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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）
ゴンドワナ超大陸はオルドビス紀からデボン紀にかけて南極を通過した。
カンブリア紀の生物は５億年前に大部分が絶滅し、オルドビス紀の生物が出現した。一言でいうと豊饒の海の出現。生物の関係が複雑化して、現在のさんご礁のような風景を作り出した。蛸、イカ、貝など、日本人の好きな海産物が誕生した。カンブリア紀は突然生物が出現したので、驚きの意味も込めて進化の大爆発であったが、実際にはオルドビス紀はカンブリア紀を上回る生物の多様化をもたらした。
オルドビス紀で誕生した生物の器官として代表的なものは、石灰質の殻（層孔虫、サンゴ、腕足類（二枚貝）や巻貝、ウミユリ、オウムガイ（殻のついたタコやイカの祖先））である。いずれも身を守るための装備と考えられ、海の中の生物は肉食動物から身を守ることができたものが繁栄した。
オルドビス紀に作り出された海の中の多種多様な生き物の世界は、何度かの部分的な絶滅はあったが、ペルム紀まで2.5億年ほど続いた。なお、比較的大規模な絶滅が発生するたびに「紀」が変わる。
ゴンドワナ超大陸が南極に達し、寒冷化したため、生物の絶滅があり、シルル紀となった。シルル紀では植物の陸上への進出が始まった。
地球上に酸素がじゅうぶん蓄積されると、オゾン層のバリアーができ、有害な紫外線が地表に届かなくなって、さまざまな生物が陸に上がることができるようになった。約4億2000万年前である。陸上は、海中に比べるとまだ生命に致死的な紫外線量が多く、さらに、乾燥を防止するための仕組みや浮力が無いため体を支える構造が必要になる。一方、酸素濃度が海中より遙かに高く、競合生物が皆無であるという好条件もあった。植物にとっては光量も二酸化炭素量も海中より遙かに多いという意味で魅力的な環境であった。
まず地衣類（コケ）が現れ、ついでシダ類が繁茂した。しかしシダといってもまだ葉が分化しておらず茎だけの形だった。乾燥に耐えるために水分調節のための気孔を持たなくてはならない。重力に逆らって水や栄養分を運搬するために細い管を束ねた維管束が発達し、同時に、茎も強固になった。
植物が陸上で成功すると、腐った植物を食べるダニのような動物が上陸し、ついで昆虫類が繁殖した。最古の昆虫の化石はスコットランドで発見されたシルル紀のものである。陸の上では浮力無しで体を支え、また、乾燥に耐える必要があったので、体が殻で覆われた節足動物が陸上に進出したのであろう。陸上で運動するためには殻が分断され、運動器官が形成されている必要があった。
羽を持ち、空を飛ぶ昆虫は3億年前（石炭紀）に出現した。約2億5千年前（ペルム紀）には現在の昆虫がほぼ出揃った。
+++ 目のマスター制御遺伝子はPax-6である +++
アノマロカリスは突き出た目を持っています。三葉虫は頭のところに平たい体の上に突き出た複眼を持っていました。ちょっと強引ですが、今回のテーマは目です。
前回のメルマガでちょっと触れたホメオボックス遺伝子。ホメオボックス遺伝子は形作りの遺伝子です。目の形つくる遺伝子Pax-6は、ショウジョウバエのホメオボックス遺伝子の研究から見つかりました。
形態形成の遺伝子の研究はショウジョウバエで盛んです。ショウジョウバエは野菜くずなどにたかる小さなハエです。簡単な餌で飼育できること、サイズが小さいことから、たくさんの突然変異体がとられました。卵を産んだあと、成虫を全部取り除いて世代交代を簡単に行うことができることも利点です。
ホメオボックス遺伝子はショウジョウバエも脊椎動物も共通に持っています。マウスや人間のPax-6遺伝子も、目の形成に関係しています。マウスのPax-6突然変異体はスモールアイと呼ばれ、目が小さくなる異常が起こります。
実験的にハエのPax-6遺伝子をハエの体のいろいろな場所で作動させると、体中のさまざまな場所に目ができました。さらに、マウスのPax-6遺伝子をハエの体で作動させると過剰な複眼が形成されました。
つまり、Pax-6遺伝子は目をつくるための最初の指令を出す遺伝子です。そのような遺伝子のことを専門用語でマスター制御遺伝子と呼びます。具体的には、Pax-6遺伝子が作動すると目をつくるための多数の遺伝子が整然と働きだし、目を作ります。動物の目は、複眼であろうと、タコやイカのようにピンホールであろうと、一見異なった構造をしていますが、その形作りはPax-6遺伝子が最初の引き金を引きます。
Pax-6遺伝子をもつと判っている最も原始的な生物はプラナリアです。視細胞と色素細胞をそれぞれ1個ずつしかもたないものもいます。動物の目は進化の途上でただ一度だけ登場し、それが様々な仕組みを持つようになりました。
+++ 見ることは理解すること +++
人類にとって視覚は最も重要な情報の収集装置です。そのため、見方や視点は考え方や価値観を意味します。視点という表現からは、ある事物もしくは真実が存在しており、それに対していくつかの角度から見て浮かび上がる像があるという構図を思い浮かべます。すなわち、物事は一面的にではなく、さまざまな視点から見なければ、真の姿を理解できないのです。しかしながら、このような見方は、実体に縛られた思考法でしょう。
実体とは何か。すべての視点から分析・検討しなければ真実は得られないのか。そもそも、真実や実体は存在するのでしょうか。現象学では、実体をさまざまな視点からみるということではなく、逆に視点の方が対象を創り出すという逆説的な構図を描きます。したがって、視点によって同じ事柄が様々な表現に創出され、それは通常の見方とは異なることもあります。現代美術や音楽の一見奇妙な表現です。
+++ 見るということは能動的に世界を構築すること +++
かつては，世界のイメージは写真のように網膜に焼き付けられ、脳の視覚領野がそれを解釈すると一般に信じられていました。
最近の研究では、脳は大量の情報から事物の重要な性質だけを抽出することが解っています。見るべきものだけを見ており、不要なものは捨てます。単に受動的に観察しているのではなく、能動的に世界を構築しているのです。
脳は視覚像を機能的に異なるいくつかの領域で分けて受容します。色、形、顔や表情などの属性を、それぞれの領域の特定のニューロンで処理します。すなわち、視覚中枢には知覚するすべての属性のため脳部位に分かれていて、特殊化したニューロンがあるという仮説です。
例として、色と動きの変化を処理することを考えましょう。動きでは空間の異なる2点を次々に見ますが、色の場合には、違う2点における波長成分を同時に見ます。脳ではそれぞれの動きに対して異なった部位のニューロンが反応します。そして、色の変化は動きの変化より常に80msecほど早く意識されます。
2つの物が違っていると言えるのは、脳の違う場所が反応するか、同じ場所が反応しても時間差があるからです。同じ場所が同じ時間で働くと2つの物であっても違いを理解できません。脳での時間とはニューロン群の間の伝導速度の違いであり、現実の事象の発生の時間の違いではありません。現実世界での時間の違いを理解するのは時間変化を担当するニューロンの働きです。
視覚は比較によって成り立ちます。像の変化から網膜の一群の視細胞の興奮の変化に対応したニューロンがセットで起こり、一群のニューロンの興奮が次のニューロンの興奮につながる。すなわち、視覚情報は階層的に分析されます。階層性の各段階で物事を自動的にカテゴリー化していきます。脳の階層性の高いところに障害が起こると、患者はより低いレベルでの能力に基づくカテゴリー化しかできなくなります。
網膜の像の変化を感じるニューロンの数と種類はいくつあるのか、不明です。その次の処理を行うニューロンの種類も不明です。すべてをリスト化したときに、知覚され得る視覚情報のすべて（森羅万象）と、情報処理によって齎される概念のすべて（百家万説）が明らかにされるのかもしれません。少なくとも、その数は有限です。ニューロン（脳神経細胞）の数を超えません。
+++ 人間の一生の視覚経験はすべて画像データとして記録可能になってきた +++
DVDに1本の映画を記録できます。約2時間の音声データと映像データです。人間の睡眠時間を8時間とすると、その人の1日の視覚情報は音声情報と共に8枚のDVDに記録することができます。約40ギガバイトです。一ヶ月で約１テラバイトになります。人間の一生を80年とすると、約1000ヶ月です。3万日になります。すなわち、人間の見る情報量は一生の間に1000テラバイトになります。DVDに焼くと、24万枚です。さらに高密度のメディアが開発されればこの枚数は減るでしょう。皆さんはこの情報量を多いと思いますか。人間の経験の上限はこの程度です。
+++ 脳だけでは精神活動は説明できないようだ +++
精神活動はコンピュータのソフトウエアで、脳がハードウエアという考えは今でも常識になっています。すべての認識は、結局のところ、外界にある様々な事柄を正確に描写・表象している実体的な記号（脳、ニューロン、ハードウエア）を取り扱う一連の規則（精神活動、ソフトウエア）にすぎないという考え方です。
ところが、コンピュータモデルだけでは、単なる歩行や自然な状況での対象の知覚さえ困難なことがわかってきました。精神活動の理解には、脳のハードウエアだけでなく、脳と相互作用をしている身体も含めて考える必要があります。さらに、神経回路の発達には身体を通じて入力される様々な信号、特に、同種の他の個体との相互作用が極めて重要だと再発見されました。
+++ 脳の指令する活動には内部モデルが作られる +++
内部モデルとは脳の外の制御対象の性質を脳の内部に写し取ったモデルを仮定する考え方です。よくできたモデルは現物の代わりになるはずです。例えば、実際には腕を動かすことなく、こんな指令を送ると手や腕はこんな動きをするだろう、と予測することができます。また、実際に腕を動かす場合でも、動いた腕から結果が戻ってくる前に運動の結果を予測することができます。誤差を修正し、同時にモデルの誤差も修正し、より正確になるよう改良します。
コップを掴むと思っただけで、視覚情報が適切に処理され、モデルを基に、多くの筋肉に対して適切な指令が出され、手は思い通りの軌跡を描いて目標に到達する、というわけです。
内部モデルは様々な運動に対して作られます。コップを掴む。テニスラケットを振る。シャベルで土をすくう。つまり、多才な制御を可能とするためには複数の内部モデルが脳の中に獲得される必要があるはずです。ただ、運動１種類につき１個の内部モデル必ずが必要ではなく、うまく制御することで、少ないモデルで無限のバリエーションを作り出しているのではないでしょうか。
+++ 内部モデルの拡張により見えないものも存在できる +++
サンタクロースはその代表例です。子供のときに無邪気にその存在を信じていたサンタクロースは社会の習慣行為であった、と、子供はやがて悟ります。でも、サンタクロースが居たと信じたことは甘い思い出となって、人々の心に残ります。だから、愛、親切、献身の象徴としてのサンタクロースが居るのでしょう。これからもずっとサンタクロースは存在し続け、子どもの心を、そして親の心も喜びで満たしつづけてくれるでしょう。
一方で、人間のような神など子供っぽい観念に思えます。被創造物たる人間にご褒美を与えたり罰したりする神やわれわれと同様の意志を持っている神など信じられません。人間が物理的死を超えて生きるなどということも私は信じないし、信じたいとも思いません。
そのため、個々の人々が神や神々の手を一切借りることなく、自ら救済を得ることができるということを論理的に明らかにした仏教に惹かれます。また、素朴ですが、自然との一体感を重視し、清らかさ、明るさ、素直さに価値を置く日本神道に惹かれます。
+++ 見える世界を幾何学が解釈する +++
古代に完成されたユークリッド幾何学は2干年をへた現代でもほぼそのままの形で教えられています。ユークリッド空間は人間の視覚的な直感によくあっていて、現実の物質世界を記述する重要な方法です。
厳密に「見る」ことを観察して、射影幾何学が発展しました。簡単に言うと、透視法の幾何学化です。有名なレオナルド・ダ･ビンチのスケッチを思い起こす方も多いでしょう。美術でも学びます。キャンバスに写し取られた風景は無限遠で1点に集まるように構成する。幾何学としては無限の概念の導入です。無限遠点の導入。直線の両端は無限遠点で一致。平行線は無限遠点で交わる。直線は中心が無限遠の円。接線は割線の極限。漸近線は無限遠点で接する。デザルグとパスカルによって射影幾何学の完成を見ました。
一方で、空間の数値化表現であるデカルトやフェルマーらによって解析幾何学が考えられました。彼らは座標を導入しました。これは、代数幾何学・微分幾何学・トポロジーの発生のもととなりました。
+++ 現実と物理的に分離された視覚体験は脳の内部モデルを貧弱にする +++
浅間山の噴火に始まり、地震に台風と天災大盛日本を思い起こさせる９月前半でした。先日、訪れた札幌では台風18号の傷跡も生々しく、あちこちで街路樹の折れた枝や倒れた幹の片付けが行われていました。ところが、マンションの中にいると窓の外で吹き荒れる台風もテレビ画面のように見えます。時々ゴウと言う音や何やらが飛んでいく音がして臨場感をかき立てます。でも、あくまで他人事です。気象衛星の映像と共に進路が予告され、リアルタイムに報道される台風は一種のイベントとなりました。
世界のどこかで何か重大な事件が勃発すれば、我々は映像としてそれを知ることができます。マスコミはそれがあたかも自分の問題であるかのように関心を持ち、関わらなくてはならないと主張しますが、世界と自己とは単なる主観的な認識でどうこうなるわけではないでしょう。
逆に、映像による認識だけで関心を持つ場合、おそらく善意や真剣さに支えられているはずですが、ただの身勝手な偽善行為になってしまう危険があります。さらには、様々な現実の感覚を伴わない映像は誤った内部モデルを作り上げる危険があります。
+++ 客観的とは、誰が見ていることなのだろうか +++
現在の教育やジャーナリズムは、誰もが真実を見ることができるし、見ることを望んでいるし、見せるべきだと、と主張します。そして、誰もが客観的な理解や判断ができると。そもそも、民主主義は万人の理性を仮定して成立します。万人が平等に情報を得られれば、理性的な判断をするはずという仮説。この仮説に基づいて近代的な国民国家が成立しました。しかし、かなり平等に情報が得られるようになってみても、その量が多いせいかもしれませんが、万人はなかなか合理的には判断できないようです。客観的な判断ができ、それに基づいて社会を運営することは現実的に可能でしょうか。
つづく
