生命の樹ドメイン、界、門を解説
地球の生命はどう分類される?このページでは、ゲームの生命の樹にあるドメイン、界、門と、その入れ子の関係を扱う。
地球のすべての生命は1つの祖先から生まれたので、樹の形に描けます。根は、すべての生物の最終共通祖先です。そこから3つのドメイン、細菌、古細菌、真核生物が出ます。真核生物は5つの界に分かれ、それぞれのドメインや界のなかに、いくつかの門があります。このページでは、ゲームの生命の樹の「幹」にあたる、上の3層(ドメイン、界、門)を扱います。綱、目、科までは下りません。
3ドメインへの分け方は、生物学の本当の書き換えでした。かつては、生命を細菌とそれ以外に分けていました。リボソームRNAを比べると、「細菌」は実はまったく違う2種類の生命であることが分かり、古細菌は独立した枝になりました(Woese & Fox、PNAS 1977)。そして生命の樹は、細菌、古細菌、真核生物の3ドメインで描き直されました(Woese、Kandler & Wheelis、PNAS 1990)。
根:最終共通祖先
最終共通祖先(LUCA)が根です。今の遺伝子から逆にたどると、高温で酸素がなく水素が豊富な深海の噴出孔のそばで生きていたのかもしれません(Weissほか、Nature Microbiology 2016)。樹のどのドメインも、これから生まれました。
3つのドメイン
| ドメイン | ラテン名 | 門の数 |
|---|---|---|
| 細菌 | Bacteria | 9門 |
| 古細菌 | Archaea | 4門 |
| 真核生物 | Eukaryota | 5つの界、それぞれにいくつかの門 |
細菌の9門
細菌の9つの門は、シアノバクテリア、シュードモナドタ(プロテオバクテリア)、バシロタ(フィルミクテス)、放線菌、バクテロイデス、スピロヘータ、デイノコッカス、アクイフェクス、サーモトガです。
古細菌の4門
- メタノバクテリア門(ユーリ古細菌)
- テルモプロテウス門(クレン古細菌)
- ニトロソスファエラ門(タウム古細菌)
- アスガルド古細菌
アスガルド古細菌は、面白い位置にいます。深海の堆積物で見つかったロキ古細菌には、かつて真核生物だけのものと思われていた遺伝子が数多くあります(Spangほか、Nature 2015)。このことから、真核生物は古細菌にとても近い親戚だと考えられます。
真核生物の5つの界
ゲームでは、真核生物が5つの界に分かれ、それぞれに門のセットがあります。
| 界 | 門 |
|---|---|
| 原生動物 | ユーグレノゾア、アメーボゾア、コアノゾア |
| クロミスタ | 不等毛植物、繊毛虫、有孔虫、ハプト藻、アピコンプレクサ、渦鞭毛藻 |
| 植物 | 紅藻、緑藻、シャジクモ類、コケ植物、シダ植物、裸子植物、被子植物 |
| 菌類 | ツボカビ、グロムス菌、子嚢菌、担子菌 |
| 動物 | 海綿動物、刺胞動物、有櫛動物、扁形動物、線形動物、輪形動物、緩歩動物、環形動物、軟体動物、腕足動物、節足動物、棘皮動物、脊索動物 |
動物は13門で、門の数が最も多いグループです。植物の行は、紅藻や緑藻から被子植物へと進み、植物が陸に上がった道筋をほぼたどっています。まずシャジクモ類、次にコケ植物、そのあとシダ植物、裸子植物、被子植物です。
樹を数える
3つのドメインの門を足すと、細菌が9、古細菌が4、真核生物の5つの界が合わせて33で、全部で46門です。動物が最も多く(13)、植物(7)、クロミスタ(6)、菌類(4)、原生動物(3)と続きます。この樹は門のレベルまでしか描かれていないので、さらに細かい分類は出てきません。根は1つ、ドメインは3つで、上に進むほど細かく枝分かれします。
樹の上の重要な出来事
- 細胞内共生:ミトコンドリアと葉緑体は、もとは自由に生きる細菌でした。飲み込まれたあと、細胞の一部になったのです。この考えが出されたとき、10を超える学術誌に断られました(マーギュリス、Saganの名で、Journal of Theoretical Biology 1967)。
検索してみてほしい論文
- Woese & Fox(1977):"Phylogenetic structure of the prokaryotic domain: The primary kingdoms"
- Woeseほか(1990):"Towards a natural system of organisms: proposal for the domains Archaea, Bacteria, and Eucarya"
- Spangほか(2015):"Complex archaea that bridge the gap between prokaryotes and eukaryotes"
- Weissほか(2016):"The physiology and habitat of the last universal common ancestor"
実際の根拠
細菌:生命の樹に属するドメインの1つ。最終共通祖先から枝分かれした。
シアノバクテリア(Cyanobacteriota):生命の樹に属する門の1つ。細菌ドメインに含まれる。
プロテオバクテリア(Pseudomonadota):生命の樹に属する門の1つ。細菌ドメインに含まれる。
ファーミキューテス(Bacillota):生命の樹に属する門の1つ。細菌ドメインに含まれる。
放線菌門(Actinomycetota):生命の樹に属する門の1つ。細菌ドメインに含まれる。
バクテロイデス門(Bacteroidota):生命の樹に属する門の1つ。細菌ドメインに含まれる。
スピロヘータ(Spirochaetota):生命の樹に属する門の1つ。細菌ドメインに含まれる。
デイノコッカス門(Deinococcota):生命の樹に属する門の1つ。細菌ドメインに含まれる。
アクイフェクス門(Aquificota):生命の樹に属する門の1つ。細菌ドメインに含まれる。
サーモトガ門(Thermotogota):生命の樹に属する門の1つ。細菌ドメインに含まれる。
古細菌:生命の樹に属するドメインの1つ。最終共通祖先から枝分かれした。
ユーリアーキオータ(Methanobacteriota):生命の樹に属する門の1つ。古細菌ドメインに含まれる。
クレンアーキオータ(Thermoproteota):生命の樹に属する門の1つ。古細菌ドメインに含まれる。
タウムアーキオータ(Nitrososphaerota):生命の樹に属する門の1つ。古細菌ドメインに含まれる。
アスガルド古細菌(Asgardarchaeota):生命の樹に属する門の1つ。古細菌ドメインに含まれる。
真核生物:生命の樹に属するドメインの1つ。最終共通祖先から枝分かれした。
原生動物:生命の樹に属する界の1つ。真核生物ドメインに含まれる。
ユーグレノゾア(Euglenozoa):生命の樹に属する門の1つ。原生動物界に含まれる。
アメーボゾア:生命の樹に属する門の1つ。原生動物界に含まれる。
コアノゾア(Choanozoa):生命の樹に属する門の1つ。原生動物界に含まれる。
クロミスタ:生命の樹に属する界の1つ。真核生物ドメインに含まれる。
オクロ植物(Ochrophyta):生命の樹に属する門の1つ。クロミスタ界に含まれる。
繊毛虫(Ciliophora):生命の樹に属する門の1つ。クロミスタ界に含まれる。
有孔虫:生命の樹に属する門の1つ。クロミスタ界に含まれる。
ハプト藻(Haptophyta):生命の樹に属する門の1つ。クロミスタ界に含まれる。
アピコンプレックス門(Apicomplexa):生命の樹に属する門の1つ。クロミスタ界に含まれる。
渦鞭毛藻(Dinoflagellata):生命の樹に属する門の1つ。クロミスタ界に含まれる。
植物(Plantae):生命の樹に属する界の1つ。真核生物ドメインに含まれる。
紅藻(Rhodophyta):生命の樹に属する門の1つ。植物界に含まれる。
緑藻(Chlorophyta):生命の樹に属する門の1つ。植物界に含まれる。
シャジクモ(Charophyta):生命の樹に属する門の1つ。植物界に含まれる。
コケ植物(Bryophyta):生命の樹に属する門の1つ。植物界に含まれる。
シダ植物(Pteridophyta):生命の樹に属する門の1つ。植物界に含まれる。
裸子植物(Gymnospermae):生命の樹に属する門の1つ。植物界に含まれる。
被子植物(Angiospermae):生命の樹に属する門の1つ。植物界に含まれる。
菌類:生命の樹に属する界の1つ。真核生物ドメインに含まれる。
ツボカビ(Chytridiomycota):生命の樹に属する門の1つ。菌界に含まれる。
グロムス門(Glomeromycota):生命の樹に属する門の1つ。菌界に含まれる。
子嚢菌(Ascomycota):生命の樹に属する門の1つ。菌界に含まれる。
担子菌(Basidiomycota):生命の樹に属する門の1つ。菌界に含まれる。
動物(Animalia):生命の樹に属する界の1つ。真核生物ドメインに含まれる。
海綿動物(Porifera):生命の樹に属する門の1つ。動物界に含まれる。
刺胞動物(Cnidaria):生命の樹に属する門の1つ。動物界に含まれる。
有櫛動物(Ctenophora):生命の樹に属する門の1つ。動物界に含まれる。
扁形動物(Platyhelminthes):生命の樹に属する門の1つ。動物界に含まれる。
線形動物(Nematoda):生命の樹に属する門の1つ。動物界に含まれる。
輪形動物(Rotifera):生命の樹に属する門の1つ。動物界に含まれる。
緩歩動物(Tardigrada):生命の樹に属する門の1つ。動物界に含まれる。
環形動物(Annelida):生命の樹に属する門の1つ。動物界に含まれる。
軟体動物(Mollusca):生命の樹に属する門の1つ。動物界に含まれる。
腕足動物(Brachiopoda):生命の樹に属する門の1つ。動物界に含まれる。
節足動物(Arthropoda):生命の樹に属する門の1つ。動物界に含まれる。
棘皮動物(Echinodermata):生命の樹に属する門の1つ。動物界に含まれる。
脊索動物(Chordata):生命の樹に属する門の1つ。動物界に含まれる。
関連する研究
これらの研究はこのトピックに関連しますが、このページの直接の証拠ではありません。
第三の生命:リボソームRNAを比較すると、「細菌」は実際にはまったく異なる2種類の生命であることがわかり、古細菌は独立した一系統になった。
出典:Woese & Fox, PNAS 1977, "Phylogenetic structure of the prokaryotic domain: The primary kingdoms"
三ドメイン説:生命の樹は、細菌、古細菌、真核生物の3つのドメインに分け直された。
出典:Woese, Kandler & Wheelis, PNAS 1990, "Towards a natural system of organisms: proposal for the domains Archaea, Bacteria, and Eucarya"
細胞内共生説:マーギュリスは、ミトコンドリアと葉緑体はかつて独立した細菌で、取り込まれて細胞の一部になったと提唱した。十数誌に掲載を断られた。
出典:Sagan (Margulis), Journal of Theoretical Biology 1967, "On the origin of mitosing cells"
LUCAの故郷:現代の遺伝子からさかのぼると、すべての生命の共通祖先は、高温で酸素がなく水素が豊富な深海の噴出孔の近くに住んでいたのかもしれない。
出典:Weiss et al., Nature Microbiology 2016, "The physiology and habitat of the last universal common ancestor"
アスガルド古細菌:深海の堆積物から見つかったロキ古細菌は、かつて真核生物にしかないと考えられていた多くの遺伝子をもっている。
出典:Spang et al., Nature 2015, "Complex archaea that bridge the gap between prokaryotes and eukaryotes"
関連するオープンソースプロジェクト
OneZoom Tree of Life
スター113個
OneZoom/OZtree
生命の樹全体を、どこまでもズームできる1枚の地図として描く。根から1つの種まで。