ピーターとローズマリー・グラント

ピーター・レイモンド・グラント（ FRS FRSC、1936年10月26日生まれ）とバーバラ・ローズマリー・グラント （FRS FRSC 、1936年10月8日生まれ）は、プリンストン大学の進化生物学者であるイギリス人夫婦です。現在はそれぞれ名誉教授の地位に就いています。彼らはガラパゴス諸島の1つであるダフネ・メジャーでのダーウィンフィンチの研究で知られています。1973年以来、グラント夫妻は毎年6か月間、島のフィンチを捕獲し、タグを付け、血液サンプルを採取してきました。彼らは、自然選択が一人の生涯、あるいは数年以内でさえも見られることを示す研究をしてきました。チャールズ・ダーウィンは当初、自然選択は長くて面倒なプロセスであると考えていましたが、グラント夫妻は個体群のこれらの変化が非常に急速に起こり得ることを示しました。

1994年、グラント夫妻はフィラデルフィア自然科学アカデミーからライディ賞を受賞した。 ^{[1]グラント夫妻は}ジョナサン・ワイナーの『フィンチのくちばし：現代の進化の物語』の題材となり、 1995年にピューリッツァー賞一般ノンフィクション部門を受賞した。

2003年、グラント夫妻はロイ・アルデン・ミラー研究賞を共同受賞し、2005年には人口生物学部門のバルザン賞を受賞した。^[2]バルザン賞の表彰状には次のように記されている。

ピーター・グラントとローズマリー・グラントは、ガラパゴスフィンチの進化を実証する長期研究で有名です。彼らは、食糧供給の変化に応じて体とくちばしのサイズが急激に変化することが自然選択によって引き起こされることを実証しました。また、新しい種が出現するメカニズムと、自然集団における遺伝的多様性の維持方法も解明しました。グラント夫妻の研究は、個体群生物学、進化学、生態学の分野に多大な影響を与えました。^[2]

グラント夫妻は、ピーターが1987年、ローズマリーが2007年に王立協会の会員になった。2008年、グラント夫妻は、ロンドンのリンネ協会が50年ごとに授与するダーウィン・ウォレス賞の受賞者13名のうちの1人となった。2009年には、人類の科学的、文化的、精神的向上への多大な貢献を称える国際的な賞である京都賞基礎科学部門を受賞した。 ^[3] 2017年には、 「ガラパゴス諸島のダーウィンフィンチの生態と進化に関する研究により、自然選択が頻繁に起こり、その結果として進化が急速であることを実証した」として、ロイヤル生物学賞を受​​賞した。^[4]

バーバラ・ローズマリー・グラントは1936年にイギリスのアーンサイドで生まれた。若い頃は植物の化石を集め、現生の生物とよく似たものを比較していた。12歳の時にダーウィンの『種の起源』を読んだ。校長から男性中心の学問分野で教育を受けるのは愚かだと言われた上に、おたふく風邪にかかって一時的に学業が滞ったにもかかわらず、彼女は学業を続けることを決意した。^[5] 1960年、彼女はエディンバラ大学で動物学の学位を取得して卒業した。翌年、彼女はコンラッド・ワディントンのもとで遺伝学を学び、後に魚類の孤立した個体群を研究する論文を考案した。このプロジェクトは、彼女がブリティッシュコロンビア大学で生物学の教職に就いたことで一時中断され、^[5]そこでピーター・グラントと出会った。^[6]

ピーター・レイモンド・グラントは1936年にロンドンで生まれたが、第二次世界大戦中に爆撃の脅威を避けるためイギリスの田舎に移住した。グラントはサリー州とハンプシャー州の境界にある学校に通い、そこで植物や昆虫の標本を収集した。^{[6]グラントは}ケンブリッジ大学に通い、後にカナダのブリティッシュコロンビア州バンクーバーに移り、ブリティッシュコロンビア大学で動物学の博士号取得に向けて研究を始めた。グラントはそこで研究を始めた後にローズマリーと出会い、1年後に結婚した。^[6]

• BA（優等学位）– ケンブリッジ大学 – 1960年
• 博士号 – ブリティッシュコロンビア大学 – 1964年
• ポストドクター研究員 - イェール大学 - 1964-1965
• 助教授 – マギル大学 – 1965–1968
• 准教授 – マギル大学 – 1968–1973
• マギル大学教授（1973～1977年）
• ミシガン大学教授（1977～1985年）
• ウプサラ大学およびルンド大学客員教授 – 1981年、1985年
• 教授 – プリンストン大学 – 1985
• 1877年卒業 プリンストン大学動物学教授 1989年
• プリンストン大学名誉動物学教授（2008年）

• 1960年、エディンバラ大学理学士（優等学位）^[3]
• 博士号（進化生物学）、ウプサラ大学、1985年^[3]
• 1964年、イェール大学研究員^[3]
• マギル大学研究員、1973年^[3]
• ミシガン大学研究員、1977年^[3]
• 1985年プリンストン大学研究員・講師^[3]
• プリンストン大学教授上級研究員、1997年^[3]
• プリンストン大学名誉教授上級研究員、2008年^[3]

ピーター・グラントは博士号取得のために、生態と進化の関係とその相互関係を研究した。グラント夫妻はメキシコ沖のトレス・マリアス諸島を訪れ、島に生息する鳥のフィールド調査を行った。^[6]グラント夫妻は、島と近くの本土に生息する個体群のくちばしの長さと体の大きさの違いを比較した。調査した鳥のうち、11種は本土と島の間で有意な差がなかった。4種は島で有意に変異が少なく、1種は有意に変異が大きかった。^[7]平均して、島の鳥のくちばしは大きかった。グラント夫妻は、これらの違いはどのような食物が利用可能かによるものであり、利用可能な食物は競争相手に依存していると考えていた。くちばしが大きいほど、環境に存在する食物の範囲が広いことを示していた。^[6]

1965年、ピーター・グラントはモントリオールのマギル大学の終身在職権を受け入れました。彼は競争仮説をテストする方法を考案し、それが過去と同様に今日でも機能するかどうかを確認しました。^[6]この研究は草原のハタネズミと森林のネズミを対象に行われました。この研究では、げっ歯類の個体群間およびげっ歯類の種間の競争を調べました。^[8]彼は「げっ歯類の種間競争」という論文で、空間をめぐる競争的な相互作用は、詳細に研究された種だけでなく、多くのげっ歯類の種に共通していると結論付けました。 [8]グラントはまた、競争が激化する原因は、繁殖、資源、空間の量、および他の種の侵入など、たくさんあると述べています。 [ ^{8 ]}

ガラパゴス諸島のダフネ・マジョール島は、実験を行い、鳥の変化を研究するのに最適な場所でした。孤立した無人島であり、土地や環境に起こる変化は、人間による破壊ではなく、自然の力によるものだったからです。^[9]この島は自然淘汰を研究するのに最適な環境でした。大雨の季節が長い干ばつの季節に変わりました。これらの環境の変化により、鳥が利用できる食物の種類も変化しました。グラント夫妻はその後数十年間、これを研究しました。

1973年、グラント夫妻はダフネ・メジャー島で2年間の研究に出発した。そこで彼らは進化を研究し、最終的には新しい種の形成を促す要因を突き止めるつもりだった。^[9]島には13種のフィンチが生息しており、そのうち5種は木のフィンチ、1種はウグイスフィンチ、1種は菜食フィンチ、6種は地上フィンチである。これらの鳥は適応放散を研究するのに適した方法である。彼らのくちばしは彼らが食べる食物の種類に特有のものであり、それは利用可能な食物を反映している。フィンチは捕まえやすく、研究に適した動物である。グラント夫妻は研究対象の鳥にタグを付け、ラベルを付け、測定し、血液サンプルを採取した。2年間の研究は2012年まで続いた。^[9]

1977 年の雨期には、わずか 24 ミリの雨が降った。フィンチの主要種のうち 2 種が特に大きな被害を受け、その多くが死んだ。^[10]雨が降らなかったため、主要な食料源が不足し、代わりの食料源を探す必要が生じた。小さくて柔らかい種子がなくなり、大きくて硬い種子だけが残った。くちばしの小さいフィンチ種は、食べるための代わりの種子を見つけるのに苦労した。^[10]次の 2 年間は、自然淘汰が非常に急速に起こった可能性があることを示唆した。小さなフィンチ種は大きな種子を食べられなかったため、死滅した。くちばしの大きいフィンチは種子を食べ、繁殖することができた。1977 年の干ばつの後の数年間の個体群は、以前の鳥よりも「測定可能なほど大きな」くちばしを持っていた。

1981年、グラント夫妻はそれまで見たことのない鳥に遭遇した。それは他の地上フィンチよりも5グラム以上重かった。^{[11] [12] [13]}彼らはこの鳥をビッグバードと名付けた。それは在来のフィンチとは多くの異なる特徴を持っていた。奇妙な鳴き声、非常に光沢のある羽、大小の種子を食べることができ、島に生えるサボテンの蜜、花粉、種子も食べることができた。^[9] 雑種は存在するが、島に生息する鳥の多くは同じ種に留まる傾向がある。^[14]ビッグバードは13年間生き、最初は地元の種と交配した。その子孫は過去30年間、合計7世代にわたって同種同士の交配のみを行っている。^[14]

ビッグバードは当初、サンタクルス島からの移入種であると考えられていました。しかし、2015年に全ゲノム解析により、その祖先はダフネ・マジョールから100キロ以上離れたエスパニョーラ島を起源とする鳥、エスパニョーラサボテンフィンチ（G. conirostris）であることが判明しました。G . conirostrisと地元のフィンチ（G. fortis）の子孫は別種となり、これは現場で科学者が直接観察した種分化の最初の例です。 ^[15] 全ゲノム研究により、科学者は種が別個になったときのゲノムの変化を追跡できるようになりました。くちばしの形（ALX1）とくちばしのサイズ（HMGA2）の遺伝子は、雑種と地元のフィンチを区別する上で重要であることが判明しました。フィンチの鳴き声に関連する遺伝子も関与している可能性があります。^{[11] [16]}

1982年から1983年にかけて、エルニーニョ現象は8か月間にわたって安定した雨をもたらした。通常の雨期には、ダフネ・マジョール島では2か月間雨が降る。^[17]過度の雨により、島に生育する植物の種類が入れ替わった。種子は、大きくて割れにくい種子から、小さくて柔らかいさまざまな種類の種子に変わった。これにより、翌年に再び干ばつが襲ったとき、小さな嘴を持つ鳥が有利になった。^[17]小さな嘴を持つフィンチは、大きな嘴を持つ鳥よりも早く小さな種子をすべて食べることができた。

2003 年、島では 1977 年の干ばつと同程度の深刻さの干ばつが発生した。しかし、干ばつの合間に (1982 年後半に始まる)、オオ地上フィンチ ( Geospiza magnirostris ) が島で繁殖個体群を確立していた。この種は中地上フィンチ ( G. fortis ) と食性が重複しているため、潜在的な競争相手である。2003 年の干ばつとそれに伴う食糧供給の減少により、特に中地上フィンチの食性が大きい種子をめぐるこれらの種間の競争が激化した可能性がある。干ばつの後、中地上フィンチの個体群は、1977 年の干ばつの後に確認されたサイズの増加とは対照的に、くちばしの平均サイズが減少した。これはオオ地上フィンチの存在によるものと仮定された。中型の地上フィンチの小さな嘴を持つ個体は、大型の地上フィンチとの大きな種子をめぐる競争がなかったため、よりよく生き残ることができたのかもしれない。これは形質置換の一例である。^[18]

『進化：生命の意味を理解する』では、グラント夫妻の 40 年にわたる研究から得られた教訓は、3 つの主要な教訓に分けられる。第一に、自然淘汰は可変的で、常に変化するプロセスであるということ。彼らが島を大雨と干ばつの両方の時期に研究したという事実は、時間の経過とともに個体群に何が起こるかをよりよく示している。次に学んだ教訓は、進化は実際にはかなり急速なプロセスである可能性があるということだ。進化には何百万年もかかるわけではなく、これらのプロセスはわずか 2 年で見られる。最後に、著者が述べているように、最も重要なのは、淘汰は時間の経過とともに変化する可能性があるということだ。ある年には、淘汰は大きなくちばしを持つ鳥に有利になる。小さな種子が大量に発生する別の年には、淘汰は小さなくちばしを持つ鳥に有利になる。^[19]

グラント夫妻は2003年の論文で、数十年にわたる研究を締めくくるにあたり、選択は一方向に振動すると述べている。このため、ミディアムグラウンドフィンチもサボテンフィンチも、実験期間中、形態的に同じままではなかった。どちらの種も、平均的なくちばしと体の大きさは、研究開始当初と現在で同じではない。 ^[20]グラント夫妻はまた、形態と表現型におけるこれらの変化は、当初は予測できなかったとも述べている。^[2]彼らは、ダフネメジャーの不安定で厳しい環境の結果としてのフィンチ種の進化を直接目撃することができた。

受賞歴および表彰は以下の通り: ^[2]

学会・アカデミー:

• ロンドン王立協会
• カナダ王立協会
• アメリカ哲学協会
• アメリカ芸術科学アカデミー
• アメリカ自然科学協会（会長 – 1999年）
• アメリカ科学アカデミー
• 進化学会
• アメリカ生態学会
• アメリカ鳥類学会
• ロンドン・リンネ協会
• 行動生態学会
• チャールズ・ダーウィン財団

名誉学位

• 名誉博士号 ウプサラ大学、スウェーデン - 1986
• サンフランシスコ大学、キト - 2005
• チューリッヒ大学 - 2008
• トロント大学 - 2017

科学雑誌の副編集長

• エコロジー– 1968–1970
• 進化論– 1973–
• リンネ協会生物学ジャーナル– 1984–
• ロンドン王立協会哲学論文集– 1990–1993

プエルト・バケリソ名誉市民、I. サンクリストバル島、ガラパゴス - 2005–

受賞歴および表彰は以下の通り: ^[2]

学会・アカデミー:

• アメリカ芸術科学アカデミー
• チャールズ・ダーウィン財団
• アメリカ自然科学協会
• カナダ王立協会
• ロンドン王立協会
• アメリカ哲学協会^[2​​1]

名誉学位:

• マギル大学、2002年
• サンフランシスコ大学、キト、2005 年
• チューリッヒ大学、2008年
• トロント大学、2017年

プエルト・バケリソ名誉市民、I. サンクリストバル島、ガラパゴス - 2005–

2010年以来、彼女は進化学会から毎年ローズマリー・グラント大学院生研究賞を授与されており、この賞は「博士課程の初期段階にある学生が予備データを収集できるようにしたり、現在の資金制限を超えて研究の範囲を拡大したりすることを支援する」ものである。^[22]

• 2017ロイヤルメダル、王立協会
• 2009年京都賞稲盛財団
• 2009年ダーウィン・ウォレス賞、ロンドン・リンネ協会
• 2006年プエルトリコ市アヨラ科学賞
• 2005年バルザン集団生物学賞
• 2005年アメリカ生物科学研究所優秀科学者賞
• 2003 グリネル賞、カリフォルニア大学バークレー校
• 2003クーパー鳥類学会、ロイ・アルデン・ミラー賞
• 2002ダーウィンメダル、王立協会
• 1998年アメリカ自然科学協会EOウィルソン賞
• 1994年フィラデルフィア自然科学アカデミーライディメダル

• Grant, B. Rosemary; Grant, Peter R. (1989)。自然集団の進化ダイナミクス：ガラパゴスの大型サボテンフィンチ。シカゴ：シカゴ大学出版局。ISBN 978-0-226-30590-5OCLC 1149015572  – インターネットアーカイブ経由。
• Grant, Peter R.; Grant, B. Rosemary ( 2007).種はどのように、そしてなぜ増殖するのか: ダーウィンフィンチの放散。プリンストン: プリンストン大学出版局。doi :10.1515/ 9781400837946。ISBN 978-0-691-13360-7. JSTOR  j.ctvx5wc23. OCLC  474218839.
• グラント、ピーター R.、グラント、B. ローズマリー (2014)。『 40 年の進化: ダフネメジャー島のダーウィンフィンチ』プリンストン、ニュージャージー: プリンストン大学出版局。ISBN 978-1-4008-5130-0. JSTOR  j.ctt5hhncc. OCLC  870597475.
• グラント、ピーター R (2023)。『ダフネに魅せられて：進化論的博物学者の生涯』プリンストン、ニュージャージー：プリンストン大学出版局。ISBN 978-0-6912-4624-6
• グラント、B. ローズマリー (2024)。『一歩横に、三歩前進：生物学者になるまでの女性の道』。プリンストン、ニュージャージー：プリンストン大学出版局。doi :10.2307/ jj.9446867。ISBN 978-0-691-26069-3。JSTOR  jj.9446867。OCLC  1437724652。

グラント夫妻は1995年にピューリッツァー賞の一般ノンフィクション部門を受賞した^{。 [23]} ワイナー、ジョナサン（1994年）。フィンチのくちばし：現代の進化の物語。ニューヨーク：ノップフ：ランダムハウスが配布。ISBN 978-1-101-87296-3. OCLC  971624928.

ウィキメディア・コモンズには、ピーター・グラントに関連するメディアがあります。

ウィキメディア・コモンズには、ローズマリー・グラントに関連するメディアがあります。

• ピーター・グラントのウェブページ
• ローズマリー・グラントのウェブページ
• ロイヤルメダル2017