1. 同志社大学文化情報学部
矢野 環
今は 文献学 芸道 等であるが、
昔の理学部的な話となります
泉先生は Typology のはずであった。
私も実は、縄文土器のフーリエ記述子
関連のことを指導したこともあるが・・1

2.  時計の原器 sheets 2-5
 体内時計 7-15
 分子時計 17-51
 タイムリーな企画なのです
 ２０１１年だとまだはっきりしない
 終章 53-56
2

3.  時間は何で測る？ 時計
 いわゆる 時間 原子時計 セシウム
 2012年10月 イッテルビウム光格子時計(日
本）が、国際規格の参考にされた
 細かい時間が解る ⇒ 相対論効果確認
 相対論は様々な実験で裏付けされているが、
なお仮説である。「時計」で確認できるか？
 確かに、原子時計を置く場所で異なるとか
 本日は、この方向は無し
3

4.  ２０１１年１１月 昇格
 １３７億年（宇宙の年齢）で１秒の誤差程度
 誤差 １秒／３００億年 にできるとか
 セシウム原子時計 ３０００万年に１秒
 ８０００万年で一秒 にもできるとか
 光格子時計は８月に、６５００万年に１秒と
いう精度を確認したとされる（詳細をしらな
い）
 香取秀俊氏は、准教授のときに開発した
4

5.  今、太陽電池電波時計は１万円もしない
 １９６９年に、セイコーが腕時計アストロン
を発表した時、４５万円だったという。現物
を見た記憶がある。スマートなものだった。
 そのあとでどこだったか（といっても、シチ
ズンしかないが）、液晶表示（多分水晶振動
子だが、音叉かもしれない）の腕時計が２５
万円ほどだった。更に、バカでかい（縦方向
に）不細工なデザインだった。それを、私の
目の前で本当に買って行った人がいた。四条
河原町の寺内時計店だが、その場所に今店は
無い。
5

6. 6

7. 藻
藍藻
大腸菌など
7

8.  体内時計
 （人間やネズミでも）視交叉上核にあり（主時
計）、松果体からメラトニン で眠りへ 目に光で
reset etc.というのが古典的 but盲人が時差ボケ
 某実験（サイエンスに出たレベルだが）
目ではなく、膝の裏に光センサーがある？
 最近の説 すべての細胞が体内時計を持つ
 2012年 理研 細胞内体内時計は、３種類の物質
から構成できると、スパコンシミュレーション
タンパク＋結合酵素＋解除酵素
 上田 泰己 （東大、理研）37 血液から時計のズ
レを検出 http://www.riken.jp/r-world/info/
release/press/2012/120828/detail.html
8

9.  昔は 藻 今は 細菌
 葉緑体の本家。植物の元祖ではない。
 光合成 遺伝子の水平移動 Horizontal
transmission があったか？
 文献学 混態！ 系統の混雑
体内時計 で著名
 Trackingand Visualizing the Circadian Ticking
of the Cyanobacterial Clock Protein KaiC in
Solution これは名大 近藤孝男教授代表グ
ループ The EMBO Journal 速報 2010.11.26
9

10. 10

11.  最後の秋山修志氏（当時名大講師。京大分子工学出身。
現：分子科学研究所教授）が、問い合わせの場合の筆
頭代表です。実際の研究の中心でもある。
 一般向けの書籍 秋山 修志, ”タンパク質によって
操られている体内時計” 「放射光が解き明かす驚異の
ナノ世界」，講談社ブルーバックス(2011) もあり。
 大学病院では、手術は教授よりも講師にお願いするの
が良いという場合も多いとされる。
 私立大学で、助教 講師 准教授 教授 という布陣
にしているところはよくある。例えば、武庫川女子大
学。
 同志社の多くの学部は、講師 は実質なくて、全部准
教授にしてしまうので、他大学の 講師 を軽視する
人も現れる。遺憾なこと。
11

12. Takeya Kasukawa, Masahiro Sugimoto, Akiko Hida, Yoichi Minami, Masayo
Mori, Sato Honma, Ken-ichi Honma, Kazuo Mishima, Tomoyoshi Soga, and
Hiroki R. Ueda: “Human blood metabolite timetable indicates internal
body time”. PNAS, 2012,doi/10.1073/pnas.1207768109
12

13.  用いた SPring-8 は、世界最高輝度 大型放射
光施設 （播磨科学公園都市） 光速に近い電
子を磁界で曲げたときに生じる電磁波を観測
 世界最高です 二位じゃだめなんですか？
 http://www.youtube.com/watch?v=d_MTjeK
6d2c
 ２００４年にKaiABC(=回)の基礎研究がある。
 周期の様子 は次のシートに 下記ＵＲＬより
 左は２４ｈではない。
 www.jst.go.jp/pr/announce/20101127/
index.html
13

14. 14

15. 15

16. 16

17.  分子時計
 １９６２ Emile Zuckerkandl and Linus
Pauling（この年、ノーベル平和賞。1954年に
ノーベル化学賞 ＜DNA三重螺旋説も＞）
 ヘモグロビンのα鎖の、動物間の転移座を数
えた ＜相違度 というわけです＞。それと、
化石での分岐年代を比較。
 その後、ＤＮＡの安定性を見る手法＜混合し
たとき、どの程度の熱で分解するか＞など、
さまざまに精密化されてきた
 しかし・ 問題点も様々露わになり・・・
17

18.  ４部分で構成 α鎖、β鎖 ２個づつ
 http://en.wikipedia.org/wiki/Hemoglobin
 このαには 141個のアミノ酸、βは146個
 動物によって、構成は異なるが、長さは同じ
であるという性質がある。このαの部分を、
色々な動物で比較します
 もうちょっとよく見てみましょう。
 ヘモグロビンに限らず、分子構造をみるソフ
トウェアを使いましょう。フリーです。
＜画面変更＞ Cn3D
18

19. 19

20.  １９６８ 木村資生（京大理学部）1924-94
 Evolutionary rate at the molecular level.
Nature 217:624-6.
 １９６９ Jack L. King ＆ Thomas H. Jukes
 “Non-Darwinian Evolution”
 ダーウィンの自然淘汰説への対立仮説と理解
されたが、本人はそうではないとする。
 木村はダーウィンメダル 日本人で一人1992
 遺伝子レベルの突然変異は、自然選択に対し
て中立（有利でも不利でもない）。たまたま
突然変異体が固定されたもの。適者生存は
あってよいが、たまたま残ったものも多い。
20

21. 21

22.  数学的原理に裏打ちされていた
 中立説は、分子時計の成立基盤でもある。
 中立説のエビデンス（いくつかの分野では、
このカタカナ表記が好まれる。生物学でそう
だということではありません）
 ヘモグロビン偽遺伝子 何らかの原因で重複
したが、遺伝子機能を失い、形質として発現
した表現型(phenotype)に効果がない。その部
分の突然変異は中立。かつ、進化速度は非常
に速い。
22

23.  １９６２ Emile Zuckerkandl and Linus
Pauling（この年、ノーベル平和賞。1954年に
ノーベル化学賞 ＜DNA三重螺旋説も＞）
 クラスター分析
 ＆ ⇒ 分子時計
 線形回帰
 文化情報学部学生ならできる？？
23

24. ハツ
ニワ イモ
ヒト カネ ウマ コイ サメ
トリ リ
ズミ
ヒト 0 16 18 36 62 68 79
ハツカネズミ 16 0 22 39 63 68 79
ウマ 18 22 0 40 64 67 77
ニワトリ 36 39 40 0 63 72 83
イモリ 62 63 64 63 0 74 84
コイ 68 68 67 72 74 0 85
サメ 79 79 77 83 84 85 0
24

25.  相違点が多いほど、昔に分岐したのだ。
 では、どうやって、いまの相違点から分岐の
時期を推定するのか。
 相違点データから、分岐するダイアグラムを
作ろう。その他との分岐タイミングは、その
他との相違点数の平均でいいだろう。つまり
ヒト ハツ ウ
カネズミ ニワ リ モリ コ
マ トイ イ サメ average
ヒト 0 16 18 36 62 68 79
ハツ カネズミ 16 0 22 39 63 68 79 16
ウマ 18 22 0 40 64 67 77 20
ニワ リ
ト 36 39 40 0 63 72 83 38.333
イモリ 62 63 64 63 0 74 84 63
コイ 68 68 67 72 74 0 85 69.8
サメ 79 79 77 83 84 85 0 81.167
25

26. Cluster Dendrogram
 実は、相違
80
点数を距離
とした、 70
60
averageによ
50
るクラスタ
40
Height
分析に他な
30
らない。
20
10
16
20
モリ
リ
ハツ ネズミ
サメ
イ
ト
ウマ
ニワト
ヒ
コ
イ
38.333
カ
63
69.8
dhem
81.167 hclust (*, "average") 26

27.  今、理論生物学でクラスタ分析を使うのは、
例外的です。１９７０年代の論争により、１
９８０年代にはすでにクラスタ分析は理論生
物学から排除されていた。
 しかし、１９６２年頃なら、使います。
 ともかく、相違個数と「線形」に時間が経過
したという暗黙の仮説をおいている。
 さて、問題はこれをどういう実年代と当ては
めるかですが・・・
 証拠は化石しかないな・・・
27

28.  分岐が明確なもの、といっても、意見は様々
別れるでしょう。合意の出来る範囲で、分岐
の明確なのと、相違個数との比較をおこない、
実年代あたりの相違個数を考える。
 おおざっぱに言って、５５０万年くらいで、
１箇所の相違となる。ここでは、線形回帰を
用いて法則を決める（原点を通る）
 ヒトと ゴリラ は１つの相違だから、５
５０万年くらい前かな、ということになる。
超大雑把だが、結構あたっている。
28

29.  http://ksgeo.kj.yamagata-
u.ac.jp/~kazsan/class/chronology/biomolecu
lar_clock.html
29

30. サメ
コイ
イモリ
ニワトリ
ウマ
30
ヒト
カ
ハツ ネズミ

31.  瀬名秀明 東北大学大学院薬学研究科博士課
程（今でいう後期課程）在籍中に
 １９９５ パラサイト イブ 日本ホラー小説
大賞
 １９９７ 映画化 葉月里緒奈
 つまりは、ドーキンス の利己的な遺伝子へ
の実質的反論のようにもみえる。
 尚、父はインフルエンザ研究者 鈴木康夫（中
部大学）
31

32.  mtDNA Eve
 Y-MRCA
 ミトコンドリアＤＮＡは、基本的に母系遺伝
する。ただし、父系から入り込む部分がある
ことも確認されている。最終的に起源を求め
ると、16±4万年前のイブを見出す。
 Y-染色体の特異領域にある遺伝子変異からさ
かのぼると、アダムが求まる。男子は６万年
くらい前までしか行けない。
32

33. 33

34.  Rebecca L. Cann; Mark Stoneking & Allan C.
Wilson (1987). “Mitochondrial DNA and
human evolution”. Nature 325: 31 - 36.
 １４７人の各国人を調べたというが、実はア
フリカ人とした殆どが、アフリカ系アメリカ
人であった。
 また、提示された系統樹よりも総長の短い系
統樹があることが指摘された。
 専門的にはそういうことを考慮せねばならな
いが、大筋ではあっているとみなされる。
 別の確認でも、１８万年ほど前に先祖がいる。
34

35.  Peter A. Underhill; et al. (2000). “Y
chromosome sequence variation and the
history of human populations”. Nature
Genetics 26: 358 - 361.
 男性は６万年まえくらい、という事ではない。
 しかし、とかくＹ染色体（男系にのみ伝わ
る）は途切れやすい。
35

36. 36

37.  オスの生殖細胞形成の際の分裂回数がメスに
比べてはるかに多く、その結果複製ミスによ
る塩基の置換が発生しやすい
 つまりは、精子の染色体には、その人の遺伝
子とは異なる部分が十分に生じる。
 しかも、２０歳男性の精子に比較して、３６
歳男性の場合、その「異なる部分」は２倍に
なる、という報告もある。
 しかし、個人差はあるでしょう。
37

38.  当初からかなり最近までは全くの線形理論
 これまで、おかしいとされたことも順次解決。
 しかし、どうにも矛盾が激しい部分が出る。
 結局、非線形、もしくは、区分線形で考える
べきではないのか。種（その概念が何かはま
た議論の的）が成立したら、以前の先祖とは
異なる分子時計が刻まれてもよい。
 また、モンテカルロシミュレーションも極度
に発達してきた。焼き入れ１万回、本番５万
回など日常茶飯事。
 ともかく、イベントは古い方向に動いている
38

39.  1st MC マルコフチェイン
 2nd MC モンテカルロ
 BayesPhylogenies
 枝による進化速度の違いの問題が軽減される。と
はいえ、すごい計算量。
 (WinBugs+R2WinBUGS -->) OpenBugs+Brugs or
R2OpenBUGS, jags+rjags という組み合わせもRで
可能
 R 独自に MCMCpack をはじめとして、いろいろあ
る。一番最初の 説明はR News, 6(1):2-7, March
2006
 語呂合わせで MCmcmc もある
39

40.  実際にどう遺伝するのか
 新生児と親を比べればよい。いままで、なか
なかできなかった。
 病気の遺伝子の追跡は2003から
 また、David Reich に注目を
 衝撃的な論文も出している
 また、yuihaga.blog.fc2.com にも引用あり
40

41. 41

42.  ネアンデルタールと現人類の分岐は
 ７０万年から１７万年前
 この程度の誤差はしかたない。
 なお、Reich
は現代のヒトに、ネアンデル
タール人の痕跡があるという論文も。
42

43.  確実なオランウータン １３００万年前にあ
る。また、その先祖系統かと思われるのが、
ラマピテクス（かつて人類の祖先とおもわれ
ていた）で、１４００万年前。
 なお、チンパンジーやゴリラの古い化石は見
つかっていない。
 これまで、オランウータンの分岐は１１００
から９００万年前とされていた。それ以前と
すべきなのでしょう。
43

44.  分岐は６００－４００万年前とされる。
 ７００－６００万年前 Sahelanthropus
 ６００万年前 Orrorin
 580－440万年前 Ardeipithecus
 などと、ピッタリ合っている。２００２年に
はそれで確証となっていた。だが・・・
44

45. 45

46.  ２０１２年８月 アイスランド
 78組での変異率は完全なゲノム解読
 すべての新生児に３６か所の自然な変異があ
る。３０億塩基対からいうと微細。
 その他すべて
 任意の塩基部位で 1.2x10^-8 変異
 年に部位あたり 24億分の１
 （但し、世代間隔を２９年とする）
46

47.  出アフリカ
 ９－１３万年前
 以前は ７万年前以前。すると、中東や北米の１０
万年前のものは、「出アフリカの失敗」
 Human – Neandertal 分岐
 ４０－６０万年前
 ３５－６０万年前とするハイデルベルゲンシスの化石
（先の頭蓋骨）とよく合う。それはネアンデルタール
の祖先。
 昔は 27.2-43.5万年前
 しかしながら、これらも異論はあり、さらに合わなく
なったものもある
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48.  Human
– オランウータン 34－46百万年前
 昔の説では 13-14百万年前
 オランウータンの化石は 900-1390万年前まで
 Human
– チンパンジー 8-10百万年前
 (細かく言うと 830-1010万年前)
 これは早すぎるとされる
 昔の説では 4-7百万年前
48

49.  変異率は進化の最初には早く
 アフリカ類人猿で遅くなり
 人類進化でさらに遅くなった
 という説は３０年前にあった
 Linda
Visilant はそれを採用
 人間ーチンパンジー
 ７００－１３００万年前
 世代間隔の問題
49

50.  マイクロサテライトの変異をみる
 １２億分の１から２０億分の１
 人間ーチンパンジー
 ３７０－６６０万年前
 よさそうだが、サヘラントロプスは？
50

51.  大きなゲノム、大きな個体数は、変異率を遅
くする
 あれやこれやで、いまは混乱状態
 しかし、分子時計の考え方、中立説 は正し
いと認められている。
51

52. 52

53.  生物的な 中立説 はあ
るいみ正しいが、平行し
た議論は到底できない気
配もある。
 全然 写本クロック が進
まないこともある。また、
発現する部分と、内部徴
証とが整合する訳ではな
い。
 つまり、江戸写本でも、
為家（1198-1275）の写
本そっくりのこともある。
右は定家本人の臨書。
53

54.  大阪 青山大学
54

55. 55

56. 56