さらに生殖系の細胞に起こった突然変異は子孫へと受け継がれて行くので、その後他人とは異なった配列を持つタイプが出来ます。
こうしたタイプを調べてゆくことで、親子関係を特定したり、あるいは共通の祖先のタイプをさかのぼることが出来ます。(いわゆる「DNA鑑定」と言うのがこれですね)
最近はこのDNAの研究がさらに進んで、人類の祖先に関して「アフリカ起源説」や、あらたに「人種」とは異なる「ハプログループ」と言った概念が登場したりして、その方面のいろんな書物が書かれています。
今回はこのDNAの解明から、人類の拡散の過程がどうだったのかを、篠田謙一氏著作の「日本人になった祖先たち」を紹介しながら以下のような順番に人類の拡散を探ってみたいと思います。

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以降は下記のような順に展開してみようと思います。
(『 』は「日本人になった祖先たち」の目次のタイトル)
  ①なぜDNAから人類の拡散過程を調べようとしているか(今回分)
  ②基礎用語、概念説明(今回分)
  ③DNAグループの調査でなぜ人類アフリカ起源説にたどり着くのか
  ④アフリカを出た人達の経路はどのようにして知ることが出来るか
  ⑤人類の移動(拡散)の時期はどのようにして知ることが出来るのか
  ⑥『出アフリカの二つのルート』
  ⑦『拡散の跡を探る』
  ⑧『ハプログループからみた人類の分岐』
  ⑨『アメリカ先住民はどこから来たのか』
    ~ 新大陸に渡っていった人達はどのような人達なのか
  ⑩『アジアを源とするアメリカ先住民のハプログループ』
  ⑪『新大陸に渡ったのはいつか』
    ~新大陸への移動のルートと時期は
②基礎用語、概念説明
このシリーズではしばらく生物学的な用語も出てくるので、ポイントとなる用語だけ簡単に押さえておきたいと思います。
遺伝子:遺伝情報の最小単位。DNAが持つ、多種多様の遺伝情報のうち1つの遺伝情報をつかさどる部分のこと。
DNA:4つの塩基からなる、2重螺旋構造をした物質で、遺伝情報を記憶している。デオキシリボ核酸の略。
染色体:細長いDNAがコンパクトに巻き取られて束になったもの。生物には決まった数の染色体があり、DNAはあまりにも細長いため、いくつかの染色体に分割されている。ひとの場合は、46本ある。
(以上「生物史から、自然の摂理を読み解く」http://www.biological-j.net/blog/2008/08/000532.htmlで分かりやすい説明がされています。)
ミトコンドリア:細胞小器官の一つで、細胞内のエネルギー工場の役割を持つところ。
ミトコンドリアDNA:ミトコンドリア内にあるDNAのこと。
特徴は、
 1)塩基対数が小さいので、調べやすい。
 2)母方にしか伝わらない(これは受精時に精子のミトコンドリアはなぜか、なくなってしまうため。)
 3)核DNAと比較して突然変異のスピードが格段に速いという特徴がある。
この3つの特徴が利用されて、いろいろな研究の題材になっている。
さて、これから本題です。
③DNAグループの調査でなぜ人類アフリカ起源説にたどり着くのか
従来、人類の祖先と進化の過程については世界各地で発掘された遺跡から、人類は約100万年ほど前にアフリカから旅立った原人が世界各地で独自の進化を進めて行き、それぞれの地域の新人に移行したと考えられていました。
これがいわゆる「多地域進化説」であり、この説が長年支持を受けてきました。
2000年にミトコンドリアDNAの分析をまとめた研究結果が発表され、そこでは人類のDNAの塩基配列をもちいた系統樹にして示されています。概要は以下の通りです。

現生人類は四グループに分かれる:
四つの(注)「クラスター」のうち、L0~L2までの三つまでがアフリカに住む人だけから構成されていたのです。そして残りのひとつの中に、先のクラスターに含まれなかったアフリカ人と、それ以外の世界の様々な集団に属する人達が集まりました。つまり、世界中の集団をミトコンドリアDNAの変異を鍵に分類すると四つに分かれ、そのうち三つまでがアフリカ人のみの集団で、ヨーロッパ人とアジア人と残りのアフリカ人を一緒にして最後のひとつのグループが出来上がるというのです。

(注:「クラスター)は、各グループの系統ごとにまとめたさらに大きなグループを示す)

突然変異は時間とともに蓄積してゆくものですから、多くの変異を持っているということは彼らが長い歴史を持っているということを示しています。このことは現代人がアフリカで生まれたと考えると、もっとも合理的に説明が付きます。アフリカ人の中には最初に誕生した人類の直接の子孫が含まれているので、アフリカ人同士の間の変異が一番大きくなるのです。
そしてアフリカの特定の集団のなかから、やがて世界の各地に広がっていったグループが生まれることになったので、世界の残りの人達は、移住が行われた時期以降の変異しか持っていないのです。

このように現代人の4大ハプログループ全てにアフリカに住むひとが含まれていると言うことから現代人の祖先がアフリカで生まれたと推定できます。人類の祖先がアフリカで生まれたと言うのは、「アフリカ単一起源説」でも「多地域進化説」でも共通します。
しかし、その後の調査で「約3万年前まで欧州にいたネアンデルタール人のDNAは現代人に受け継がれていない」ことがわかりました。
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DNAは、突然変異によって世代ごとに一定の割合で変化していくので、このことからアフリカ人の集団が他の集団より古くから存在していたと推定できます。ここまでの結果は、「アフリカ単一起源説」とも「多地域進化説」とも合います。
さらに、ヒトとチンパンジーが約500万年前に分かれたと仮定して、現代人の共通祖先の年代を推定すると、約20万年前となります。ところが、「多地域進化説」によると、現代人の祖先である原人は100万年以上前にアフリカを出て互いに分かれたはずですから、この結果は「多地域進化説」とは合いません。この結果こそ「アフリカ単一起源説」が支持されるポイントなのです。

(「現代人の起源」より)
のように、現代人に繋がるDNAや、新人の誕生時期が「多地域進化説」では説明が付かないことなどから、どうやら現在では「アフリカ単一起源説」が有力なようです。
さて、次回からはいよいよアフリカを出た人類が、いつ、どのようなルートをたどり世界中に拡散して行ったのかをレポートします。

投稿者 saah : 2008年10月31日 List  

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コメント

こんばんわ。
北米大陸に人類が到達したのは5万年前という説もあります。
アメリカ先住民とは別の系統なのでしょうか?
「北米に人類到達5万年前?」
http://www.rui.jp/ruinet.html?i=200&c=600&t=6&k=0&m=81766
ぜひ、アメリカ古人類研究の一環に加えていただきたいのですが。

投稿者 tano : 2008年12月2日 23:02

ハプログループの分析から推定される新大陸への移動時期は、次回のレポートで詳しく報告したいと思いますが、少なくとも今知られている遺跡などからの推定年代よりも以前に移動の可能性がありそうですね。
tanoさんから御紹介いただいた投稿も非常に参考になりました。
じらすわけではありませんが(笑)、次回のレポートを是非楽しみにしていてください。

投稿者 saah : 2008年12月3日 10:48

人類の起源とその枝分かれの足跡が追求できるとは、ミトコンドリアとはすごいものですね。

投稿者 根保孝栄・石塚邦男 : 2014年9月17日 07:54

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