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ヴォイニッチの科学書 第681回 ジェネラリストとスペシャリストはどちらが有利なのか?

人間社会において、ジェネラリストとスペシャリストの適材適所はしばしば問題となりますが、自然界全般を見ても、様々な環境に対応できるジェネラリスト戦略をとる生物がいる一方で、特定の環境に特化したスペシャリスト戦略をとる生物もいます。ですが、どちらの戦略が有利なのか? なぜ2つの戦略をとる生物が共存するのか? といった根本的な疑問はナゾのままです。

東京大学の研究者らは61種類の多様な環境から採取した微生物群集を調べ、ジェネラリストは種の多様性を生み出す力が強く、絶滅への耐性を持ち、子孫を繁栄させる上で有利であることを明らかにしました。

一方で、ジェネラリストは進化の過程で容易にスペシャリストへと変わる傾向があることがわかりました。その結果として、ジェネラリストよりも生き残るのに不利なスペシャリストが常に共存していたのです。

近年の生物学では、生物のゲノムの膨大なデータ(バイオビッグデータ)に基づいた生物情報科学的解析を行うことが可能になってきました。 今回の研究は61種類の環境から集めてきた微生物を含む試料について、微生物由来の遺伝子を解析し、それぞれの環境にどのような微生物が存在するかを網羅したカタログを作成しました。続いて、61種類の環境を11種類の環境に再分類し、そのうち1種類にしか現れない微生物をスペシャリスト、5種類以上に現れる微生物をジェネラリストと定義し、解析しました。  

その結果、微生物にもスペシャリストとジェネラリストがいること、スペシャリストの方が量は圧倒的に多いこと、を確認しました。微生物の進化系統樹を考慮した進化解析を行ったところ、ジェネラリストは多く絶滅するもののそれを上回る亜種を生み出すことによって結果として絶滅の圧力に耐える力が強く、スペシャリストは絶滅率が高いことがわかりました。つまり種の保存としてはジェネラリストの方が明らかに有利ということです。

では、なぜ微生物はジェネラリストばかりにならないのか、について検討したところ、ジェネラリストが進化の過程でスペシャリストに変わる速さの方が、スペシャリストがジェネラリストに変わる速さよりも速いことが推定されました。このことは、ジェネラリストは有利ではあるけれども「ジェネラリストであり続ける」ことが難しいことを意味しています。それぞれの環境における厳しい生存競争に勝つために、ジェネラリストはスペシャリストにならざるを得ないのかもしれません。

ヴォイニッチの科学書 第681回 ジェネラリストとスペシャリストはどちらが有利なのか?
食品界のジェネラリストポテトサラダと食品界のスペシャリスト辛子明太子のハーモニー


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2017-12-16 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :
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会社員をしながら科学のコンテンツを作ってます。書籍とか、トークライブとか、セミナーとか、ネットラジオとか、Webコンテンツとか。
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