ID再考＆科学と疑似科学とを判別する(3)

1：Ken：2024/01/21(日) 20:07:01 ID:j5b29EhE: 抽象論しか言えない人とのスレッドは、時間と労力の浪費でした。あらためてスレッドを立て、ID論を語ります。科学議論として当然ですが、具体論しか語りません。語りたいことは複数あるので、連載になります。
2：Ken：2024/01/21(日) 20:08:24 ID:j5b29EhE: [第１回]

私が、鳥の進化にID（意図的な品種改良）の可能性を見るのは、この進化を自然選択で説明するのは力学的な無理がある、と考えるからです。それを検証すべく、駆け上がりモデルを例に、仮説の合理性を何度も尋ねました。しかし、返ってきた回答は「化石や現生物の証拠がある」のような一般論ばかりで、そこを追及すると「IDは人の想念」という、論点外しの口上が繰り返されました。

この結果を受け、自然選択で鳥の進化を説明するのは、やはり無理があると考えますので、あらためて、ここで説明します。まず、駆け上がり（Wing-assisted incline running）モデルについて。私の情報源は、ウィキペディアの記事です。
en.wikipedia.org/wiki/Origin_of_avian_flight#Wing-assisted_incline_running

この記事にあるように、駆け上がりモデルとは、鳥の先祖の恐竜が、捕食者に追われ、木の上に逃げる時、羽毛を持つ腕を上方向に動かし（upstrokes）、その反作用として恐竜本体は下向きの力（downforce）を受け、結果として、足が木をしっかりと捉えるので（increased grip）、効率よく木登りができる、というものです。そのような機能に優れた個体が、多くの子孫を残し、やがて飛翔できるほどの羽ばたき能力をもつ鳥に進化した、というものです。

でも、翼を羽ばたき上げて空気を上に押すのでは、鳥の飛翔と反対です。前者の進化から、後者を生じるものでしょうか？

初歩的な力学から語りましょう。仮に、翼が木の板のような剛体だと想像してください。これを、どれだけ羽ばたいても飛翔には至りません。翼を下に動かすと本体は上向きの力（揚力）を得ますが、次に上に動かせば、最初の結果を帳消しにする下向きの力を得るからです。結局、重力の影響だけが残り、物体は地に落ちます。

現生種の鳥は、翼を下に動かす時と上に動かす時で、空気の捉え方に差をつけ、この問題を解決しています。翼自体が下向きにカーブしてますし、さらに角度を調節し、翼を下に動かす時は空気を捉え、上に動かす時は空気を流すのです。これは、飛行に不可欠な要素で、この上下方向の非対称性がなければ、翼を動かす力がどれだけ強くても、飛行はできません。翼が空気に与える下向きの運動量をPd、同じく上向きの運動量をPuとすると、Pd > Puが飛行の必要条件です。飛行する鳥は、それを可能にする翼の構造をもっています。

ところが、駆け上がりモデルはどうでしょうか。空気を上に押すなら、角度調節は、今の鳥とは逆方向に行わねばなりません。Pd < Puが要求されるということです。そのような構造を獲得した個体が、効率よく木を登り、捕食者から逃れることで、繁殖します。進化が進むほど、Pdはより小さく、Puはより大きくなることでしょう。つまり飛行する鳥の構造から遠ざかることを意味します。

これで、どうして恐竜が鳥に進化するのでしょうか？

(続く）
3：Ken：2024/01/22(月) 21:49:49 ID:j5b29EhE: [第２回]

駆け上がりモデルには、もう１つの問題があります。鳥の先祖とされる恐竜は、実際にそんな行為をしたのでしょうか？

現在の鳥の幼鳥にやるものがいるから、過去の生物がやってもおかしくないといいますが、完全な鳥に進化した生物の子供と、これから進化する生物では、条件が異なります。

イワシャコの雛は、飛行する構造の翼をもって生まれてくるし、成長すれば、空を飛ぶのです。ゆえに、羽ばたきながら駆け上がることで、翼を動かす筋肉を鍛える意味があるかもしれません。

でも、鳥に進化する前の恐竜は違います。成長しても、その個体は飛行できません。ゆえに、翼を羽ばたく意味とは、木の幹を駆け上がる効率を向上させること、それだけなのです。

それなら、翼を羽ばたくよりも、前肢で木を掴むなり、幹に爪を立てるなりして、体を引き上げる方が、よほど効果的ではないでしょうか。現在の鳥とは異なり、２足恐竜なら、そのための前肢があるでしょう。四肢全部を使って木に登るのなら、四肢全部で木の幹を下に押せばよいのです。なんのために、効率が悪く、捕食者に捕まるリスクが大きいはばたきをするのでしょうか。

要するに、鳥の先祖の恐竜が、よしんば羽ばたきながら駆け上がる体構造をもってたとしても、そんな行為を行うとは考えられない、ということです。われわれ人間で考えてみましょう。人間の体構造は、四つ足で這うことも可能です。人によっては、逆立ちして歩くこともできます。でも、誰も実生活で、そんなことをやりません。移動手段として、効率が悪いからです。

(続く）
4：Ken：2024/01/24(水) 22:25:50 ID:j5b29EhE: [第３回]

しかし、駆け上がりモデルのような、走行モデルを基礎にした仮説の最大の問題は、飛行へ向かう進化が、もし起こるとして、起こってから生じるのです。旧スレッドでも述べましたが、走行生物が飛行生物に変わる進化では、

１．揚力を生む翼を大きく堅牢にする
２．体重、とりわけ飛行に不要な脚を軽量化する
３．体の重心を上げ、翼の高さに合わせる

のような構造変化が必要です。ところが、すくなくとも滑空ができるようになるには、つまり大気で体重を支えられるようになるには、このような変化が相当程度進まねばなりません。飛べるようになるまでは、その恐竜は依然として走行生物であり、地上を走って捕食し、捕食者から逃れるのです。

しかし、上記の体変化は、始まった瞬間から、走行機能を阻害します。大きな翼は空気抵抗を増やすだけだし、小さな脚はむろん走力を弱めます。また脚で走る生物が重心を高くすれば、安定を失い、失速し、最悪は転倒するでしょう。これでは、飛行能力を得て繁殖する前に、走行能力を失って淘汰されるだけです。

そもそも、駆け上がりモデルや飛びかかりモデルのような、走行生物を前提にした仮説が考え出された理由は、走行モデルに力学的な無理があるからです。
en.wikipedia.org/wiki/Origin_of_avian_flight#Cursorial_model

この記事の後半に書かれるように、恐竜が走る途中で翼を広げてジャンプすれば、直ちに空気抵抗で減速するし、バランスも保持できません。この問題の解決策として、木の幹を駆け上がったり、高所から獲物に飛びかかるモデルが考案されたのでしょうが、駆け上がりや飛びかかりをやるには有利な体変化としても、基本機能である走行を犠牲にするなら、生存のためには本末転倒です。旧スレッドでも述べましたが、高所から降りる時に有利だからといって、ずっとハンググライダーを着けたままで、生活する人がいますか、ということです。

(続く）
5：Ken：2024/01/26(金) 21:05:44 ID:j5b29EhE: [第４回]

これまで述べてきたように、鳥の進化のモデルとして提唱されてる仮説には、力学的な無理があるのです。それは、自然選択が働く環境では、淘汰される体変化であることを意味します。一方、そのような変化があっても繁殖しうる条件として、観測例があるのは、飼育者がいる場合です。人間に飼育されるブタやイヌが、イノシシやオオカミ以上に繁殖するように。

むろん、鳥が発生した時代に、そのような飼育者がいた証拠は、これまでに見つかってません。言い換えれば、これまでに構築されてきた地球生物史の体系とは、整合しないということでしょう。

しかし、そうなると、地球生物史の体系と整合するか、力学の体系と整合するか、どちらを優先するかが問われます。そしてその場合、優先されるべきは力学の知識体系です。なぜなら、力学は物理法則に依るもので、生物史よりも根源的な法則だからです。

実は、力学的な無理を伴わない、鳥の進化仮説が１つあります。樹上モデルです。鳥の先祖の生物が、ムササビのように樹上で暮らし、木から木へ飛び移る生活の中で、滑空から飛翔に至る能力を進化させることです。なお、この場合の樹上モデルとは、地上の生物が木に登ることもある、という意味ではありません。ムササビのような完全樹上生活者で、もはや地上を走ることはなく、飛行へ向かう構造変化で、走行機能を劣化させても問題ない、というケースのことです。

しかし、化石から分かる骨格では、鳥の先祖は地上を走る恐竜と考えられます。ウィキペディアの記事によると、始祖鳥の足の親指は、木にとまる鳥のように後ろを向かず、地を走るダチョウのように前を向いてます。一方で、爪の曲率が木にとまる鳥に近いとも書かれてますが、それだけでは、せいぜい「時に木に登ったかもしれない」といえるだけで、樹上モデルの必要条件である、完全樹上生活の根拠にはなりません。基本構造が、地を走る恐竜なのだから。
en.wikipedia.org/wiki/Origin_of_avian_flight#Arboreal_model

提唱される諸仮説の中で、唯一、力学的合理性がある樹上モデルに支持が集まらないのは、このように化石の証拠と合わないからです。化石の証拠は、鳥の先祖は地上を走る恐竜だったという走行モデルを支持するが、力学的な無理がある。そこで、駆け上がりモデルや飛びかかりモデルが考案されたが、依然として力学的な無理がある、というのが、私が説明してきたことです。

なら、やはり、自然選択に拘るより、化石の証拠と力学を両立させる仮説として、品種改良者を想定し、力学問題があっても繁殖できたと考えるのが私の論点です。鳥への進化は、化石が示す通り走行モデルであったが、その生物を淘汰させなかった飼育者がいた、ということです。すくなくとも、それは、疑似科学とか、科学の土俵に登らない、などと言って、切って捨てられるようなものではありません。

鳥の話はここまでにして、その、科学と疑似科学の問題を語りましょう。

(続く）

ID再考 ＆ 科学と疑似科学とを判別する(3)