2011 年度・玉川大学農学部・秋学期・（木曜第 3 〜 4 限）三中信宏〈分子系統進化学〉：2011 年 9 月〜 2012 年 1 月

玉川大学 8 号館 324 番教室

分子系統進化学— 生物の進化を分子データから推論する —

三中 信宏MINAKA Nobuhiro

独立行政法人 農業環境技術研究所 生態系計測研究領域 上席研究員

東京大学大学院 農学生命科学研究科 生物・環境工学専攻 教授［生態系計測学］

東京農業大学大学院 農学研究科 客員教授［応用昆虫学］

minaka@affrc.go.jp（メール）http://twitter.com/leeswijzer（ツイッター）

http:/facebook.com/leeswijzer（フェイスブック）http://cse.niaes.affrc.go.jp/minaka/（ウェブサイト）

http://d.hatena.ne.jp/leeswijzer/（書評ブログ）

1. 知識の体系化を目指す体系学

2. 分類は系統の「断面」である

3. オブジェクト非依存の体系学

4. 事例：伝承写本の系統推定論

5. 体系学的な「パターン」分析

分類する者

分類される物

環世界（Umwelt）Jakob von Uexküll

三中信宏「誰にとって【種】は実在するのか？：「種問題」の現状と展望」第 52回日本菌学会大会シンポジウム〈菌類における「種」とは何か〉

2008 年 5月 31日（土），三重大学・三翠ホール

【種】（species）をめぐる論争

http://www.ya.sakura.ne.jp/~yu_yu/yu/kinen/rurispecies.gif

【種】概念をめぐる長年の論争はいまだに決着していない．

【種】の実在性に関する形而上学的論議が未解決であるため，生物学だけでカタがつかない．

【種】って何さ？

ISHPSSB Off-year Workshop 20085 - 7 November 2008

Takigawa Memorial Hall, Kobe University

Controversies on "Species"1. The "Species Category" Problem

How can we define the species concept? At present

there are more than twenty species concepts:

biological species concept, phylogenetics species

concept, evolutionary species concept, etc...

Monism vs. Pluralism

ISHPSSB Off-year Workshop 20085 - 7 November 2008

Takigawa Memorial Hall, Kobe University

Controversies on "Species"2. The "Species Taxon" Problem

What is the ontological status of each species

taxon? For example, is Homo sapiens a class (with

a defining property) or an individual (a spatio-

temporally limited entity)? This problem implies

some metaphysical considerations.

Nominalism vs. Realism

三中信宏「誰にとって【種】は実在するのか？：「種問題」の現状と展望」第 52回日本菌学会大会シンポジウム〈菌類における「種」とは何か〉

2008 年 5月 31日（土），三重大学・三翠ホール

【種】カテゴリー

【種】タクソン

実在論

一元論

唯名論

多元論

【種問題】

すべては「形而上学」の問題である．

三中信宏「誰にとって【種】は実在するのか？：「種問題」の現状と展望」第 52回日本菌学会大会シンポジウム〈菌類における「種」とは何か〉

2008 年 5月 31日（土），三重大学・三翠ホール

ヒトは生得的な分類者（classifier）

三中信宏「誰にとって【種】は実在するのか？：「種問題」の現状と展望」第 52回日本菌学会大会シンポジウム〈菌類における「種」とは何か〉

2008 年 5月 31日（土），三重大学・三翠ホール

抗いがたい心理的本質主義Susan A. Gelman (2003)The Essential Child: Origins of Essentialism in Everyday Thought. Oxford University Press.

“Children use the language of biology not because they are drawing from their biological knowledge to construct essentialist theories, but rather because they are modifying and assimilating biology to fit essentialism. The result is a folk biology that is strongly essentialist. …… Where we sometimes see genuine theory change is in the adoption of Darwinian evolutionary theory, though even here many adults may never fully drop their essentialist assumptions that contradict evolution.” (p. 141)

三中信宏「誰にとって【種】は実在するのか？：「種問題」の現状と展望」第 52回日本菌学会大会シンポジウム〈菌類における「種」とは何か〉

2008 年 5月 31日（土），三重大学・三翠ホール

抗いがたい心理的本質主義・心理的本質主義（psychological essentialism）とは，「カテゴ

ライズされた集合は実在し，しかもその背後（内部）には不可

視な本質（essence）が隠されているとみなす心理」である．

・心理的本質主義はヒトが生得的にもつ無意識の認知バイアスで

あって，進化思想と根本的に衝突する形而上学的本質主義とは

無関係である．本質化（essentialize）は心の問題である．

・カテゴライズされた集合が本質化されるかどうかは場合に

よって異なり，自然種（natural kinds）は人工類（artificial

kinds）よりも本質化されやすい．

進化思考の世界三

中信

宏 2010

進化思考＝プロセス思考

体系思考＝パターン思考

　・分類思考

　・系統樹思考

三中信宏「誰にとって【種】は実在するのか？：「種問題」の現状と展望」第 52回日本菌学会大会シンポジウム〈菌類における「種」とは何か〉

2008 年 5月 31日（土），三重大学・三翠ホール

系 統 学

進化生物学

歴史科学

統計科学

離散数学

生物学哲学認知科学

分 類 学

生物学

民俗学

統計科学

論理学

形而上学認知科学

「系統樹思考」と「分類思考」

「系統樹思考」とは：　１） 対象物間の由来関係　２） 最適解のアブダクション　３） 系譜によるメトニミー

三中

信宏

2006

三中信宏「誰にとって【種】は実在するのか？：「種問題」の現状と展望」第 52回日本菌学会大会シンポジウム〈菌類における「種」とは何か〉

2008 年 5月 31日（土），三重大学・三翠ホール

系 統 学

進化生物学

歴史科学

統計科学

離散数学

生物学哲学認知科学

分 類 学

生物学

民俗学

統計科学

論理学

形而上学認知科学

「系統樹思考」と「分類思考」

「分類思考」とは：　１） 分類群間の包含関係　２） 自然なパターン認知　３） 類似によるメタファー

三中

信宏

2009

朝日カルチャーセンター（October ～ December 2005，新宿）三中信宏：公開講座「進化する生物（全 5回）」

「分類学」と「系統学」では

何がちがうのか？

「目的」と「論理」が異なる

分類は系統の「切片」であるR. L. Rodriguez (1950), A graphic representation of Bessey's taxonomic system. Madroño, 10: 214-218.

Charles E. Bessey (1915) の分類体系

分類は系統の「切片」である

Max Fürbringer (1888), Untersuchungen zur Morphologie und Systematik der Vögel, zugleich ein Beitrag zur Anatomie der Stütz- und Bewegungsorgane. Zwei Bände. Verlag von T. J. Van Holkema, Amsterdam & Verlag von Gustav Fischer, Jena.

分類は系統の「切片」であるHerman J. Lam (1936), Phylogenetic symbols, past and present. Acta Biotheoretica, 2: 153-194.

分類は系統の「切片」であるWalrus - Graph Visualization Tool (http://www.caida.org/tools/visualization/walrus/)

第 3回最先端育種セミナー（17～ 19 November 2005，神戸）〈家畜・水産動物における遺伝的多様性研究―その目的と新しい方法論―〉三中信宏：生物進化の歴史を推定する̶分子系統樹を構築する理論と方法

「生命の樹」の推定が

生物多様性を理解するのに

不可欠である

進化思考と体系思考（系統樹思考・

分類思考）の対象は生物に限定され

ない．生物と非生物の別を問わず，

あらゆるオブジェクトは分類され得

る．またその進化の結果は系統樹と

して表現され得る．

チャールズ・ダーウィン『種の起源』

（1859）の版（初版〜第 6 版）の変遷

過程をアニメーション化．

『カンタベリー物語』の系譜

本文テキストに関する分岐分析（最節約法）を実行する．

『カンタベリー物語』の系譜

分岐図（cladogram） 分岐樹（phylogram）

『カンタベリー物語』の系譜Adrian C. Barbrook et al. (1998), The phylogeny of the Canterbury Tales. Nature, 394: 839

Nature © Macmillan Publishers Ltd 1998

8Geoffrey Chaucer’s The Canterbury Tales

survives in about 80 different manu-script versions1. We have used the tech-niques of evolutionary biology to producewhat is, in effect, a phylogenetic tree show-ing the relationships between 58 extant fifteenth-century manuscripts of “The Wifeof Bath’s Prologue” from The CanterburyTales. We found that many of the manu-scripts fall into separate groups sharing dis-tinct ancestors.

Manuscripts such as these were createdby copying, directly or indirectly, from theoriginal material (written, in the case of TheCanterbury Tales, in the late fourteenth cen-tury). In the process of copying, the scribesmade (deliberately or otherwise) changes,which were themselves copied. Textualscholars have developed a system for recon-structing the relationships between textualtraditions by analysing the distribution ofthese shared changes, and have constructedfamily trees (stemmata) on the basis of theresults, with the ultimate aim of establishingprecisely what the author actually wrote.This analysis is carried out manually and isfeasible only for a few manuscripts of shorttexts. The sheer quantity of information in atradition the size of The Canterbury Talesdefeats any system of manual analysis.

However, the principle of historicalreconstruction is similar to the computer-ized techniques used by evolutionary biolo-gists to reconstruct phylogenetic trees ofdifferent organisms using sequence data. Wetherefore applied phylogenetic techniques toThe Canterbury Tales using the 850 lines of58 surviving fifteenth-century manuscriptsof “The Wife of Bath’s Prologue”. We believethis to be the first full tradition of a majorwork to be analysed in this manner.

It may be inappropriate to impose atree-like structure on such data sets, so weused the method of split decompositionimplemented in the program SplitsTree2, inaddition to the cladistic analysis of PAUP3.Figure 1 shows a SplitsTree analysis of 44 of

the 58 manuscripts. Very similar resultswere given by PAUP (not shown). Severalmanuscripts form groups (A, B, C/D, E andF), each descended from a single and dis-tinct common ancestor. The remaining 14manuscripts were removed from the analy-sis shown in Fig. 1, as they were likely tohave been copied from more than oneexemplar, either by deliberate conflation ofreadings or by changing the exemplar dur-ing the course of copying. These manu-scripts were identified by comparison of thetrees generated with different regions of thetext, which showed that their position in theanalysis varied dramatically depending onwhich region was used. The central point islikely to represent the ancestor of the wholetradition. The manuscripts grouped as Oare particularly crucial; their position nearto the centre suggests that they all descendfrom Chaucer’s original, and may thereforecontain crucial evidence about this original.However, most of them have been ignoredby scholars.

From this analysis and other evidence,we deduce that the ancestor of the wholetradition, Chaucer’s own copy, was not afinished or fair copy, but a working draftcontaining (for example) Chaucer’s own

notes of passages to be deleted or added,and alternative drafts of sections. In time,this may lead editors to produce a radicallydifferent text of The Canterbury Tales. Theseresults also demonstrate the power ofapplying phylogenetic techniques, and par-ticularly split decomposition, to the studyof large numbers of different versions ofsizeable texts.Adrian C. Barbrook, Christopher J. HoweDepartment of Biochemistry,University of Cambridge,Tennis Court Road, Cambridge CB2 1QW, UKe-mail: c.j.howe@bioc.cam.ac.ukNorman BlakeHumanities Research Institute,Arts Tower, University of Sheffield,Sheffield S10 2TN, UKPeter RobinsonThe Division of Learning Development,Gateway House, De Montfort University,Leicester LE1 5XY, UK

1. Blake, N. F. The Textual Tradition of The Canterbury Tales

(Edward Arnold, London, 1985).

2. Huson, D. H. Bioinformatics 14, 68–73 (1998).

3. Swofford, D. L. PAUP Version 3.1.1. (Smithsonian Institute,

Washington DC, 1993).

4. Robinson, P. M. W. in The Canterbury Tales Project: Occasional

Papers Vol. II (eds Blake, N.F. & Robinson, P.M.W.) 69–132

(Office for Humanities Communication, London, 1997).

NATURE | VOL 394| 27 AUGUST 1998 839

The phylogeny of The CanterburyTalesscientific correspondence

Phenology, the traditional study of seasonalplant and animal activity driven by envi-ronmental factors, has found new relevancein research into global climate change1–4.Global phenology research so far has con-centrated on measurements obtained bysatellites, downplaying connections of thesemeasures to information obtained on thesurface1,4, perhaps because of a lack of con-ventional, surface-based phenological data.However, an integration of conventional

and satellite-derived measures is needed tounderstand better the mid-latitude springonset of photosynthesis, known as the‘green wave’ or ‘green-up’5–7. Here I showhow a surface-based green-wave model canextend the monitoring of climatic varia-bility back to 1900, providing a longer-termcontext for the more limited, recent dataobtained from satellites.

Simple events, such as flower blooms orinsect hatchings, offer clues to the workingsof complex processes8. The spring greenwave signals the start of the growing sea-son and profoundly influences subsequent

productivity7; plant activity is more respon-sive to spring weather than to other seasons.Thus, indices that measure the onset of thegreen wave are ideal biological measures ofclimatic variability. Despite these attributes,traditional phenological studies are typi-cally local-scale agricultural projects, rarelyinvolving ecosystem- or global-scale proces-ses. In contrast, satellite remote sensing hasbeen widely used for biospheric monitor-ing, including for phenology1,2,4,9.

The daily global coverage by satellitesmakes them essential to investigations ofgreen-up. However, remote-sensing data

Green-wave phenology

Figure 1 SplitsTree analy-sis of 44 manuscripts of“The Wife of Bath’s Pro-logue” from Chaucer’sThe Canterbury Tales4.The two- or three-char-acter codes indicateindividual manuscripts,whereas the large capi-tals indicate groups ofmanuscripts, which arecoloured the same.

Nl

Cx1

Ry1

Ds

Bo1

He

Ii

Ln

En3

Tc2

Ph2

Si

Ne

Mg

Pw

Gg

Ry2Tc1

En1 MaRa3

Ha5

Sl1

Ht

Cn

Fi

Ld1Lc

Bw

Dd

Cp

Ad1

To

Sl2La

Ld2

Ph3

Mm

Ad3

Dl

Ch

Bo2

HgE

O

C /D

A

B

F

O

O生物の系統推定と

同じソフトウェア

を用いて写本の系

統樹（PAUP 3.1）

と系統ネットワー

ク（SplitsTree）を

推定した．

『百鬼夜行絵巻』の系譜

『百鬼夜行絵巻』の系譜山田奨治 2009

『百鬼夜行絵巻』の系譜山田奨治 2009

『百鬼夜行絵巻』の系譜山田奨治 2009

祖先子孫

子孫

第 3回最先端育種セミナー（17～ 19 November 2005，神戸）〈家畜・水産動物における遺伝的多様性研究―その目的と新しい方法論―〉三中信宏：生物進化の歴史を推定する̶分子系統樹を構築する理論と方法

The Tree of Life

第 36回ラマル会講演会2011 年 6 月 9 日（木）, 20:00 〜 21:00

ホテル・サンルートプラザ新宿・芙蓉の間

家系図による体系化

Nishinomiya-Yukawa International & Interdisciplinary Symposium〈What is Life? - The Next 100 Years of Yukawa's Dream〉

15 - 20 October 2007, CO-OP Inn Kyoto, Kyoto

Alles mit Gott und nichts ohn' ihn

Alles mit Stammbaum und nichts ohn' ihn

Everything with The Tree of Life, and nothing without Him.