フリードリヒ・ヴァイスマン:進化生物学に革新をもたらしたドイツの動物学者
フリードリヒ・レオポルト・アウグスト・ヴァイスマン(Friedrich Leopold August Weismann,
1834年1月17日 -
1914年11月5日)は、19世紀の
ドイツを代表する
動物学者です。
発生学と
遺伝学の分野で重要な貢献をしました。フライブルク大学
動物学研究所の所長を務め、オーギュスト・ワイスマンとも表記されます。
エルンスト・マイアは彼を
チャールズ・ダーウィンに次ぐ19世紀で2番目に重要な
進化理論家と評価し、自然選択を実験的に検証しようとした最初の人物の一人であり、熱烈なナチュラリストでもあったと述べています。
生涯
ヴァイスマンは、
フランクフルト・アム・マインで、古典と神学を教える高校教師の父ヨハン・コンラート・ヴァイスマンと、市議会議員の娘である母エリーザの間に生まれました。上流階級の教育を受け、幼い頃から音楽や絵画を学びました。音楽教師は熱心な蝶のコレクターであり、ヴァイスマンに蝶や青虫の収集を教えました。しかし、
自然科学は彼の将来の職業には関係がないと考えられ、家族の友人からは
薬学を勧められました。
16歳で母を亡くした後、遺産によってゲッティンゲン大学に進学し、1856年に卒業しました。卒業後は
ロストックの病院で助手を務め、その後
ウィーンで医師の資格を取得。1859年には第二次
イタリア独立戦争に軍医として従軍しました。戦後、
パリで研究生活を送った後、ギーセン大学でルドルフ・ロイカルトとともに研究に携わりました。1861年から1863年まで、オーストリア大公ステファンの個人医としてフランクフルトに戻りました。その後、1863年からフライブルク大学で教鞭をとり、1873年から1911年まで
動物学研究所の所長を務めました。1912年に引退し、
1914年にフライブルクで亡くなりました。
ヴァイスマンは、1868年にフライブルク大学での就任講演でダーウィンの
進化論を支持し、この理論を非常に重要なものと見なしました。彼は
進化論の分野に踏み込んだ際、まずキリスト教の
創造論を批判しました。著書『ダーウィン理論の擁護に関して』では、創造説と
進化論を比較し、多くの
生物学的現象が
進化論の枠組みに適合すると結論づけました。
彼は
進化を
天文学における
地動説のように、事実として受け入れるべきだと主張しました。遺伝メカニズムと遺伝が
進化に果たす役割に対するヴァイスマンの考え方は、時代とともに変化しました。
初期の進化観(1868年 - 1882年)
初期のヴァイスマンは、他の19世紀の
科学者と同様に、種の変異はダーウィンの言う「毛変わり(Sports)」の遺伝の結果であると考えていました。1876年には、種の変化は環境変化の直接的な結果だと考え、「あらゆる変異が外部の状態への反応であるならば、
進化は環境の変化なしには起こらない」と述べています。これは現代の
進化の概念に近いですが、当時はラマルク主義の考え方も一部受け入れていました。
しかし、1882年後半には、昆虫の幼虫の模様を系統発生の歪みとして説明するのではなく、自然選択の結果として説明しました。
種分化に関する議論では、地理的隔離が不要であり、同所的
種分化が起こり得ると主張しました。
生殖質説の提唱(1882年 - 1895年)
1883年、ヴァイスマンは「遺伝について」という講義で、獲得形質の遺伝を最初に否定しました。彼は、
アリの不妊カーストや昆虫の一生に一度しか行わない繁殖行動など、獲得形質の遺伝では説明できない事例を挙げ、生殖質説による説明を試みました。
ヴァイスマンは、ダーウィンの用不用の例えを自然選択で説明可能だと論じましたが、ヘビの四肢の
退化や洞窟魚の目の
退化のような例は、当時ラマルク主義を支持する人々の考えを変えられませんでした。
彼はこの時期に自然選択万能論者に転向し、生物のあらゆる特徴は自然選択によって形成されると主張しました。しかし実際には、中立的な形態も存在すると認め、適応は完全ではなく、様々な制約が存在することを論じました。また、生物の唐突な変遷は種を存続できなくすると考え、跳躍説を批判しました。これは現代の
進化論の視点とほぼ一致しています。
減数分裂の発見(1896年 - 1910年)
ヴァイスマンはウニの卵の発生を研究し、観察した2つの異なる
細胞分裂を「赤道分裂」と「
減数分裂」と名付けました。彼の生殖質説では、多細胞生物は遺伝情報を持つ
生殖細胞と、身体の機能を実行する体細胞から構成され、
生殖細胞は個体の生涯で起こる環境変化の影響を受けないと主張しました。この粒子遺伝の仮定は、カール・エーリヒ・コレンスによって、メンデル
遺伝学の基礎となったと評価されています。
生殖質説の詳細
ヴァイスマンは1883年に生殖質説を提唱しました。この説では、遺伝は
精子や卵子のような
生殖細胞によってのみ引き起こされ、体細胞は遺伝に関与しないと主張しました。
生殖細胞は多くの
生殖細胞と体細胞を作りますが、体細胞がその生涯で得た変化は
生殖細胞に影響を与えません。遺伝情報は体から
生殖細胞に伝達されず、次世代に受け継がれることはありません。これをヴァイスマンバリアと呼びます。
この説が正しければ、ラマルクの獲得形質の遺伝説は否定されることになります。ヴァイスマンは複雑な現代
遺伝学の知識はありませんでしたが、実験によって体から
生殖細胞への情報伝達がないことを示そうとしました。彼の実験は獲得形質の遺伝を否定する信頼できる証拠を示したとは言えませんが、個体の主体性を重視するラマルキズムを否定したわけではありません。しかし、
生殖細胞と体細胞、個体発生と
進化を区別するというヴァイスマンのアイデアは、現代の
進化生物学に広く受け入れられています。
生殖質説は変異の起源も説明します。ヴァイスマンは当初、変異の源を環境と捉えていましたが、その後、様々な遺伝物質(デテルミナント、ビオフォア、イド)の存在を仮定しました。しかし、環境の影響でこれらのデテルミナントの方向性が変わると述べるなど、矛盾点も残しました。
ヴァイスマンは
メンデルの法則の再発見よりも前に研究を行いました。メンデル
遺伝学の受容には消極的でしたが、後世の
遺伝学者たちはヴァイスマンとメンデルの理論の両方を受け入れました。今日では、彼の時代よりも高く評価されています。
ネズミの尾の実験
ヴァイスマンは、1500匹のマウスの尾を20世代にわたって切除し、ラマルク遺伝が存在しないことを「証明した」とよく引用されます。しかし実際には、人工的に尾を切除した親から生まれた子孫に異常は見られなかったと述べています。彼は、親の欠損が子に遺伝するという主張を支持する証拠がないと述べました。しかし、ラマルク主義者が主張していたのは必要性や意思によって得られた特徴の遺伝であり、ヴァイスマンの実験はそれとは関係がありませんでした。哲学者
アンリ・ベルクソンは、著書『Creative evolution』で、この実験によってラマルキズムが否定されたわけではないと解説しています。
免疫学者のテッド・スティールはヴァイスマンの結論に異議を唱え、ネオ・ラマルキズムと呼ばれる考え方を提唱しました。
発生学におけるヴァイスマンの考え
ヴァイスマンの生殖質説は、発生の原理を説明する側面も持っていました。彼は、生殖質に体の様々な形質を決定する決定因子(デテルミナント)が含まれており、卵割の過程でこれらの決定因子が分割され、細胞が分化していくと考えました。この説は、実験
発生学の発展を支えました。ヴィルヘルム・ルーは二細胞期の片方の細胞を焼き殺す実験を行い、これをヴァイスマンの説の証明としましたが、後に誤りであることが判明しました。
受賞歴と著作
ヴァイスマンは、1876年にコテニウス・メダル、1908年にダーウィン・メダル、ダーウィン=ウォレス・メダルを受賞しました。主な著作には、『Essays upon Heredity』、『Germ-Plasm, a theory of Heredity』などがあります。
ヴァイスマンは、その革新的な研究によって、
進化生物学の発展に大きな影響を与えました。彼の生殖質説は、現代の
遺伝学と
進化論の基礎となる重要な概念であり、今もなお研究者たちの間で議論されています。