ぼくらは「生物学」のおかげで生きている

「生物学」は何の役に立つか、と問われたら、実のところ、それほど直接目に見える形で役に立っている部分は多くはないだろう。生物の生態を知り、進化について学び、体の仕組みを調べても、即刻、暮らしが豊かになるわけではないし、逆にそれを知らなければ死んでしまうというわけでもない。
しかし、長い目で見ていったときに、生物が作り出すものや働きを人が利用している例は多い。生命全般に共通する仕組みを知ることが、例えば医薬品の開発に役立つことがある場合もあるし、人と他の動物の違いを見ていくことで、意外な気づきがあることもある。体の中に同居する生物が、実は私たちを助けてくれていることもわかってきている。
本書では、あまり広くは知られていないけれど、人の暮らしと案外関連する、そんな事象や研究エピソードをあれこれ紹介する。

著者の金子氏は植物細胞生物学、日比野氏は発生生物学・比較免疫学が専門の研究者。著者らの専門分野が中心の、幅広い話題を拾っている。１つのトピックが数ページであり、挿絵や顕微鏡写真などの図版も多いため、比較的気軽に読み進められる一方、科学的にしっかりした記述で安心して読める。

いくつか紹介してみる。
２００８年のノーベル化学賞受賞で話題になったクラゲの緑色蛍光タンパク質（ＧＦＰ）。これはクラゲの発光では、むしろ脇役のタンパク質で、主役であるイクオリンが発する青い光を黄緑色に変化させるタンパク質だ。なぜ主役でなく脇役が注目されたかといえば、クラゲの発光における価値というよりも、応用研究に役立った点が評価されたためだ。
イクオリンはカルシウムイオン濃度の変化に反応して発光するが、ＧＦＰは光を当てるだけで発光する。毒性がほぼないため、生きた細胞内で使うことも可能となる。そのため、例えば、がん細胞にＧＦＰで目印を付ければ、増殖や転移の仕方が観察できることになる。さらには個々のタンパク質にＧＦＰをくっつけて、そのタンパク質がいつどこで発現されるか確認するようなことも可能である。
クラゲの中では、光の色を変えるという、いささか地味な仕事をしていたタンパク質が、幅広くその後の研究に大きな可能性を拓いたことになる。

オス・メスをめぐる話もおもしろい。
生物では、オスがメスよりも大きい一夫多妻制を採る種がある。強いオスがハーレムを作り、子孫を残す形だ。これとは逆に、オスが小さい種もある。クモやカマキリが代表例だ。さらに、オスが極端に小さい「矮雄」と呼ばれるものもある。アンコウの仲間である。アンコウは食材として出回るのはほとんどメスだという。ある種などは、メスが２ｍという巨大サイズなのに、オスは１５ｃｍ。深海では生殖相手に滅多に出会えないため、一度出会うとオスはメスの皮膚に噛みついて離れないようにする。その後、何と、皮膚も血管も融合してしまい、目や心臓もなくしてしまう。残るのは、精巣の機能だけ。
愛の究極形といえば聞こえはよいが、生きる厳しさ・すさまじさも感じるようなエピソードである。

将来的に広がっていきそうなのが「ＤＮＡナノテクノロジー」の話。ＤＮＡは生物のいわば設計図で、生物はそれぞれ、種に特有のＤＮＡを持ち、これに基づいてタンパク質が合成されて体が作られていく。
ＤＮＡ（デオキシリボ核酸）は、塩基Ａ、Ｃ、Ｇ、Ｔが異なる４種の構成単位で作られる長い鎖である。ＡはＴ、ＣはＧとフックのように対を作る。鎖は２本で１セット、向かい合って二重らせんを形成する。一方の鎖がＡＴＣＧＧＴであれば反対の鎖はＴＡＧＣＣＡと並ぶことになる。
熱を加えればらせんはほどけるが、温度を下げると元の二重らせん構造に戻る。二本鎖の方が安定なためである。
ＤＮＡの性質を利用して、データ記憶媒体とすることが出来れば、現在のコンピュータの０、１の２進法でなく、Ａ、Ｃ、Ｇ、Ｔの４進法が使えることになり、同じデータ量を少ない媒体で記憶することが可能になる。
また、二本鎖を作りやすい性質を利用すれば、適切に設計したＤＮＡが自然に立体構造を作ることも可能である。こうした発想は「ＤＮＡオリガミ」と呼ばれる。人体に無害なので、例えば病気の細胞に接触した場合だけ蓋が開くようにしておけば、薬を運ぶ「箱」として使うことも出来る。

マメ科植物と根粒菌の話もおもしろい。
マメ科の植物は往々にして、他の植物が生育不能であるような痩せた土地にも生えられる。強い味方＝根粒菌が共生しているためである。根粒菌は空気中の窒素を固定して、マメ科植物に利用しやすい形に変換して提供する。窒素はアミノ酸の材料で、植物には必須であるが、植物が空気中のものを直接利用するのは簡単ではない。肥料として与えるのはそのためだ。
マメ科植物は窒素の見返りに、根粒菌に栄養分の糖を分け与え、菌を包み込む膜を作って住処を提供する。
こうしてマメ科植物は、養分の少ない土地にも茂り、植物＋菌のダブルパワーで、ときには駆除に困るほどはびこってしまうわけである。

その他、ＡＢＯ式血液型、三毛猫クローン、植物の開花の仕組み、両生類の心臓・循環系など、意外に身近で知られていない、興味深い話が満載である。
明日からすぐに日々の暮らしに役立つわけではないが、ちょっと奥深い世界を覗ける、楽しい驚きが詰まった１冊。