2003.6.7
NCの自然環境の分類
NCは海から山まであるので、勾配にそって多様な自然が見られる。博物館では６パターンほどに分けて展示していたが、３ヶ月ですでに５つに行ったことがあったとは、自分でも少々びっくり。NCの自然の全体像がつかめてきた。最近統計づけなので、３ヶ月に遠出は10回ほどで、６型のうち５つにあたる確率は・・・などと考えそうになる。実際は、東西南北を順番に、State Parkに行くようにしていたので、幅広く回れたのだと思われる（例えば、この前の日曜は、その前が山だから今度は海にしようと思ったので、independentでない）
まず、次の３つの地域に明確に分かれる。境界は非常にはっきりしていて、境目の州立公園にいくと面白いそうだ。
A. Mountains アパラチア山脈のことで、標高は高いところで2000mくらい(6000 feetと言われてもよくわからん)。
B. Piedmont 訳すと、丘陵地帯、ピードモント。リーダースにも出ている単語だ。米国大西洋岸の海岸平野とアパラチア山脈との間の高原のこと。私が住んでいるのはここ。日本で言う高原とは全く違い、まったく山がない。
C. Coastal Plain 海岸平野 前二者が削られて、その堆積物が積み重なった土地。白亜紀以降。
MountainsとCoastal Plainはそれぞれ、３つと２つずつに分けていた(それぞれ以下の1-3と5-6)。
1. Mountains Cove. 山の谷間とでも訳すのだろう。草原になってエンレイソウ（写真）などの花が美しいようだ。この前行ったGreat Smoky Mountains National Parkにもあるそうだが、前回は見てくることができなかった。近いうちに行く。ただし全く見たことがないわけでもなく、Grandfather mountainでみた保護区は、エンレイソウも多く生えていたので、これに近いと思う（日記を書きそびれている部分）。
2. Spruce-Fir Forest. この前行ったときの写真が現像できた。Great Smoky Mountains National Parkの上部など。日本の針葉樹林と非常に似ている。優占種はトウヒ属のPicea rubens (Red Spruce)と, モミ属のAbies fraseri (Fraser fir)。植物の世界の写真もNCで撮影されていた。
3. Where the mountains arises. Stone Mountains State Parkなどで見たが、急な断崖で地層が見えるのが印象的。
4. Piedmont forest. オリエンテーリングをやっているUmstead State Parkなど。マツ(loblolly pine)、トチノキbuckeye、フウsweet gum（日本では化石しかでない）、スイカズラhoneysuckleなど。ちなみに、英語名はなかなか覚えるのが大変だ。学名をかいておいてほしい。
5. Savanna. サバンナと言ってもアフリカの草原だけではない。NCのサバンナは、雷の火事で維持されている草原である。食虫植物の宝庫。Green Swampがまさにこの代表である。ハエトリソウ、サラセニア、ラン（grass pink）など、見てきた植物たちが展示されていた。NCで花の最も美しい場所だと思う。
6. Bottom Land. まさに日曜に行ったMerchant Mill Pond State Parkが代表。池で全然見当つかなかった木がヌマミズキ属のNyssa aquatica(Water tupelo)だとわかり、博物館に来た甲斐があったというものだ。Su研の目の前で、ヌマミズキ科のカンレンボクは見たことがあったが、全然思い出せなかった。幹の水に近い下部がふくらんでいるのが印象的。もう一種の代表が裸子植物のヌマスギTaxodium distichum(bald cypress)。気根も出すようだが、先週は増水のためか気づかなかった。サルオガセと思ったのは、実は地衣類ではなく、被子植物パイナップル科のサルオガセモドキTillandsia usneoides(Spanish moss)であった。写真でぶら下がっているのが見える。
今日はたまった用事を端から順に片づけている。
2003.6.6
量的遺伝学再考
朝、信号待ちをしていたら、隣のドライバーがこっちの車を指さし、flat tireといわれた。見てみると、後ろのタイヤがぺしゃんこだ。びっくりした。高速道路に入る前に気づいて良かった。親切な人がいるもので助かる（スペイン系のように見えた）。すぐ近くのjeffy lubeという修理工場にとりあえず行ってみると、空気を入れてくれて、多分パンクしていない、と言われた。何でこんな急に空気が抜けたのか謎だ。だいたい、昨日オイル交換をしたところだから、見てくれていても良さそうなものだ。しかし、車も難しいものだ。講義にだいぶ遅れてしまった。
昨日書いたような量的遺伝学の問題点について、講義の終わりに質問してみた。講義前半では多数の小効果の遺伝子座を仮定していながら、QTLになるとmajor geneが出てくるのは矛盾しているのではないかと。専門家の機嫌を悪くさせるかと思ったが、まともに答えてくれた。誤解の元は、Major geneの定義が分野によって違うという点にあった。QTLの分野の人々は、マッピングするとすぐにmajor geneが見つかったと言いたがる（意味としては、二つの親の違いの大半を説明する遺伝子座）。しかし、量的遺伝学での定義は、標準偏差３つ分以上ずれたアリル（偏差値80以上か30以下）のことだそうだ。これがあると量的遺伝学の理論体系に問題が出るが、この定義のmajor geneは未だ一つも見つかっていないと言う。納得してしまった。
分野の未解決の問題として、量的形質の多型が維持されている機構が、drift, various selections, migrationなどどれを入れてもうまく説明しきれない、というのがあるという。分子レベルでは中立でだいたい説明がついているが、量的形質はもっと複雑らしい。たしかにこの観点から進化について分かることは少なくないのも確かだ。でも、本当に知りたいことに届きそうな気はあまりしない。趣味の問題だ。
最後の時間はQTLマッピングの応用の専門的な話で、この大学の統計の教授が開発した新しいアルゴリズムを、講師が実際に使ってみた話が出てきた。自分ですぐに使えそうなことに気づいた。３週間実験止めているが、一つこういうものがあれば講義をきいていた甲斐があるというものだ（と自己完結する）。こういうのって、研究やっていて幸せなときだ。講師と終わった後にその話をしたら、向こうも興味を示してくれた。上の階にいるから、これから相談にも行けそうだ。
今週もCSHのKさんを空港まで送りに行った。ついでにLa Farm Bekeryに行った。ついでというには、あまり方向が同じでなく遠かったけれど。いままで来るたびに閉まっていたのだ。このパン屋はまともだ。フランス人が経営しているかららしく、日本人に人気だという。Apple turnoverおいしかった。
第一金曜日でMuseum of Natural Scienceが夜間開館しているので行ってみた。はじめてきたのは２ヶ月前の第一金曜日に、ラボの人々とだった。あのころから考えると、ずいぶん思ったように生活できるようになった。そして、各地の自然を見たから見直すことで、NCの自然の全体像が掴めてきた。暗くなると危ないから早く帰ろうと思いつつ、閉館時間にまでなった。しかし、周辺を明るいうちに少し歩いてみて、安全な場所と危ない場所がほぼ見極められるようになったという感覚がある。博物館で見た内容は、明日にでもまた書きます。
2003.6.5
量的遺伝学の気に入らないところ
朝７時前に起きて、Nさんを空港にお送りに行った。起きられて良かった。ちゃんと乗り換えられるといいけれど。
昨日の午後からquantitative geneticsの講義である。Trudy Mackay（女性）の講義はすばらしい。ラボのポスドクたちも一押しの講義だ。ここに来る前からハエの量的変異の論文を読んだことがあったが、実際は研究にもまして、Introduction to Quantitative Genetics (Falconer and Mackay)という教科書の著者として有名であることが分かった。本の内容は非常にわかりやすく、講義もきわめてクリア。頭の中が整理されているのだろうなと思わせる。
量的遺伝学は基本的に完成されている学問で、もう道具であって、学問としてはdeadとも言われる。だから、教科書にあることを身につければいい。しかし、きわめて主観的な感想だが、考えるピントがずれていると思う。昔から、どうも腑に落ちず、そんな考え方でいいのかと納得いかない点が多い。分子生物学によって遺伝子の実体が分かってみると、不自然な仮定が多い。別に間違ってはいないのだけど、まわりくどい説明をした挙げ句に面白い現象を見過ごしていると感じられる。適切な比喩かどうか微妙だけれど、天動説で惑星の動きを説明しようとして苦労しているような感じ。地球を原点にしても別に間違いではないなので、地球が動いているという可能性に思い当たらなかった時代には意味のある理論だったと思うが、明らかに説明がややこしい。こういうことを言って面倒なことになることも多いのだが、自分の理解が足りないだけという可能性も棚に上げてしばらく続けてみる。
不自然だと感じる例。遺伝子の間に相互作用がある場合はViの項を付け加える。しかし、分子遺伝学の成果によれば、ある現象を研究していると、相互作用がある方が普通だ。相互作用を「その他」のViとして扱っているようでは（別に間違ってはいないが）面白いところを見逃している。
ほかにも、量的遺伝学ではヘテロの表現型は、両ホモの中間を基準にしているが、実際の観察では、たいていヘテロ表現型は中間でなく、優性ホモと同じだ。中間からのずれをdと定義して、式をいじった挙げ句に、dが正の時に近親交配の害が見られる、と導いているが、そんなこと当たり前である。DNAの言葉で言えばこう。遺伝子は基本的に２コピーずつあるが、１コピーはときどき壊れている（数万遺伝子のうち数個）。１つあれば足りているので別に害はない。ただし、近親交配したときのみ、壊れた遺伝子のホモが出やすく、そうすると有害、ということである。別に極端な還元論者になる気もないが、少なくともこの場合、物質としての遺伝子から説明するのがよい科学的説明だと思う。
大多数の効果の小さい遺伝子によるという仮定（理想化）によって正規分布で扱えるのだが、この仮定が正しい場合は少ないことがわかってきた。数十年前は体重など正規分布する形質しか研究できなかったのだろうが。
でも、こういう不満があるからこそ学ぼうという気になる。そもそも、完成された学問を学ぶというのは、私はそんなに好きではない。練習問題の答えが分かっていると、わざわざ自分でやらなくてもいいのではないかと思ってしまう。分かっていないことだらけのことを学ぶときこそ、夢があって面白い。そう感じる人には、物理や数学はやっていられないのだろうとも思うけれど。好き嫌いでしょうね。過去の成果を鑑賞するのに大手をふるって数年費やせるというのは、それはそれで楽しいと思うが、自分で何かを生み出すまで何年もかかるというのも大変だ。
大多数の効果の小さい遺伝子によるという仮定を乗り越える道が、QTLマッピングであって、量的遺伝学からはみだしているが、その発展型ともいえる。量的遺伝学は、歴史的に見たら分散分析を生み出すなど統計学の基礎でもあり、現在でも農業的な品種改良では有用である。
量的遺伝学は体系的に学んでいなかったので、この機会に長年の疑問のいくつかが分かった。フツイマの教科書で、分散をコンポーネントに分けている (Vp = Vg + Ve = Va + Vd + Vi + Ve)。しかし、分散は、P = G + Eのような式を二乗してつくっているのに、二乗しても足し算でいいのだろうかと気になっていた。ちゃんと勉強してみると、たしかに共分散Cov の項(a+bの二乗の2abみたいな項)は存在するのだが、大部分の共分散はないまたは小さいと信じられるそうで、またCov(A, D)は0になるように初めからつくってるということだ。例えば、遺伝と環境の共分散Cov (G, E) とは、例えば首の長いキリンは高いところのエサを食べられるために、成長が良くなってさらに首が長くなる、というような現象だが、そういうのは稀なので0にしておこう、と言うことである。こういうことって、疑問に思う人はすでに勉強して知っていて、疑問に思わない人は興味ないかも知れないので、書くのに意味があるかどうか気になるが。
でもなあ、趣味の問題なのだけれど、進化で面白いのは、体が大きくなったなどの量的形質ではなく、手ができたとか花ができたとか、noveltyが生まれるところだと思うのだけれどな。恐竜くらい大きくなると面白いと思うが、それは不連続な突然変異が効いていそうな気がする。
コースで日本人４人目発見。日本人だろうと思いつつ声をかけようか迷っていたら、向こうもそうだったようだ。統計の人だということだが、講義の感じ方が全然違うのが面白い。講師でも、生物と統計の人がお互いに教えあってくれ、と無責任なことを言っていた人もいた。私やKさんなど生物から来ている人は、結論は分かっていて、その定式化を学ぼうとしているのだ。統計学者から見ると、数学のところは分かっても、概念のところになると次から次へいろいろ出てきて全然分からないと言う。生物学者の頭の使い方としては、多数の概念を扱って複雑な現象に道筋をつけるような、総合的なものの判断が大切なのだと思うが、それは一点に集中して論理をつきつめる学問とは頭の使い方が全然違うのだろう。
2003.6.4
あやしい日本文化
Nさんが明日日本に帰るので、講義が終わってから、大亞洲超商など、行き残した場所をまわった。Nさんは好奇心旺盛で、新しいものを見るたびに喜んでいるので、こちらとしてもあちこち連れて行き甲斐がある。どうでしょうのDVDまで持っているそうで、旅行が好きなのだろう。夕食には、一度見たら面白いJapanese HIBACHIに行ってみた。前にラボで来たときに日記にも書いたが、これは日本料理ではない。カリフォルニアあたりで日本、中国、アメリカ文化が混じってできたものだと思われる。料理人が出てきて、大きな鉄板を使って、大道芸みたいなことをしたり、調理用具で音を立てたりしながら、濃い味のステーキとチャーハンを作ってくれる。料理の鉄人の流行とも関係があるのかも知れない。Nさんはデジカメで数分間録画していた。ただ、イネの研究者として米にはこだわりがあるのか、ここの米は食べられないようだった。
隣のアメリカ人たちに、箸の使い方を教えてくれと話しかけられた。料理人一人に８人の客だったが、何となく連帯感みたいなものがあってお互い話しやすい。日本食としておいしいのかと聞かれたときは、少し言葉に詰まってしまったが。Nさんは話しかけられやすい体質らしく、町中で２回道を聞かれたらしい。明らかに外国人に見えると思うのだが、なんかオーラがあるのだろう。ちょっとうらやましい。
お客さんが来ていると、自分の見過ごしているものに気づかされる。いつも行く場所のすぐ近くにいいスーパーマーケットがあったりとか、信号が赤だけ大きい、とか、信号が綱にぶら下がっているとか。
2003.6.2, 6.3
Molecular Phylogenetics
ひたすら講義だ。この講義はボスから強く薦められていた。同じ学科のT教授が話しているのだが、きわめて話がクリア。ML法の原理を知りたいと前から思っていたのが分かって良かった。コンピュータの実習もある。
面白かったのは、all the models are wrongと強調していたこと。初期には全サイトで同じ率で変化すると仮定していたが、それを補正すると結果がきれいになる。しかし、それでも、biologicalには、数塩基がまとめてうごいたり、複雑なことはいくらでも起きている。結局我々にできるのは、モデルである以上どれも正しくないのだから、一番便利なものを選べばよいのだ、と。また、現在の最大の未解決問題はアライメントである、というのはもっともだ。どの手法もアライメントが正しい前提で作られていて、最適化が図られているが、土台が危ない。アライメントも含めた最尤推定も、そう遠くないうちに作れる可能性があるようだ。
この分野、日本人の貢献が大きく、よく日本人が出てくる。T教授、この講義のアシスタントをしているフランス人のポスドクのSも日本に来たことがあり、もう一人韓国人のポスドクのSは、日本で学位を取っている。
高校でボート部だったというので、カヌーで知られるMarchant Mill Pont State Parkに行ってみた。Hさんたちが帰国する前に行こうと言っていて果たせなかった場所だ。奇観ここにありといいたいくらい印象的だ。池から突出するヌマスギの中を、カヌーでゆっくりと巡っていく。手の届くところでサルオガセがそよいでいる。写真をつけたが、本物はこれとは比べものにならないくらい美しい。ホームページの写真を見たときもここまでは期待していなかった。
Kitty HawkのWright Brothers Memorialに入る。今年は100周年のいろいろな行事があるようで、特設パビリオンも作られていた。ライト兄弟の伝記は小さい頃に読んだはずだが、全然覚えていない。兄弟の役割分担はなんだろうかと考えていたのだが、Nさんが、兄が理系で弟が体育会系ではないか、といっていたのが大当たり。兄が飛行機を設計して、弟が実際に初飛行を行った。
大西洋の海水にさわってから、もう一つのNC名物、灯台を見に行った。４つのうち最も手近なBodie Island Lighthouseに行った。他の灯台には、誰かお客さんが来たら行きましょう（日帰りは無理）。この印象的な模様、アメリカに来てみると納得するものがある。アメリカ人は、一面にペンキを塗るのが趣味なのだ。
