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進化生物学は、生物学の一分野であり、自然選択、突然変異、遺伝的浮動、遺伝子流動という4つの進化メカニズムを分析する。自然選択は、種の地理的分布のパターンに基づいて、チャールズ・ダーウィンとアルフレッド・ラッセル・ウォレスによってそれぞれ独立に進化の原動力として発見された。グレゴール・メンデルは遺伝の法則を発見した。R.A .フィッシャーは、現代総合説においてダーウィンとメンデルの説を統合した。
現在の研究の調査範囲は、適応の遺伝的構造、分子進化、および性選択、遺伝的浮動、生物地理学など、進化に寄与するさまざまな力を含むように拡大しています。進化発生生物学（「evo-devo」）の新しい分野は、胚発生がどのように制御されているかを研究し、発生生物学を以前の進化総合でカバーされた研究分野と統合する、より広範な総合をもたらします。進化は地球上の生命の統一性と多様性を説明します。テオドシウス・ドブジャンスキーは、生物学において進化なしには何も意味をなさないと有名な言葉を残しました。[ 1 ]
進化生物学は、複数世代にわたる集団内の少数の個体の変化を分析することで、種間の多様性を説明します。[ 2 ]この分野の目的は、遺伝的変異がどのように発生し、どのように遺伝し、進化メカニズムがどのように集団の遺伝的構成を形成するかを明らかにすることです。研究者は、生物の形質を研究して、どの特性が生存と繁殖を促進または阻害するかを特定します。有利な形質は子孫に受け継がれる傾向があり、それらの形質がより一般的になるにつれて進化の変化に貢献します。
これらのプロセスは、生きている種や化石種の特徴を観察することから、種間のDNAゲノム配列を分析することまで、さまざまな複雑さのレベルで研究されています。[ 3 ]
自然選択による進化という考えは1859年にチャールズ・ダーウィンによって提唱されたが、進化生物学が独立した学問分野として確立されたのは1930年代から1940年代にかけての近代総合説の時代である。[ 4 ]
多くの生物学者が進化生物学という現代の学問分野の形成に貢献してきた。テオドシウス・ドブジャンスキーとEBフォードは実証研究プログラムを確立した。ロナルド・フィッシャー、シーウォール・ライト、JBSホールデンは確固たる理論的枠組みを構築した。系統分類学のエルンスト・マイヤー、古生物学のジョージ・ゲイロード・シンプソン、植物学のG・レディヤード・ステビンズは現代の総合説の形成に貢献した。ジェームズ・クロウ[ 5 ]、リチャード・レウォンティン[ 6 ]、ダン・ハート[ 7 ]、マーカス・フェルドマン[ 8 ] [ 9 ]、ブライアン・チャールズワース[ 10 ]は進化生物学者の世代を育成した。
進化は生物学における中心的な統一概念である。生物学は様々な方法で分類できる。一つは、分子から細胞、個体から個体群へと、生物学的組織のレベルによって分類する方法である。もう一つは、動物学、植物学、微生物学といった、かつて生命の主要な区分と考えられていた分野に見られる分類群によって分類する方法である。さらに、野外生物学、理論生物学、実験的進化、古生物学といったアプローチによって分類する方法もある。これらの分類方法は、進化生物学と組み合わされて、進化生態学や進化発生生物学といった下位分野を生み出してきた。
近年では、生物科学と応用科学の融合により、進化生物学の延長線上にある新たな分野が誕生しました。これには、進化ロボティクス、工学[ 11 ] 、アルゴリズム[ 12 ] 、経済学[ 13 ]、建築[ 14 ]などが含まれます。進化の基本メカニズムは、直接的または間接的に応用され、斬新な設計を生み出したり、そうでなければ解決が難しい問題を解決したりするために活用されています。これらの応用分野で生み出された研究は、特にコンピュータ科学や機械工学などの工学分野における進化に関する研究から、進歩に貢献しています[ 15 ] 。
進化発生生物学では、科学者は発生のさまざまなプロセスが特定の生物が現在の体構造に到達するのにどのように役割を果たしているかを調べます。個体発生の遺伝的制御と系統発生プロセスが、このような生物学の理解を可能にします。発生中のさまざまなプロセスを調べ、進化の系統樹をたどることで、特定の構造がどの時点で発生したかを特定できます。[ 16 ] [ 17 ]
進化生物学の研究は多くのトピックを網羅し、分子遺伝学や数理生物学、理論生物学など、さまざまな分野のアイデアを取り入れています。進化研究のいくつかの分野では、現代の進化総合説では十分に説明できなかった現象を説明しようとしています。これには、種分化[ 18 ] [ 19 ]、有性生殖の進化[ 20 ] [ 21 ] 、協力の進化、老化の進化[ 22 ]、進化可能性[ 23 ]などが含まれます。
進化生物学者の中には、「何がいつ起こったのか？」という最も単純な進化の疑問を投げかける人もいます。これには、古生物学などの分野が含まれます。古生物学者や進化生物学者（トーマス・ハリデーやアンジャリ・ゴスワミなど）は、中生代と新生代（2億9900万年前から1万2000年前）に遡る初期哺乳類の進化を研究しました。[ 24 ] [ 25 ]進化の一般的な探求（「何がいつ起こったのか？」）に関連する他の分野には、系統分類学や系統発生学などがあります。
現代の進化総合説は、遺伝子の分子基盤が不明だった時代に考案された。今日、進化生物学者は、適応や種分化といった目に見える進化現象の根底にある遺伝的構造を解明しようとしている。彼らは、どの遺伝子が関与しているのか、異なる遺伝子の効果はどの程度相互依存しているのか、遺伝子は何をしているのか、そして遺伝子にどのような変化が起こるのか（例えば、点突然変異か遺伝子重複か、あるいはゲノム重複か）といった疑問への答えを求めている。彼らは、双生児研究で見られる高い遺伝率と、ゲノムワイド関連解析を用いてこの遺伝率の原因となっている遺伝子を特定することの難しさとの間の矛盾を解消しようとしている。[ 26 ]現代の進化総合説は、進化に寄与する力については合意していたが、それらの相対的な重要性については合意していなかった。[ 27 ]
進化生物学全体を専門とする科学誌もあり、例えば『 Evolution』、『Journal of Evolutionary Biology』、『BMC Evolutionary Biology』などが挙げられます。また、 『Systematic Biology 』 、『Molecular Biology and Evolution』とその姉妹誌『Genome Biology and Evolution 』、『Cladistics』など、進化生物学の特定の分野を扱う学術誌もあります。
他の学術誌は、進化生物学の側面と他の関連分野を組み合わせている。例えば、『Molecular Ecology』、『Proceedings of the Royal Society of London Series B』、『The American Naturalist』、『Theoretical Population Biology』は、生態学やその他の生物個体生物学の側面と重複している。生態学との重複は、総説誌である『Trends in Ecology and Evolution』と『Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics』でも顕著である。『Genetics』と『PLoS Genetics』は、明らかに進化的な性質を持たない分子遺伝学の問題と重複している。
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