生物学の3つのドメイン（女性の分類） - 生物学 - 2025

生物学の3つのドメインまたは3つのドメインシステムは、1970年代後半に生物学者のカールウーゼによって提案された分類であり、有機物を細菌、古細菌、真核生物のドメインに分けました。

この「ドメイン」への分類は、私たちが最もよく知っている5つまたは6つの王国への従来の分割システムよりも優れています。ドメインの基本的な分割は、原核生物を2つのドメインに分割することです。この場合、古細菌は、他の原核生物のグループである細菌よりも真核生物に密接に関連しています。

出典：Rock 'n Roll、ウィキメディア・コモンズより

この系統的配置は、ほとんどの生物学者に広く受け入れられています。ただし、バイオインフォマティクスと統計ツールの開発に伴い、Woeseの分類に反する、生物間の新しい関係を提案する著者もいます。

分類履歴

動物界と植物界の2つの王国への分割

ウーゼとその同僚の作品が発表される前は、生物学者は「伝統的な」分類を使用して、植物と動物を正式に区別しました。

この部門では、すべての細菌、真菌、および光合成原生生物は「植物」と見なされ、原生動物は動物と一緒にグループ化されました。

科学の進歩、現代の方法論の開発、および有機物のより完全な分析により、植物と動物への分割がこれらの真の進化の歴史に適合していないことが明らかになりました。実際、それはそれらの間の関係の「素朴な」一貫性のない単純化でした。

3つの王国への分割：

この状況を改善することを目的として、有名な進化生物学者および鳥類学者のエルンストヘッケルは、新しい王国、プロティスタキングダムをリストに追加しました。

この分類により、明らかにグループ化されるべきではないフォームの明確な区分が達成されました。しかし、分類は驚くほど問題が多いままでした。

5つの王国への分割

1969年、アメリカの生態学者ロバートハーディングウィッテイカーは、動物界、植物界、菌類、モネラ、プロスティスタという5つの王国への分割計画を提案しました。

このシステムは、主に生物を構成する細胞タイプに基づいています。モネラのメンバーは単細胞生物と原核生物であり、原生生物も単細胞生物ですが、真核生物です。

残りの3つの王国-Animalia、Plantae、およびFungi-は、栄養素獲得のモードによって分類されます。植物には光合成能力があり、菌類は酵素を環境に分泌し、続いて栄養素が吸収され、動物は内部または外部で消化されて食料を消費します。

生物の5つの王国への分割は、分類が生物の実際の進化的関係にますます調整されていると彼らが考えたため、当時の体系主義者に広く受け入れられていました。

3つのドメインに分割

1970年代、イリノイ大学のカールウーゼ教授は、非常に印象的な単細胞生物の特定の未知のグループの証拠を見つけ始めました。これらは、温度、塩分、pHなどの極端な条件の環境に住んでおり、生命を維持することはできないと考えられていました。

一見すると、これらの生物は細菌に分類され、古細菌と呼ばれていました。しかし、古細菌をより深く詳細に見ると、細菌との違いが非常に顕著で、同じグループに分類できないことが明らかになりました。実際、類似点は単なる表面的なものでした。

このように、分子的証拠により、この研究者グループは、細菌、古細菌、真核生物の3つのドメインの分類システムを確立できました。

生物間の新しい系統的関係を提案することは、現代の生物学において非常に重要な出来事でした。この重要な発見により、Woeseは2000年に全米科学メダルを獲得しました。

人生の3つの領域

カールウーゼによって提案された生命の樹は、生命体の可能な関係を確立し、生命の3つの領域の存在を示唆しています。

この仮説は、16SリボソームRNA（16S rRNAと略される）の分析のおかげで提案されました。

このマーカーは、原核生物リボソームの30Sサブユニットのコンポーネントです。Woeseの研究に続いて、それは系統学的推論に広く使用されています。今日、細菌の分類と同定を確立することは非常に有用です。

以下では、人生の3つのドメインを構成する各メンバーの最も注目すべき特徴について説明します。

古細菌ドメイン

古細菌

古細菌は、とりわけ温度、酸性度、pHなどの極端な条件のある居住環境によって特徴付けられる生物です。

このようにして、塩分濃度が著しく高く、酸性環境や温泉のある海域で発見されています。さらに、一部の古細菌は、土壌や一部の動物の消化管など、「平均的な」状態の地域に生息しています。

細胞および構造の観点から、古細菌は以下によって特徴付けられます：それらは核膜を持たず、膜の脂質はエーテル結合によってリンクされ、細胞壁を提示します-これはペプチドグリカンで構成されておらず、遺伝子の構造は円形染色体上の真核生物に似ています。

これらの原核生物の生殖は無性であり、水平遺伝子伝達が証明されています。

古細菌の分類

それらは、メタン生成、好塩性、好熱好熱性に分類されます。最初のグループは、二酸化炭素、水素、および窒素を使用してエネルギーを生成し、廃棄物としてメタンガスを生成します。シーケンスされる最初のアーチはこのグループに属します。

第二のグループ、好塩菌は「塩の愛好家」です。その発展のためには、環境は海の約10倍の塩分濃度を持つ必要があります。一部の種は30倍までの濃度に耐えることができます。これらの微生物は死海と蒸発池にあります。

最後に、好熱性好熱菌は、60度を超え（一部は100度を超えることができる）、水の凝固点よりも低い極端な温度に耐えることができます。

これらがこれらの微生物の寿命にとって最適な条件であることを明確にする必要があります-私たちがそれらを室温にさらした場合、それらが死ぬ可能性はかなりあります。

バクテリアドメイン

結核菌

バクテリアドメインは、原核微生物の大きなグループを構成します。一般に、私たちは通常それらを病気と関連付けます。この誤解より現実から遠いものはありません。

特定のバクテリアが致命的な病気を引き起こすことは事実ですが、それらの多くは有益であるか、私たちの体に共生関係を確立し、正常なフローラの一部を形成しています。

細菌には核膜が​​なく、細胞小器官自体がなく、細胞膜はエステル型結合の脂質で構成され、壁はペプチドグリカンで構成されています。

彼らは無性生殖を行い、水平遺伝子伝達イベントが証明されています。

細菌の分類

細菌の分類は本当に複雑ですが、ここでは、ドメインの基本的な分類であるシアノバクテリアと真正細菌について説明します。

シアノバクテリアのメンバーは、酸素を生成する青緑色の光合成細菌です。化石の記録によると、彼らは約32億年前に出現し、嫌気性環境から好気性環境（酸素が豊富）への劇的な変化の原因でした。

真正細菌は真の細菌です。これらは、さまざまな形態（球菌、桿菌、ビブリオ、ヘリカルなど）で表示され、繊毛や鞭毛などの移動性のために構造が変更されています。

ユーカリヤドメイン

真核生物のヒト細胞の表現。コアが見えます

真核生物は、複雑な生体膜によって区切られた明確に定義された核の存在によって主に区別される生物です。

他のドメインと比較して、膜にはさまざまな構造があり、脂質はエステルのような結合を示します。彼らは、膜によって区切られた真のオルガネラを提示し、ゲノムの構造は古細菌に似ており、それは線状染色体に編成されています。

グループの生殖は非常に多様であり、性的および無性的モダリティの両方を示し、多くのグループメンバーは両方の方法で生殖することができます-それらは相互に排他的ではありません。

真核生物の分類

これには、原生生物、菌類、パンタ、動物など、非常に多様で異質な4つの王国が含まれます。

原生生物は、ミドリムシやパレメシアのような単細胞真核生物です。私たちが真菌として一般的に知っている生物は、真菌界のメンバーです。単細胞型と多細胞型があります。それらは生態系において死んだ有機物を分解するための重要な要素です。

植物は、主にセルロースで作られた細胞壁を持つ光合成生物で構成されています。その最も顕著な特徴は、光合成色素であるクロロフィルの存在です。

シダ、コケ、シダ、裸子植物、被子植物が含まれます。

動物は従属栄養の多細胞有機生物のグループで構成され、その大部分が移動と移動の能力を備えています。それらは、無脊椎動物と無脊椎動物の2つの大きなグループに分けられます。

無脊椎動物は、ハマグリ、刺胞動物、線虫、軟体動物、節足動物、棘皮動物、および他の小さなグループで構成されています。同様に、脊椎動物は魚、両生類、爬虫類、鳥、哺乳類です。

動物は、海洋と大気環境を含む事実上すべての環境にコロニーを形成し、それぞれに複雑な一連の適応を示してきました。

参考文献

1. Forterre P.（2015）。普遍的な生命の樹：更新。微生物学のフロンティア、6、717。
2. Koonin EV（2014）。カールウーゼの細胞進化と生命の領域に関するビジョン。RNA生物学、11（3）、197-204。
3. Margulis、L.&Chapman、MJ（2009）。王国とドメイン：地球上の生命の門への図解付きガイド。アカデミックプレス。
4. サップ、J。（2009）。進化の新しい基盤：生命の木。オックスフォード大学出版局。
5. Sapp、J.、&Fox、GE（2013）。普遍的な生命の木を求める唯一の探求。微生物学および分子生物学のレビュー：MMBR、77（4）、541-50。
6. ステイリーJT（2017）。ドメインセル理論は、ユーカリヤ、細菌、古細菌の独立した進化と核区画共通性仮説をサポートします。オープン生物学、7（6）、170041。