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簡単な年表（古生代）
カンブリア紀 5.5億年前〜4.9億年前（６千万年）
オルドビス紀 4.9億年前〜4.5億年前（５千万年）
シルル紀 4.5億年前〜4.2億年前（３千万年）
デボン紀 4.2億年前〜3.5億年前（７千万年）
石炭紀 3.5億年前〜2.9億年前（６千万年）
ペルム紀 2.9億年前〜2.5億年前（４千万年）
脊索動物から脊椎動物への進化、すなわち、魚類の誕生は、カンブリア紀後期に、浅い海で起こった。最初に出現した脊椎動物は顎（あご）を持たない無顎（むがく）魚類である。無顎魚類の中から体表にリン酸カルシウムの結晶をくっつけて体を守るものが出現して、生存に有利になった。リン酸カルシウムの鎧（よろい）を完成させたのがオルドビス紀に棲息していた甲皮類である。この種の脊椎動物は現代に生息していない。この甲羅を失って裸となったのが現存の円口類である。シルル紀を経てデボン紀までに、全ての主要な顎を持つ魚類が相次いで海に出現した。
デボン紀は「魚の時代」と呼ばれ、脊椎動物の原形がつくられた。シルル紀に出現した初期の硬骨魚類は、リン酸カルシウムの内骨格、すなわち、ミネラルの貯蔵庫を持っていたため、汽水や淡水域に進出することができた。硬骨魚類はデボン紀の淡水域で繁栄し、現在のほとんどの魚類の祖先である。多様な気候風土、生態的に隔離された環境である河川・湖水で様々に進化した魚類はデボン紀の後期には徐々に海へと回帰した。
陸の気候は変動が激しく、乾期が始まると川や池の水が停滞し、鰓（えら）呼吸では酸素が不足する。大気中の酸素を直接利用できる器官があると生存に有利である。食道から枝分かれした、毛細血管が密に分布した組織、肺を持つ硬骨魚類が誕生し、繁栄した。肺魚は当時の乾期を生き抜くことができた。 肺魚は4本の足をもつ動物と魚類の間に位置する肉鰭（にくき）類と呼ばれる魚類である。鰭（ひれ）が肉質で、腕が肩（？）について、その先に鰭がある。魚類のほとんどは条鰭（じょうき）類である。放射骨が直接、肩（？）にくっついている。
肉鰭類から両生類が進化した。最も原始的な四足動物とされるのはデボン紀後期のアカントステガとイクチオステガであり、これらは足にそれぞれ８本と７本の指を持っていた。
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昨年指摘されたこともあり、今回は簡単な年表を入れてみました。資料によって、1000万年ほど前後します。歴史のイベントは特定の時間と特定の空間に配置されて把握されます。ただ、一つの縦糸に沿って記述すると理解しやすいので、この文章も一つの対象を中心に作成します。より合わさった縦糸すべてを述べようとすると、時間軸を行ったり来たりするので、混乱します。一つのイベントは、その対象の前のイベントともつながっていますが、同時代に発生した他のイベントとも横糸でつながっています。時間−歴史−縦−垂直的思考に対して、空間−地理−横−水平的思考です。さまざまな生物が出現し、それぞれの歴史をたどりますが、お互いに影響しあいます。
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脊椎動物の骨は軟骨の中に造られます。軟骨の主成分はコラーゲン繊維です。コラーゲン繊維は生物の多細胞化のときに誕生しました。原始の脊椎動物の体表は厚いコラーゲン繊維で覆われていたことでしょう。骨は骨細胞がコラーゲン繊維の束の中に分泌するリン酸カルシウムの結晶です。
最初の骨は外骨格として誕生しました。皮膚のコラーゲン繊維の中に分泌されて鎧のように体を覆いました。炭酸カルシウムの殻を持つ貝と同じです。貝の殻は現在も立派に機能していますが、リン酸カルシウムの殻は進化とともに退化しました。現在では頭蓋骨にその名残があります。
進化の過程で、内骨格が発達しました。背骨のように神経組織を守る骨。肋骨のように内臓組織を守る骨。そして、運動のための四肢の骨があります。カメの甲羅は肋骨です。背骨は椎骨が連なってできています。脊椎動物の体は椎骨が基本単位である体節に対応して作られます。四肢の骨は基本構造から付加した形で誕生し、発達しました。
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人間の血液中には１〜２mMのリン酸が存在しますが、海水中にはリン酸濃度が0.001mMと1,000分の１しか含まれていません。リン酸は今まで何度か登場していますが、あらゆる生命現象に分子レベルで重要な役割を果たしています。リン酸を自由に使えるように蓄える仕組みを持つことで、より高度な生物活動ができるようになったのでしょう。脊椎動物とは血中にリン酸濃度を十分供給することで進化できた生物かもしれません。
ここで、mMとは分子数で表す濃度の単位です。物理化学的な溶液の性質を重量パーセントよりよく反映するので、化学に必須の濃度表示です。リン酸１mMは0.01%程度です。
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歯は外骨格としての頭蓋骨から発生します。歯の発生と言うと、鮫の歯が有名です。鮫肌と呼ばれるように、鮫の鱗（うろこ）は楯鱗と呼ばれ、エナメル質、象牙質、骨様組織からできています。歯と同じ構造なので、皮歯と呼ばれます。鮫には口の中にも粘膜性の皮歯があります。口の皮歯は内側から成長し、歯となってせり出してきます。常に生えかわる歯です。
人間を含めて哺乳類の歯は1度しか生えかわりません。顎の成長に合わせて１回だけ生えかわるように遺伝的にプログラムされているようです。歯はエナメル質と象牙質からなっています。どちらもリン酸カルシウムですが、歯の外側にあるエナメル質はほぼ結晶状態でとても硬い組織です。１度しか作られず、再生されません。エナメル質を裏打ちするのが象牙質です。ここには細胞が入っていて、虫歯になると、その刺激を内側に伝え、また、内側から象牙質を補強して穴が開くのを防いでいます。
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虫歯を作るのは微生物の活動によって分泌された酸です。酸とアルカリは高校の化学で水素イオンと水酸イオンの働きとして学習します。よく知られているように、水分子（H2O）は水溶液中で解離して水素イオン（H+）と水酸化物イオン（OH-）を作ります。H+は水和してヒドロニウムイオン（H3O+）になっています。化学的には酸やアルカリの働きはこのイオンによりますが、日常的には水分子の解離を促す物質のことを酸やアルカリと呼びます。水素イオン（H+）と水酸化物イオン（OH-）は同時に増えることはなく、どちらかに偏ります。同時にできると反応して水分子に戻るからです。水の中で水素イオンを作り出す物質が酸で、塩酸や硫酸、酢酸などがあります。
虫歯と同様、骨も酸で溶かされます。骨を溶かす細胞は破骨細胞と呼ばれ、骨にくっついて酸を分泌します。一方で骨は骨細胞で作られます。２つの細胞の働きはバランスがとれていて、力のかかる場所は骨が多く造られ、力がかからないと骨が溶かされて吸収されます。宇宙に行って骨に体重という負荷がかからなくなると骨はやせ細ってしまいます。また、怪我や病気で長い間寝たきりになると、骨はやせ細ります。
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メダカやタナゴのような小魚の群れにはボスが存在しませんが、統率のとれた集団行動を示します。水族館で、また、海中散歩の映像で、颯爽と泳ぐ魚の群れは美しく、神秘的です。リーダーがいないのに秩序が形成されるというのは不思議ですが実際には単純な原理です。
通勤ラッシュの駅では、たくさんの人々が行きかいます。しかし、このとき人々は滅多に衝突しません。人々の行動を指揮する者はいませんし、それぞれの人も駅全体の様子を把握できるわけではありません。自分の目の届く範囲でうまく歩こうとしているだけです。同じように小魚の群れも、各個体が近くにいる何尾かの個体と一定距離を保ち、進行方向をそろえているだけです。おそらく草食動物の大きな群れも同じような原理で維持されているでしょう。群れ行動というのは、最小限の努力で最大の効果があげられるようなシステムです。
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群れが大きな籠のような障害物の中に入ったとします。しばらくして出口の近くにいる個体が外に出ようとします。特定のリーダーが障害物の奥にいると、脱出するべきかどうかの判断がつきません。また、群れ全体の様子が各個体の行動を律する場合（全会一致によって群れの意思決定を行なう）も、出口付近の個体の脱出も止められてしまい、全体が脱出できません。
群れの各個体が周りの数匹だけで行動を決定すると、奥にとどまろうとする個体と脱出する個体に分裂してしまい、もはや群れを維持することができなくなります。群集の密度が高い状況下で利己的な傾向が強くなると、パニックとなり、圧死事故を起こしたりします。
適度に周りを見回すことで、一つの群れを維持しつつ、しかも、障害物を脱出しようとする個体の情報が，うまく奥の個体にも伝達されると、群れ全体が安全に障害物から抜け出すことができます。群れ行動にとって、他の個体に協調しようとする行動と自分自身で考えた利己的な行動がうまくバランスを保つことの必要性を示しています。
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群れをシミュレーションするには、群れとしての行動をプログラムするのではなく、群れを構成する要素に簡単な２つのプログラムを付けます。
1. 周りの要素と移動する方向や速度を合わせる。
2. 周りの要素や障害物と一定の距離を保つ。
これで勝手に運動させると群れができます。2つのプログラムには許容される範囲が設定されますが、その範囲が広すぎても狭すぎても群れとしての行動が円滑に行かなくなります。広いと群れがばらばらになり、狭いと障害物にぶつかったときに固まってしまうのです。
古来、賢人の言葉や巨大宗教のルールは常に矛盾しあう教理を含みます。群れのルールのパラメータを複雑な状況にあわせてファイン・チューニングするのが、より良い人生のコツなのだと主張しているのです。パラメータを固定したり、許容範囲を狭めると途端に周りとの摩擦になります。政治的な圧力や強力なプロパガンダなどで、集団のパラメータの自由度が低くなると、集団は硬直化して破綻することになります。
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中学校の修学旅行で比叡山延暦寺に行きました。みんなで正座させられて、話を聞かされたのですが、一隅を照らすという話でした。血気盛んな頃ですから、しみったれた話だと思ったものです。世界の平和のためだとか、人類の敵を撃退するだとか、そんな話が訓話に価すると考えていた頃ですから。
中年になってみると、それぞれが社会の中で自分が決めた場所で、自分の手の届く範囲で人の役に立ち、人の力になることが社会を作る基本であると考えるようになりました。一人一人が手の届く範囲で自らを律し、努力し、協力し、秩序を保つように行動すれば社会全体が円滑に運営されるはずであると。社会危機や天災もうまく乗り越えられるはずではないか。
一人一人の能力の差が手の届く範囲の差です。能力の高い人はより広い範囲で行動することが求められます。能力に応じて責任を持つ範囲を決めればいいのです。残念ながら、現在では能力のある人が自分自身のためだけで行動している例や、能力のない人が過分な責任（本人は権利と思っているかも）を負っている例が多すぎるようです。
つづく
