忘却からの帰還　創造論/ID論 [旧サイト]
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Claim CB102:
Mutations are random noise; they do not add information. Evolution cannot cause an increase in information.
突然変異はランダムノイズであり、情報を加えない。進化は情報の増大を起こせない。


Response:
  1. 突然変異によってできることは、突然変異によって元にもどせるので、このような主張が出てくる理由が分からない。ある突然変異が情報をゲノムに加え、別の突然変異がそれを除去する。創造論者は情報という用語を定義しないか、思いきりあいまいにするか、意味を変え続けて、この主張をする。情報という用語についての、どんな合理的な定義でも、情報の増加は進化だと観察される。我々は以下のような進化を観察している。これらが情報ではないというなら、そもそも情報と進化には何の関係も無いことになる。
    • 集団内の遺伝的多様性の増加[Lenski 1995; Lenski et al. 1991]
    • 遺伝物質の増加[Alves et al. 2001; Brown et al. 1998; Hughes and Friedman 2003; Lynch and Conery 2000; Ohta 2003]
    • 新規な遺伝物質[Knox et al. 1996; Park et al. 1996]
    • 新規な遺伝的支配された能力[Prijambada et al. 1995]
  2. 情報を付加する特によくあるメカニズムは遺伝子重複である。この遺伝子重複では、DNAの長い区間がコピーされ、コピーの片方もしくは両方に点変異が起きる。ゲノムシーケンスには、タンパク質のいくつかの起源がこの遺伝子重複であると思われるインスタンスがある。 生物学の文献には、このような例に満ちている。 PubMed search で"gene duplication"(遺伝子重複)を検索すれば3000件以上ヒットする。たとえば：
    • ヒスチジン生合成経路の2つの酵素は、バレル形状と構造的およびシーケンスの証拠から、これらが遺伝子重複によって形成され、2つの半バレル形状の先祖が融合したことを示している[Lang et al. 2000]。
    • 膵酵素の遺伝子であるRNASE1はコピーされ、ヤセザルではコピーのひとつが突然変異してRNASE1Bになり、ヤセザルの酸性な小腸でうまく働けるようになった[Zhang et al. 2002]。
    • 糖分がほとんどない培地にイースト菌が置かれた。450世代後に、六炭糖輸送遺伝子が複数回にわたってコピーされ、コピーのいくつか、さらに突然変異した[Brown et al. 1998]。
  3. Shannon-Weaver情報理論によれば、ランダムノイズは情報を最大化する。これはワードゲームだけの話ではない。突然変異によって集団に加えられたランダムな変異に、選択が働く。突然変異だけでは適応的な進化は起きない。非適応的な変異を除去することで、自然選択は環境と生物の間の情報交換を行い、それにより生物がより適応できるようになる。自然選択は情報が環境から生物のゲノム（従って生物そのもの）へ転送される過程である[Adami et al. 2000]。
  4. 突然変異と選択の過程は、情報と複雑さの増加であるとシミュレーションにおいて観察されている[Adami et al. 2000; Schneider 2000]。

Links:
  1. Max, Edward E., 1999. The evolution of improved fitness by random mutation plus selection.
  2. Musgrave, Ian, 2001. The Period gene of Drosophila.

References:
  1. Adami et al., 2000. (see below)
  2. Alves, M. J., M. M. Coelho and M. J. Collares-Pereira, 2001. Evolution in action through hybridisation and polyploidy in an Iberian freshwater fish: a genetic review. Genetica 111(1-3): 375-385.
  3. Brown, C. J., K. M. Todd and R. F. Rosenzweig, 1998. Multiple duplications of yeast hexose transport genes in response to selection in a glucose-limited environment. Molecular Biology and Evolution 15(8): 931-942.
  4. Hughes, A. L. and R. Friedman, 2003. Parallel evolution by gene duplication in the genomes of two unicellular fungi. Genome Research 13(5): 794-799.
  5. Knox, J. R., P. C. Moews and J.-M. Frere, 1996. Molecular evolution of bacterial beta-lactam resistance. Chemistry and Biology 3: 937-947.
  6. Lang, D. et al., 2000. Structural evidence for evolution of the beta/alpha barrel scaffold by gene duplication and fusion. Science 289: 1546-1550. See also Miles, E. W. and D. R. Davies, 2000. On the ancestry of barrels. Science 289: 1490.
  7. Lenski, R. E., 1995. Evolution in experimental populations of bacteria. In: Population Genetics of Bacteria, Society for General Microbiology, Symposium 52, S. Baumberg et al., eds., Cambridge, UK: Cambridge University Press, pp. 193-215.
  8. Lenski, R. E., M. R. Rose, S. C. Simpson and S. C. Tadler, 1991. Long-term experimental evolution in Escherichia coli. I. Adaptation and divergence during 2,000 generations. American Naturalist 138: 1315-1341.
  9. Lynch, M. and J. S. Conery, 2000. The evolutionary fate and consequences of duplicate genes. Science 290: 1151-1155. See also Pennisi, E., 2000. Twinned genes live life in the fast lane. Science 290: 1065-1066.
  10. Ohta, T., 2003. Evolution by gene duplication revisited: differentiation of regulatory elements versus proteins. Genetica 118(2-3): 209-216.
  11. Park, I.-S., C.-H. Lin and C. T. Walsh, 1996. Gain of D-alanyl-D-lactate or D-lactyl-D-alanine synthetase activities in three active-site mutants of the Escherichia coli D-alanyl-D-alanine ligase B. Biochemistry 35: 10464-10471.
  12. Prijambada, I. D., S. Negoro, T. Yomo and I. Urabe, 1995. Emergence of nylon oligomer degradation enzymes in Pseudomonas aeruginosa PAO through experimental evolution. Applied and Environmental Microbiology 61(5): 2020-2022.
  13. Schneider, T. D., 2000. Evolution of biological information. Nucleic Acids Research 28(14): 2794-2799.
  14. Zhang, J., Y.-P. Zhang and H. F. Rosenberg, 2002. Adaptive evolution of a duplicated pancreatic ribonuclease gene in a leaf-eating monkey. Nature Genetics 30: 411-415. See also: Univ. of Michigan, 2002, How gene duplication helps in adapting to changing environments.

Further Reading:
  1. Adami, C., C. Ofria and T. C. Collier, 2000. Evolution of biological complexity. Proceedings of the National Academy of Science USA 97(9): 4463-4468. (technical)
  2. Hillis, D. M., J. J. Bull, M. E. White, M. R. Badgett, and I. J. Molineux. 1992. Experimental phylogenetics: generation of a known phylogeny. Science 255: 589-92. (technical)

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最終更新：2009年08月09日 02:53