生物多様性を測る「ものさし」の最小単位を発見

『系統樹』って、進化の家系図みたいなものなの？

家系図という比喩は、ざっくりとしては合ってます。ただ、決定的に違う点が一つあります。 人間の家系図は「過去から現在へ向かう一方通行」ですよね。曾祖父がいて、祖父がいて、親がいて、自分がいる。でも系統樹は「共通の祖先からどう枝分かれしたか」を示すもので、むしろ「逆三角形」の形に広がっていく。 たとえば、ネコとライオンは数百万年前に共通の肉食動物の祖先から枝分かれした。その祖先とクジラも、もっと遠い時間をさかのぼると共通の哺乳類の祖先から分かれている。系統樹を見ると、こうした「誰が誰の遠い親戚か」が一目瞭然になる。 この論文で大事なのは、その系統樹の「枝の長さ」なんです。同じ二つの種でも、共通の祖先から分かれてから短い時間しか経っていなければ「似ている確率が高い」。逆に遠い過去に分かれていたら「進化で大きく異なっているはず」。つまり、生物多様性って、単に「種が多い」だけじゃなくて、「進化の時間軸でどう散らばっているか」が本当の価値を決めるということのようです。

自分たちが住んでる地域の生物多様性が『高い』『低い』って判断されるとき、この研究の結果が実際に使われるようになるの？

実際に使われるようになるのはたぶんそう遠くない話だと思います。 というのも、いま環境評価って行政の判断で行われてるんですね。ダム建設前の生態調査とか、開発地域の環境アセスメントとか。そのとき「どの指数を使うか」がけっこう恣意的に決まってたりするんですよ。専門家の間でも「この方法が最適」という合意がなかったから。 今回の研究は、その根拠を幾何学的に整理したわけです。つまり「こういう条件がそろっていれば、どの計算方法を選んでも本質は同じ」という最小限のルールが見えた。これってガイドラインやマニュアルの形にしやすいんです。 自治体が「この地域の多様性を評価する」と言ったときに、今までは計算方法を聞くだけでも曖昧だったものが、「国際的な標準」として示すことができるようになる。あなたの地域の生物多様性が「高い」と判定されたとき、その根拠が格段に透明になるということですね。 ただし、使われるまでには学会から行政への橋渡しに時間がかかりそうではあります。

これまで『多様性を測る方法』が複数あるのに、統一されずにバラバラに使われてたってこと？

実は、測る方法がバラバラに使われてたわけじゃなくて、むしろ「どれが正しいのか、なぜそれが正しいのか」という根拠が曖昧なままだったんですよね。 たとえば、保全活動で「この地域を守る価値ってどのくらい？」と判断するとき、複数の計算方法があると、結果がけっこう変わることがある。A という方法なら「この種が大事」と出るし、B という方法なら「別のこっちの種が大事」と出たりする。現場では「どの方法を使うべきか」に決定的な答えがなかったから、運用する側が「我々はこれを採用する」と、ある意味で恣意的に選んでました。 今回の研究は、その複数ある方法たちを幾何学的に整理して、「結局のところ、生物多様性を測るために最低限必要な原則はこれだ」と突き止めたわけです。つまり、ばらばらに見えてた方法たちが、実は共通の骨組みの上に乗ってたことが明確になった。 これによって、保全活動の現場でも「なぜこの方法を選ぶのか」に、ようやく確かな理屈が付いた。意思決定の透明性が上がるということですね。

『複雑に見える方法も、実は最小限の条件に整理できる』って、これって数学全般にある考え方なの？

数学の根底にある、というくらい重要な思想ですね。「シンプルさの中に本質がある」という考え方。 具体的には「最小公倍数」「公理系」「対称性」など、数学のいたるところで同じパターンが繰り返されています。複雑に見える現象を、より根本的な要素に還元していく。その過程で、一見別の問題が同じ構造を持っていることが判明したり、意外な関連性が浮かぶ。 生物多様性の論文がやったことも、この一種と言えます。複数存在する計算方法が、じつは幾何学的な「多面体」という共通の骨組みを持っていた。その骨組みの最小形式（頂点や辺の最小セット）を見つけることで、どの計算方法も逃げられない「必須条件」が何かが明らかになった。 逆に言えば、新しい計算方法を開発するときも、この最小条件さえ満たしていれば、理論的に正当性を持つ。数学はこうして「理論の経済化」を進めてきた。複雑さの奥底に潜む、シンプルで普遍的なルール。それを掴むことが、新しい応用を生むエンジンになるのかもしれません。

種の数が多い地域より、古い進化の流れを持つ珍しい種がいる地域の方が『多様性が高い』と判定されることもあるってこと？

そうです。その通りなんですよ。 たとえば、ある島に「ネズミ科の種が100種」いる地域と、「シーラカンスのような2億年前の系統をそのまま受け継いだ魚が1種、ネズミが1種」いる地域があるとしたら。種の数では圧倒的に前者が勝ってるけど、進化的な「違い」の量では後者のほうが大きいかもしれません。 理由は、近い親戚同士の100種より、遠い祖先を持つ2種のほうが、遺伝子レベルでの差が桁違いに大きいから。珍しい種、つまり他に似た仲間がいない種ほど、その地域の「進化の多様さ」を代表してるわけです。 だから、生物多様性の保全ってのは、単に「何種いるか数えろ」じゃなくて、「どれだけ遠い進化の枝を抱えてるか」を見極めることになる。この論文が「最小限の測り方」を示したってのは、そうした判定の揺らぎや恣意性をなくすための理論的な下地をつくったということのようです。