生命の木

生命の樹とは、すべての生命が共通の子孫によってつながっているという考えを表す比喩である。

この比喩を近代生物学で初めて使ったのは、チャールズ・ダーウィンである。それ以前にも、別の目的で何度も使われていた。

進化ツリーは、様々な生物集団の関係を示すものです。DNA、RNA、タンパク質の解析データも含まれています。

生命の木の研究は、伝統的な比較解剖学と、現代の分子進化や分子時計研究の成果である。以下は、現在の理解を簡略化したものである。

前駆体

ラマルク

ジャン＝バティスト・ラマルク（1744-1829）は、『動物哲学』（1809）の中で、動物に関する最初の枝分かれした樹木を作り出した。それは、ミミズから始まって哺乳類で終わる逆さの木であった。しかし、ラマルクは、すべての生命が共通の子孫を残すとは考えていなかった。彼は、生命は単純なものから複雑なものへと平行して進む別々の線から構成されていると考えていた。

ヒッチコック

アメリカの地質学者エドワード・ヒチコック（1763-1864）は、1840年に『Elementary Geology』で古生物学に基づく最初の生命樹を発表した。縦軸は古生物学上の時代。ヒッチコックは、植物（左）と動物（右）に分けてツリーを作った。植物と動物のツリーは、図の下の方ではつながっていない。さらに、それぞれのツリーは複数の起点から始まっている。しかし、ヒッチコックは神が変化の主体であると考えていたので、それらは進化論的なツリーではなかった。

名残り

ロバート・チェンバースの『天地創造の自然史』の初版は、1844年に匿名で出版された。その中の「植物界と動物界の発生に関する仮説」という章に、ツリー状の図がある。魚類（F）、爬虫類（R）、鳥類（B）が、哺乳類（M）に至る道筋の枝であるという発生学的なモデルである。

本文中では、この枝分かれした木の考え方を地球上の生命の歴史に暫定的に適用し、「枝分かれがあるかもしれない」と述べています。^p191 。

初歩の地質学」（1840年）のエドワード・ヒチコックの古生物学的図表を折り畳んだもの。

Vestiges of Natural History of Creation , 1844の図版 p212

ダーウィンの生命の樹

チャールズ・ダーウィン（1809-1882）は、進化的な生命の木を初めて作成した人物である。彼は、生命の歴史を再構築する可能性については、非常に慎重であった。彼は『種の起源』（1859年）第4章で、名もない大きな属の種について、理論的な生命の樹の抽象的な図を示した（図参照）。

ダーウィン自身の言葉を借りれば"このように、同じ種の変種を区別する小さな違いは、" "同じ属の種、あるいは異なる属の種間の大きな違いに等しくなるまで、" "着実に増加する傾向があります。"

これは、数年後にエルンスト・ヘッケルが作った直線的な樹形とは異なり、種に名前が与えられていない枝分かれしたパターンである。

1872年の第6版で改訂された部分の要約で、ダーウィンは「生命の木」についての自分の考えを説明している。

同じクラスのすべての生物の親和性を、大きな木に例えることがある。私は、この比喩はおおむね真実を語っていると思う。青々と芽吹く小枝は現存する種を表し、かつての時代に作られた小枝は絶滅した種の長い継承を表しているかもしれない...。
枝は大枝に分かれ、小枝に分かれるが、それ自体、木が若かったときには、芽を出した小枝であった。木がただの茂みだったころに繁茂していた多くの小枝の
うち、今では大きな枝に成長した2、3本だけが生き残って、他の枝を支えている。大昔の地質時代に生きていた種で、生きていて変化した子孫を残したものはごくわずかである。樹木の最初の成長から、多くの枝葉が朽ちて落ちている。これらの落ちた大小さまざまな枝は、現在生きている代表者がおらず、化石の状態でしか知られていない目、科、属の全体を表しているのかもしれない。
私たちは、木の低い位置の分岐点から細い枝が伸びているのを時々見ますが、その枝は偶然に恵まれて、頂上でまだ生きています。カモノハシやレピドシレン（南米の肺魚
）のように、生命の大きな二つの枝を少なからず関連付ける
動物を時々見ますが、それは明らかに保護区域に生息したために致命的な競争から救われたのです。
芽が成長することによって新しい芽を生み出し、その芽は勢いがあれば枝分かれして、多くの弱々しい枝の四方を覆っていくように、偉大なる「生命の木」も世代を経て、枯れた枝や折れた枝で地殻を満たし、常に枝分かれした美しい枝で地表を覆っているのだと思う。

- ダーウィン、1872年

ダーウィンの『自然淘汰による種の起源』（1859年）に掲載された「生命の木」のイメージ図。この本の唯一の挿絵である

今日の生命の木

真核生物の生命体については、現在でも樹木のモデルが有効であると考えられている。真核生物の最古の枝に関する研究では、4つのスーパーグループ、または2つのスーパーグループのいずれかを持つ木が示唆されている。RogerとSimpsonは総説の中で、「真核生物の生命樹に関する我々の理解は、現在の変化のペースでは、慎重に進めるべきである」と結論づけている。

原核生物であるバクテリアや古細菌は、遺伝子の水平伝播（HGT）により、無関係な生物間で遺伝情報を伝達する能力を持っていることが、生物学者の間で認識されている。組換え、遺伝子の消失、重複、遺伝子の作成は、細菌と古細菌の種内および種間で遺伝子が移動するプロセスの一部であり、垂直転移によらない変異を引き起こす。原核生物においても、単一細胞や多細胞レベルで遺伝子の組み換えが起こっていることが明らかになりつつあり、「生命の木」は生命進化の不完全な姿を示しているという見方も出てきている。生命の木は、進化の基本的なプロセスを理解するのに有効なツールではあるが、複雑な状況を完全に説明することはできないのである。