なぜヒトの脳だけが大きくなったのか/濱田穣著

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なぜ人の脳だけが大きくなったのか

「なぜヒトの脳だけが大きくなったのか」 濱田穣著
副題:人類進化の謎に挑む
講談社ブルーバックス 2007年1月初版

 文章の巧拙、推敲にかけた時間、構成に関して納得のいかない部分が少なからずあったにせよ、学ばせてもらった部分が多く、内容の価値がそうした欠点を補って余りある書籍。

 本書にめぐり合うまでに、「脳」に関する書としては、2004年11月に「脳とビッグバン」(立花隆/朝日文庫)、2004年12月に「ネアンデルタール人の謎」(奈良貴史/岩波ジュニア新書)、2006年5月に「裸のサル」(デスモンド・モリス/河出書房新社)、2006年7月に「幼児化するヒト、永遠の子共、進化論」(クライブ・ブロムホール/河出書房新社)、2007年2月「脳の学習力」(ブレイクモリア/岩波新書)、2007年2月「脳のシワ」(養老孟司/新潮文庫)、2007年2月「脳のからくり」(竹内、茂木共著/新潮文庫)と、8冊におよぶ書籍に目を通しているが、本書の教えるエキスにはそれらとの重複も多少はあるが、斬新なものが多く含まれている。ために、長くなるのを覚悟で、以下に勉強した部分を記す。(  )は私個人の意見。

 内容は学術書であり、専門用語が多発するので、脳に関心のない方にお奨めできる書籍ではない。なお、以下は備忘録を兼ねている。

1.動物の筋骨格の形態はそれが担う機能の特性(力学)とよく関連する。形態は機能によって決まる。アフリカのサバンナに棲むパタス・モンキーは時速60キロにも達する高速走行に適応する細長い四肢をもつ。

2.ニホンザル、チンパンジーの体脂肪率は5-10%。日本人成人の標準体脂肪率は15-25%である。「太った豚、痩せたソクラテス」という言葉があるが、脂肪がなかったら、脳は発達せず、人類進化はなかったであろう。

3.生物個体の生の基本は「生まれて」「成長して」「生殖を行なう」に尽きている。個人の生を充実させることが生殖より重要だと考える人もいて、それもまた否定できない。しかし、人間は個では生きていけず、社会との係わり合いのなかで生き、社会の構築に貢献するものならば、社会の発展の再生産に寄与するような幅広い活動に携わるべきであり、その活動の一つが子を産み、育てることで、人間として生きた以上、生殖こそがやるべきことの最重要課題。

4.人は600万年前に二足歩行を始めた。人類はチンパンジーとの共通祖先から分岐してきたが、それ以前の霊長類進化は5000万年の歴史がある。二足歩行が両手を自由に使わしめ、使えるようになったことが脳を質的に向上させ、姿、形を変化させ、発声を可能とする一連の人類化への道へと誘う。

5.中南米に生息する新世界サル類、アフリカとユーラシアに散在する旧世界サル類、そして類人猿(テナガザル、オランウータン、ゴリラ、チンパンジー、ボノボ)の祖先にあたる類人猿が起源する。この新猿類の祖先、原猿類、真猿類の共通祖先が他にいたのかは未知である。最近、ミャンマー、中国、その他で、古い真猿類化石が発掘されているので、近い将来、霊長類の大分類群の間の系統図が明らかになる可能性はある。

6.●初期類人猿=オロリン(Orrorin)、アルディピテクス(Ardipithecus)

  ●華奢型アウストテラロピテクス(Australopitehecus)
  体重45-60Kg、脳400-500cc。果実、野草など雑食。地上、樹上両方での生活が基本。

  ●頑丈型アウストテラロピテクス

 以上、3種を日本では「猿人」と呼称している。

 初期のホモ属 脳の要量600cc、体重45-55kg、ぺースキャンプ生活、狩猟能力上昇、獣肉の消費量が増加。

 ホモ・エレクトス(直立猿人) 脳800-1200g、完全な二足歩行、狩猟と採集活動の効率化、アフリカからユーラシア大陸への拡がり、アジア(中国、インドネシア)ではいかめしい頭骨、独特の身体形態をもつ地域変異グループの出現と生存。

 日本では初期のホモ属の発生からここまでを「原人」と呼称する。(北京原人、ジャワ原人が含まれる)。

 ホモサピエンス段階(ネアンデルタール人と新人) 脳容量:1,200-1400cc、技術の向上、生活基盤の拡大、狩猟の技術的向上。ネアンデルタール人は現代人につながる系統とは別に進化したグループ。380ccほどの小さい脳ながら、前頭部分や側頭部に進歩の特徴が認められる。あえて近縁の人種を探せば、頭骨の形態特徴から、177万年前のグルジア出土のドマ二シ人(直立原人の一種)に似ている。

7.2003年にオーストラリアとインドネシアの研究者が東に浮くフローレス島の洞窟でミニチュアサイズの人体骨格を発見し、「ボビット」と名づけた。身長1メートル、体重25Kg、脳容量の推定値380ccとされるが、石器を製作、使用し、大型獣の狩猟をしていたと考えられている。学名はHomo Floresiensis。驚きは小型であることのほか、推定年代でわずか1万8千年前だったこと。

 人類史からいえばまったくつい最近のことといっていい。詳しい調査の結果も、フローレス古人類はホルモン分泌障害などによる小人症などではない。古人類の脳形態学の権威、D・フォーク女史と共同研究者が頭骨をCTスキャンしたところ、380ccの小さな脳ながら、前頭部分や即頭部に進歩の特徴が認められた。あえて近い種を探せば、ネアンデルタール人に近似するドマニシ人(直立原人の一種)とよく似ている。ただ、インドネシア研究家は後日、これは近代人の小人症にかかった人間の遺体に過ぎないと発表、決着はついていない。

8.様々な特質、特徴が同時に進化するのは進化のメカニズム上、相当困難。一つの特質が得られると、ある程度の期間、そのメリットを享受し、そのうちに次の特質進化が始まる。直立二足歩行が進化の原点であり、プラットフォームであり、この歩行はエネルギー効率のよい移動方法であり、振り子の原理が利用されている。ただ、アウストラロピクス化石の指骨は頑丈で、内側に湾曲しているが、このことは二足歩行の能力を獲得しつつ、木登りをもしたことを暗示している。歩行はサバンナよりも森林のなかが多かったであろうし、危険を回避できたであろう。とはいえ、長距離移動を可能にしたことで、食料の獲得を容易にさせたことは確実。

9.重い脳が脊柱の上にバランスよく載せられたため、脳が大きくなっても体の安定を損なうことはなく、そのことはまた、頚部、喉の部分に変化をきたし、発声装置の進化のプラットフォームとなった。ただし、一方で、この容姿形成が胃下垂、腰痛、坐骨神経痛、下肢の静脈瘤などの弊害を人類にもたらしもした。

10.ヒトの手の動きは多様、かつ多才、生活にとって必須の条件。手が器用に使えたことが人類進化に重要な役割を演じてきた。道具をつくり、使用し、作業をこなし、食物採取量に果たした役割も大きい。ヒトの脳では感覚野と運動野は脳内で隣り合って存在し、感覚と運動に関し総合的な情報処理を行なっている。

11.ヒトの手は哺乳類の祖先、爬虫類の身体構造の基本である5本の指を保存している。だから、優に3億年の歴史をもっている。前腕と手を繋ぐ手首部分には小さい骨(手骨管)が組み合わされており、原始的な手根骨のうち退化したのは胎児の段階で、近くの骨に癒合してしまう中心骨の1個だけ。ヒトの指の機能はサイズとプロポーションの違いや関節部分の形状など各部分の小規模なデザイン変更で一層高められ、その枢要な機能の中心は各骨格要素が三次元的に大きく働くことにある。

12.ヒトの指には関節によって連結している骨が27個あり、手の平には4つの中手骨が存在し、手首には複雑なことに、有駒骨、豆状骨、三角骨、月状骨、大菱形骨、小菱形骨、舟状骨、有頭骨と8つの骨が組み合わさって密集している。

13・ネアンデルタール人が暮らしていたヨーロッパにクロマニョン人といわれる新人が唐突に出現する。彼らのつくった道具はペリゴール文化、オーリニヤック文化、ソリュート文化、マドレーヌ文化と呼ばれ、ネアンデルタールの石壁を凌いでいる。棒の握り方の違い、新人は包丁を握るように、対象物を拇指の末節の腹と第二指の付け根付近と対向させ、さらに小指側でも指と手の平の膨らみできっちり握るのでぐらつきが少ないが、ネアンデルタール人にはそれができなかった。

14.手の機能発達と並んで発声器官が非常に複雑な情報のやりとりを可能とし、この機能こそが他の動物とを隔絶させた。直立歩行の姿勢が喉の部分にある呼吸や消化に関係する器官の進化に影響を与え、ヒトに言語発声能力と脳の発達を促した。呼吸器系がヒトは他の霊長類に比べて調節する能力において際立っている。それには、舌、唇、歯なども揃って調音に手を貸している。なかでも、舌が主要な役割を担っていることは自分が発音してみることで容易に確かめることができる。

15.ヒトの音声器官の形状が前半分と後半分とで大きく変えられ、それらの容量がある決まった比率になるように、非連続的に舌は形状を変える。ヒトのもつ多くの音は、第一に舌の運動で、口腔、咽頭腔の容量を変えることで「母音」をつくり、そして舌を口蓋や歯にくっつけたり上下の唇にくっつけたり離したりしながら「子音」をつくる。これらを組み合わせ、さらにアクセントやイントネーションの変化をみて多様な意味をもつ言語情報がつくられ、人々の間で交わされつつ、さらに多くの言語を創造したものと考えられる。身振り手振りだけの情報伝達に比べて、はるかに効率がよく、かつ多くのエネルギーを必要としない。

16.日本語にはローマ字に直せば、同じ文字になるが、発音を変えたり、発音は同じでも、文字を変えたりして、相違を伝えることができるため、同音異義語の言葉が多い。甲斐、貝、海、階、櫂、快、回などはその例だが、文字があったためにわれわれは発音の面で横着ができる。漢字がなかったら、すべての発音を変えざるを得ず、そうなれば、日本語にも現在はないタイ語のような難しい発音が日常的に使われていたかも知れない。逆に、日本語を習う外国人留学生の身になると、同じ発音の言語で意味が異なる言葉が多く存在するという点、覚えることには苦労が伴う。

17.脳の発達と、効果器(二足歩行可能の脚と足、器用な手と指、発声器)などは互いに共進化して進化してきたのだろうと想像される。ヒトでは、大脳皮質による直接支配の進化がさらに発展し、内臓系運動核も、その支配下に置かれ、発声には顎、舌、咽頭器官、そして呼吸運動のすべてが関係するから、これらの運動を大脳皮質が直接コントロールできるようになったことは複雑で俊敏な発声を可能にした。一方、ストレスが加わったとき、とたんにシドロモドロになるのは、「大脳による一極集中支配」というコントロールシステムに根があるからだ。

18.脳の大型化、生理的メカニズムと進化の要因について:生物はその種固有の生物学的時間を持ち、体全体の発生、発達を調節している。種固有の時計といっていい。

 大脳皮質の厚さ;マウス(ハツカネズミ)を1とすると、マカク(猿)で2、人でも4である。一方、表面積の方はマウスを1とすると、マカクが100、ヒトが1、000にもなり、脳サイズの増大が表面積の拡張に負うていることが解る。

19.幼児期の大脳皮質の発生段階について:第一段階は胎生齢40日まで継続し、脳室層という脳の深い部分で前駆細胞が分裂増殖し、前駆細胞を次々に生産。この分裂によって脳室層は横へ広がり、面積が拡大。この前駆細胞は脳組織の機能単位であるコラム状ユニット(柱状単位、または放射状ユニット)をつくりだす親的細胞。

 胎生齢40日以降、100日まで継続する第二段階では、前駆細胞は非対称分裂を行なう。前駆細胞が分裂して一つの前駆細胞と一つのニューロン細胞をつくる。したがって、前駆細胞の数は変わらないが、ニューロンと細胞がどんどん生産される。ニューロン細胞は中心部(深部)から表面へ放射状にならんだグリア細胞の繊維に沿って皮質の表面方向へ移動していく。ニューロンの核が存在する中心部分は皮質板部分に集まり、皮質の厚さは少しずつ増す。次に生産されるニューロンは後のものほど表面方向まで移動する。こうして、コラム状ユニットが構築される。

20.脳サイズと知能レベルは密接に関連しているわけではない。脳にはかなりの冗長性がある。現代人は平均して1、350g程度の脳を持っているが、1、000gぐらいの脳を持つ人でも知能程度に差異はない。この冗長性は事故で脳に損傷を受けた場合でもリハビリすることで回復を期待できるという程度のものである。

21.最も基本的な脳拡大要因は霊長類が三次元連続空間である樹上で生活を行なっていたこと。それが運動、視覚、空間定位メカニズムに関係する脳の部分に発達を惹起したからだという提案については、大多数の学者が認め、納得している。

22.脳の発達は、他者におもねる、気がねする、つまり、社会的生活での規律を常に意識していないと生きられないという環境を生み出す。そういう辛さから逃れるため、グループから離脱するのは霊長類だけだが、それは知能の高さを表現している。猿にもそういう行動が見られる。

23.他の動物が脳を大型化することができなかった要因にはエネルギー問題、即ち食料獲得と咀嚼(そしゃく)、消化といった面での効率化の問題があったからだと考えられる。ヒトは食料の獲得法を改善し、向上させてきた。ヒトの脳はエネルギー消費が激しい。1,350g程度であり、体重の2.5%ほどの重量ながら、全消費エネルギー量の20-25%を脳が使っている。新生児の脳は375gしかないが、全消費量の65%以上ものエネルギーを使う。しかも、脳の成長は出生後著しく早い。5歳頃ですでに成人サイズの90%に達し,10歳でサイズの増大は終わってしまう。

24.「進化とは発達ではなく、環境への適応能力である」が、ヒトは食性に合わせて身体形態を特殊化させたり変容させたりはしなかった。そればかりか、咀嚼器官は人類進化とともに逆に貧弱になっている。ヒトは地下茎や根の栄養分を道具を使って採取するなど、食物メニューは増え続け、採集も確実なものになった。アウストラロピラクス類では、すでにそうした地下茎植物を食べていたらしく、人骨調査によれば、歯の表面についた磨耗痕によって証拠づけられている。また、調理を知り、工夫することで、硬質なものを柔らかくする食生活が可能ともなったが、このことが顎と歯の弱体化を促進した。

25.ヒトが一般にエネルギーを必要とするのは脳のほかに肝臓、心臓、腎臓、消化器(胃腸)だが、ヒトの祖先はエネルギーの総量を抑制するために、これらの組織サイズを抑える必要があり、脳と心臓を中心とする循環器を別とし、消化器を長くして、そこに細菌叢(さいきんそう)を共生させてエネルギーの温存を図った。また、火で焼く、煮る、炙(あぶ)る、茹でる、ときには切る、刻むなど、咀嚼を援け、消化を楽にするヒトらしい工夫があった。

26.脳の大きな種は寿命が長い。したがって、それらの要因の間になんらかの直接的な関連性があるのか?多くの研究者がその関連性の解明に挑戦してきたが、これまでのところ直接の関連性は見つかっていない。

27.レイモンド・パールの「生命活動、速度仮説」によれば、エネルギーを急速に消費する種は短命で、逆にゆっくり消費する種は長命。また、ヒトは生殖面での老化と、身体面での老化が分離している。言葉を換えれば、人類は健康な老齢期を進化させた。

28.エネルギー代謝のほとんどが細胞内小器官のミトコンドリアで営まれている。ミトコンドリアは有害副産物を封じ込めているが、完璧ではなく、漏れ出てくる分がある。それは、細胞の様々な部分に悪影響をおよぼし、細胞に損傷を与える。損傷が蓄積されると、その細胞、組織、器官の機能が低下、損なわれる。身体にはそういった損傷を補修し、防御するメカニズムがある。

29.細胞レベルで損傷を改修、補修するメカニズムがあり、体中に酸素を届け、代わりに酸化炭素を排出するために肺まで運ぶのが赤血球である。この赤血球も細胞の一つ。赤血球にも時間が経つうち細胞表面に不要物(糖質)などが付着する。身体はそういった劣化赤血球を破壊、除去し、新たな赤血球を骨髄につくりだす。生に最も重要な呼吸の要素だけに赤血球レベルの恒常性を緻密に保つメカニズムが発達している。補修が追いつかず、古くされていくときが老化であり、最終的な寿命である。

30.ヒトの女性の特徴、他の動物との大きな相違は、閉経後の寿命が長いこと。

31.高い体脂肪率は人間に独特の特徴であり、エネルギーの備蓄である。また、皮下脂肪は断熱組織であり、寒冷地での生活では欠かすことのできない組織。脂肪の蓄積なしに、ヒトの脳の大型化は生まれない。

32.ヒトの子は母親から母乳を通してもらう免疫だけではみずからの生命を守れず、抵抗力には限界がある。そこで、体に貯蔵してある脂肪エネルギーが有効に危機性をカバーして、生き残りとともに身体とくに脳の健全な発達を保証してくれる。ヒトの母乳は6.8%が乳糖を代表する炭水化物、4.0%が脂肪、1.6%がカゼインなどの蛋白質で、残りがカルシウムなどのミネラル。しかし、泌乳量のほうは母親の栄養採取量とエネルギー備蓄量によって増減し、泌乳量は多くなることが解っている。脂肪酸に関してはヒトの母乳と他の霊長類の母乳とのあいだになんらの濃度差も発見されていない。

33.脳の内部は、脂肪含有組織で水以外の容量で60%が脂肪である。ヒトの両耳のあいだにそれだけの脂肪が詰まっていると思うとやや不気味だが、事実は事実である。数多くの脂肪のなかで脳の発達に欠かせないのが長鎖不飽和脂肪酸のグループ。とくにドコサヘキサン酸とアラキドン酸。

34.ヒトの母親は食の内容や量の面で相当の変動をカバーし、母乳の質や量を変化させないような生理的メカニズムが発達している。また、幼児の方でも、摂取栄養素の相当の変動に対し、適応力がある。さらに、赤ん坊の発達によって、母乳成分は変化する。

35.現代、立派な脳をもつヒトがサプリメントで栄養のバランスをごまかして生きている。それだけ立派な脳を持ちながら、そういう使い方をしていては勿体ない。脳を使わないから食が貧しくなり、貧しい食がさらに脳を貧弱にする。

36.ヒトは一見「無毛」に見えるが、毛が短く、細いだけで、毛根の数はチンパンジーとほぼ同じである。

37.「ヒトゲノムが解読され、活用することにより、遺伝発生過程という、生物の根本的メカニズムをコントロールする究極の医療技術が可能になりつつある。

 本書は書評の対象というよりは、テキストブックを読み、テストに落ちないないようしっかり学ぼうとする姿勢を強いられた感がする。本ブログにこれだけの文字量を埋めたのは初めてのことだ。


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