多くの科学者や科学哲学者は進化を事実と理論として説明しており、この表現は古生物学者スティーブン・ジェイ・グールドが1981年に発表した論文のタイトルにも使われています。彼は科学における事実を、絶対的な確実性をもって知られているわけではないが「暫定的な同意を差し控えるのは不自然であるほどに確認されている」データと定義しています。 [ 1 ]科学理論とは、そのような事実に対する十分に裏付けられた説明です。進化の事実は、現在のプロセスの観察証拠、歴史的な共通祖先を記録した生物の不完全性、化石記録の変遷から得られます。進化の理論は、これらの事実に対する暫定的な説明を提供します。[ 1 ]
「進化」「事実」「理論」という言葉は、それぞれ異なる文脈で複数の意味を持ちます。生物学において、「進化」とは、生物が世代を重ねるにつれて観察される変化、共通の祖先からの派生、そして技術的には時間の経過に伴う遺伝子頻度の変化を指します。また、進化のメカニズムを説明する理論(チャールズ・ダーウィンの自然選択説など)を指すこともあります。科学者にとって、 「事実」とは、再現可能な観察結果で、広く合意が得られるものを指します。また、コミュニティ内で誰も異論を唱えないほど確立されたものを指す場合もあれば、命題の真偽を指す場合もあります。一般の人々にとって、「理論」は意見や推測(例えば、「それは単なる理論だ」)を意味することもありますが、科学者の間では「十分に裏付けられた説明」という、より強い意味合いを持ちます。このように多くの選択肢があるため、人々はしばしば互いに意思疎通がうまくいかず、意味が言語分析の対象となるのです。
進化の証拠は蓄積され、検証され続けている。科学文献には、進化生物学者や科学哲学者による、進化を事実と捉えるか理論と捉えるかという様々な見解を示す記述が含まれている。
進化は「事実と理論」、「事実であって理論ではない」、「理論のみであって事実ではない」、「複数の理論であって事実ではない」、「事実でも理論でもない」などと表現されてきた。[ 2 ]しかし、これらの主張の相違は、実質的な問題よりも言葉の意味に関係しており、この論争については以下で議論する。
生物学教授のジェリー・コインは、生物の進化を簡潔にまとめています。[ 3 ]
地球上の生命は、35億年以上前に生息していた原始的な種 (おそらく自己複製する分子 )から始まり、徐々に進化してきた。その後、生命は時間をかけて分岐し、多くの新しい多様な種を生み出した。そして、進化のほとんどの(すべてではないが)メカニズムは自然選択である。
これは、動物学、植物学、遺伝学、地質学、古生物学など、多くの科学分野を包含する、この問題の広範さと範囲を示している。
しかし、進化の中心は一般的に、ある世代から次の世代にかけての生物集団における形質または遺伝子頻度の変化として定義されています。[ 4 ]これは進化の標準的な遺伝学的定義と呼ばれています。自然選択は、生物が歴史的に変化する環境にどのように適応してきたかを説明する進化論におけるいくつかのメカニズムの1つにすぎません。遺伝の原理は、ダーウィンの死後、1900年にグレゴール・メンデルがエンドウ豆の単純な形質変異の遺伝に関する研究で再発見されました。[ 5 ]その後の遺伝学、突然変異、古生物学、発生生物学の研究により、ダーウィンの元の理論の適用範囲と範囲が拡大しました。
ダグラス・J・フトゥイマによれば:[ 6 ]
生物の進化は、わずかなものから大きなものまで様々であり、集団内の異なる対立遺伝子の割合のわずかな変化(血液型を決定するものなど)から、最も初期の原始生物からカタツムリ、ミツバチ、キリン、タンポポに至るまでの連続的な変化まで、あらゆるものが含まれる。
進化という言葉は、広義には恒星の進化から言語の変化まで、変化の過程を指します。生物学では、その意味はより具体的で、集団の世代を超えて蓄積される遺伝可能な変化を指します。個々の生物は生涯を通じて進化することはありませんが、受け継いだ遺伝子の変異は、生物集団内で多かれ少なかれ一般的になることがあります。生物の生涯を通じて起こる変化で、子孫に受け継がれないものは、生物学的進化の一部ではありません。[ 7 ]
キース・スチュワート・トムソンにとって、「進化」という言葉には少なくとも3つの異なる意味がある。[ 8 ]
トムソンは次のように述べている。「時間の経過に伴う変化は事実であり、共通の祖先からの子孫であることは、揺るぎない論理に基づいているため、私たちはそれを事実であるかのように行動する。自然選択は、説明理論の概略を提供する。」[ 8 ]
生物学者は、現代の生物が過去の形態と異なっていることから進化が起こったことは科学的事実であり、生物とその子孫の間には識別可能な違いがあり、進化は今もなお起こっていると考えている。後者については量的裏付けが非常に強く、科学者たちは共通祖先説を、太陽系において地球が太陽の周りを公転しているという理解と同じくらい事実であると考えているが、これらのプロセスの基本原理の調査はまだ進行中である。進化のメカニズムについてはいくつかの理論があり、具体的なメカニズムについては今も活発な議論が続いている。[ 9 ]
進化という言葉には、今日生物学者が使用していない4つ目の意味があります。1857年、哲学者ハーバート・スペンサーはそれを「均質なものから異質なものへの変化」と定義しました。彼は(ダーウィンより前に)有機体の進化についてはこれが「議論の余地なく決着済み」であると主張し、それを星系、地質学、人間社会の進化に適用しました。[ 10 ]スペンサー自身も1865年には自分の定義が不完全であることを認めていましたが、[ 11 ]ウィリアム・ジェームズらの批判を受けて衰退するまで、19世紀を通じて人気がありました。[ 12 ] [ 13 ]
事実という言葉は、科学者によって実験的または経験的なデータや客観的に検証可能な観察を指すためによく使用されます。[ 14 ] [ 15 ]また、事実は、圧倒的な証拠がある理論を意味する広い意味でも使用されます。[ 16 ]ダグラス・J・フトゥイマによれば、[ 6 ]
事実とは、証拠によって非常に確固として裏付けられた仮説であり、私たちはそれを真実であると仮定し、それが真実であるかのように行動する。
進化は圧倒的な証拠によって裏付けられているという意味で、事実である。地球が太陽の周りを公転しているのと同じように、進化も事実であるとよく言われる。[ 6 ] [ 17 ]ヘルマン・ヨーゼフ・ミュラーの論文「ダーウィニズムのない100年で十分だ」からの次の引用がこの点を説明している。 [ 18 ]
憶測、仮説、理論、原理、そして事実の間には明確な境界線はなく、ある考えの蓋然性の度合いという、連続的な尺度上の差異があるにすぎない。したがって、ある事柄が事実であると言うとき、それは単にその蓋然性が極めて高いことを意味するにすぎない。つまり、その蓋然性が非常に高いため、私たちはそれについて疑念を抱くことなく、それに応じて行動する準備ができているということである。さて、この「事実」という言葉の適切な用法において、進化は事実である。
科学者は「事実」という言葉を、観察結果を説明する際によく用いる。しかし、科学者は「事実」という言葉を、何度も検証や観察が繰り返された結果、もはや検証や事例の探索を続ける説得力のある理由がなくなった事柄を指す場合にも用いる。この意味での進化の発生は事実である。進化を裏付ける証拠が非常に強力であるため、科学者はもはや変異を伴う子孫の継承が起こったかどうかを疑問視しない。
スティーブン・ジェイ・グールドも、「ダーウィンは、進化の事実を確立することと、進化のメカニズムを説明する理論 (自然選択)を提唱することという、彼の二つの偉大で別々の業績の違いを常に強調していた」と指摘している。 [ 20 ]この二つの側面はしばしば混同される。科学者たちは、進化の特定の事例で作用している特定の説明やメカニズムについて議論を続けているが、進化が起こったこと、そして今も起こっていることは疑いの余地がない。
よくある誤解として、進化は数百万年前に起こった出来事であるため、確実に観察することはできず、したがって科学は事実(上記で述べた最初の意味での事実)に依存しないというものがある。しかし、進化論の共同創始者であるダーウィンとアルフレッド・ラッセル・ウォレス、そしてその後のすべての生物学者は、主に生物の観察に基づいている。ダーウィンは主に家畜の繁殖に注力したが、ウォレスはアマゾンとマレー諸島における種の生物地理学的分布から研究を始めた。20世紀初頭には集団遺伝学が中心的な役割を果たし、近年ではDNAが観察と実験の主な対象となっている。
科学哲学者は、私たちは心から独立した経験的真理を絶対的な確実性をもって知ることはできないと主張する。直接観察でさえ「理論に縛られている」可能性があり、私たちの感覚や使用される測定機器に関する仮定に依存している可能性がある。この意味で、すべての事実は暫定的なものである。[ 9 ] [ 21 ]
科学における「理論」という言葉の定義は、日常会話における定義とは異なります。日常会話では、「理論」とは、推測、単純な憶測、意見、あるいは事実に基づかず、検証可能な予測を立てるために整理する必要もない憶測を指すことがあります。
しかし、科学においては、理論の意味はより厳密である。科学理論とは、「事実、法則、推論、検証された仮説を取り込むことができる、自然界の何らかの側面に関する十分に裏付けられた説明」である。[ 22 ]理論は、それを反証または反証しようとする証拠のテストに繰り返しかけられた仮説から形成される。自然選択による進化の場合、ダーウィンは1839年頃に仮説を思いつき、3年後の1842年にその概念の最初の草稿を作成した。彼は多くの知的仲間とこのことを広く議論し、他の著作や研究の背景でさらに研究を行った。長年の発展を経て、彼はついに1859年に『種の起源』で証拠と理論を発表した。 [ 23 ]
「進化論」という用語と同様に、「理論」という言葉は、「原子論」、「病原菌説」、「細胞説」など、他の科学理論の名称にも見られます。「進化論」とは、実際には生物学の研究プログラムを生み出した一連の理論の集合体なのです。
具体的には、例えばダーウィンは、自身の最初の定式化において、以下の現象に対する機械論的説明を含む5つの異なる理論を提唱した。
ダーウィン以来、進化論は自然界の数多くの経験的観察を説明する相互に関連した記述の十分に裏付けられた体系となっている。進化論は、生きている生物や化石化した生物に関する検証可能な予測や説明を生み出し続けている。[ 25 ] [ 26 ]
系統発生理論は進化論の一例です。これは、遺伝子、集団、または種の祖先から子孫への連鎖という進化論的前提に基づいています。進化する個体は、歴史的および系譜的なつながりによって結びついています。進化系統樹は、系統発生理論の実践を通して推論される仮説です。これらは、種分化して互いに分岐する個体間の関係を示します。種分化の進化過程は、共通の祖先とそのすべての子孫によって結びついたグループを作り出します。種は形質を継承し、それが子孫に受け継がれます。進化生物学者は、体系的な方法を用いて系統発生理論を検証し、時間の経過に伴う種内および種間の変化を観察して説明します。これらの方法には、形質の収集、測定、観察、および進化系統樹へのマッピングが含まれます。系統発生理論は、形質の独立した分布とそのさまざまな形態を検証し、観察されたパターンを進化の歴史と生物学に関連して説明するために使用されます。[ 27 ] [ 28 ]分子進化の中立理論は、自然選択のテストを適用できるヌルモデルとして進化を研究するために使用されます。
以下のセクションでは、進化生物学者や科学哲学者による具体的な引用例を紹介し、進化を事実として捉えるか理論として捉えるかという、さまざまな視点を示しています。
「事実」という言葉は、生物の形質が世代を超えて観察される変化を指すのに一般的に用いられる一方、「理論」という言葉は、これらの変化を引き起こすメカニズムを指すために用いられる。
他の評論家たちは 、世代を経た種の変化や、場合によっては共通の祖先に焦点を当て 、裏付けとなる証拠の重みを強調するために、進化は事実であると強調し、「理論」という用語の使用は役に立たないと主張している。
ロサンゼルス郡自然史博物館の学芸員であるカーク・J・フィッツヒュー[ 39 ]は、進化生物学が創造論者やインテリジェント・デザインの支持者から攻撃を受けている今、科学者は科学的調査の本質を「注意深く正確に」記述するよう注意しなければならないと述べている。フィッツヒューは、事実は自然界における存在の状態である一方、理論はそれらの存在の状態を因果関係によって結びつけようとする試みであると述べている。
「進化」は理論であると同時に事実であるということはあり得ない。理論とは、因果関係を示す概念である。ある理論が理解をもたらす上でどれほど有用であるかという確信があったとしても、理論は存在状態によって識別される対象ではないため、いかなる理論も事実であると主張することは認識論的に誤りである。
フィッツヒューは、「理論」対「事実」の議論は意味論の問題であることを認識している。しかしながら、進化を「事実」と呼ぶことは厳密には誤りであり、「科学の主要な目標、すなわち、理論や仮説を批判的に評価することによって因果関係を継続的に理解すること」から注意をそらすものだと主張している。フィッツヒューは、進化の「確実性」は「いかなる進化論や仮説も事実のレベルにまで高める根拠にはならない」と結論付けている。[ 40 ]
ウィリアム・C・ロバートソン博士は、全米科学教師協会に寄稿した記事(2018年1月3日にウェイバックマシンにアーカイブ)の中で、「進化は事実であると主張する科学者があまりにも多く、それはしばしば進化は単なる理論であるという主張への反論として行われる。進化は事実ではない。そう主張するよりも、科学者は進化は理論であることに同意し、次に理論とは何かを説明する方が良いと思う。理論とは、一定期間にわたって絶えず検証され、しばしば修正される首尾一貫した説明である。」と述べている。 [ 41 ]
進化生物学の主な目的は、生物の極めて複雑で精緻な組織構造を合理的に説明することである。説明するとは、進化を引き起こすメカニズムを特定し、その作用による結果を明らかにすることである。これらの結果は進化の一般法則であり、あらゆる生物やシステムはその法則の具体的な結果に過ぎない。
(繰り返し確認され、真実として受け入れられている観察結果(ただし、その真実性は決して最終的なものではない))
科学において、事実とは、繰り返し確認され、実際上「真実」として受け入れられている観察結果のことである。しかし、科学における真実は決して最終的なものではなく、今日事実として受け入れられているものが、将来的に修正されたり、あるいは破棄されたりすることもある。出典:
米国科学アカデミー
(1999年)
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