생명의 나무도메인, 계, 문 해설

지구의 생명은 어떻게 분류될까? 이 페이지는 게임의 생명의 나무에 있는 도메인, 계, 문과 그것들이 서로 어떻게 포함되는지를 다룬다.

지구의 모든 생명은 한 조상에서 내려왔으므로 나무로 그릴 수 있습니다. 뿌리는 마지막 보편 공통 조상입니다. 거기서 세균, 고균, 진핵생물의 세 영역이 나옵니다. 진핵생물은 다섯 계로 나뉘고, 영역이나 계마다 여러 문이 있습니다. 이 페이지는 게임 속 생명의 나무의 '줄기', 곧 위의 세 층인 영역, 계, 문을 다룹니다. 강, 목, 과까지는 내려가지 않습니다.

세 영역으로 나눈 것은 생물학을 정말로 고쳐 쓴 일이었습니다. 예전에는 생명을 세균과 그 밖의 것으로 나눴습니다. 리보솜 RNA를 비교하자 '세균'이 사실은 매우 다른 두 종류의 생명이며 고균이 독자적인 갈래임이 드러났습니다 (Woese & Fox, PNAS 1977). 그 뒤 생명의 나무는 세균, 고균, 진핵생물의 세 영역으로 다시 그려졌습니다 (Woese, Kandler & Wheelis, PNAS 1990).

뿌리 마지막 보편 공통 조상

마지막 보편 공통 조상(LUCA)이 뿌리입니다. 현대 유전자에서 거슬러 올라가 보면, 뜨겁고 산소가 없으며 수소가 풍부한 심해 열수 분출구 근처에 살았을 수 있습니다 (Weiss 외, Nature Microbiology 2016). 나무의 모든 영역이 여기서 내려옵니다.

세 영역

영역	라틴어 이름	문의 수
세균	Bacteria	9개 문
고균	Archaea	4개 문
진핵생물	Eukaryota	5개 계, 각각 여러 문

세균의 9개 문

세균의 9개 문은 시아노박테리아(남세균), 슈도모나도타(프로테오박테리아), 바실로타(퍼미큐테스), 방선균, 박테로이데트, 스피로헤타, 데이노코쿠스타, 아퀴피콜라, 테르모토가입니다.

고균의 4개 문

메타노박테리오타(유리고세균)
테르모프로테오타(크렌고세균)
니트로소스파이로타(타움고세균)
아스가르드 고균

아스가르드 고균은 흥미로운 자리에 있습니다. 심해 퇴적물에서 발견된 로키고균에는 한때 진핵생물에게만 있다고 여겨졌던 유전자가 많습니다 (Spang 외, Nature 2015). 이는 진핵생물이 고균과 유독 가까운 친척임을 시사합니다.

진핵생물의 5개 계

게임에서 진핵생물은 다섯 계로 나뉘고, 계마다 고유한 문이 있습니다.

계	문
원생생물계	유글레나류, 아메바류, 깃편모충류
크로미스타계	황갈색조류, 섬모충류, 유공충류, 합토조류, 아피콤플렉사, 와편모류
식물계	홍조류, 녹조류, 차축조류, 선태식물, 양치식물, 겉씨식물, 속씨식물
균계	호상균류, 글로메로균류, 자낭균류, 담자균류
동물계	해면동물, 자포동물, 유즐동물, 편형동물, 선형동물, 윤형동물, 완보동물, 환형동물, 연체동물, 완족동물, 절지동물, 극피동물, 척삭동물

동물이 13개로 문이 가장 많습니다. 식물계 줄은 홍조류와 녹조류에서 속씨식물까지, 식물이 뭍으로 올라온 길을 거의 그대로 따라갑니다. 차축조류가 먼저이고, 그다음 선태식물, 이어서 양치식물, 겉씨식물, 속씨식물이 옵니다.

나무 세어 보기

세 영역의 문을 모두 더하면 세균 9개, 고균 4개, 진핵생물 다섯 계에 걸쳐 33개로 모두 46개 문입니다. 동물이 13개로 가장 많고, 식물(7개), 크로미스타(6개), 균(4개), 원생생물(3개)이 뒤를 잇습니다. 나무는 문 수준까지만 그려서 더 세밀한 분류는 나오지 않습니다. 뿌리는 하나, 영역은 셋이고, 위로 올라갈수록 더 잘게 갈라집니다.

나무 위의 핵심 사건

세포 내 공생: 미토콘드리아와 엽록체는 한때 독립해서 사는 세균이었습니다. 삼켜진 뒤 세포의 일부가 됐습니다. 이 생각이 처음 나왔을 때 열두 군데가 넘는 학술지가 거절했습니다 (Margulis, Sagan이라는 이름으로 발표, Journal of Theoretical Biology 1967).

검색해 볼 논문

Woese & Fox (1977): "Phylogenetic structure of the prokaryotic domain: The primary kingdoms"
Woese 외 (1990): "Towards a natural system of organisms: proposal for the domains Archaea, Bacteria, and Eucarya"
Spang 외 (2015): "Complex archaea that bridge the gap between prokaryotes and eukaryotes"
Weiss 외 (2016): "The physiology and habitat of the last universal common ancestor"

실제 근거

세균(Bacteria): 생명의 나무에서 마지막 공통 조상에서 갈라져 나온 도메인.
시아노박테리아(Cyanobacteriota): 생명의 나무에서 세균 도메인에 속하는 문.
프로테오박테리아(Pseudomonadota): 생명의 나무에서 세균 도메인에 속하는 문.
후벽균문(Bacillota): 생명의 나무에서 세균 도메인에 속하는 문.
방선균(Actinomycetota): 생명의 나무에서 세균 도메인에 속하는 문.
박테로이데테스(Bacteroidota): 생명의 나무에서 세균 도메인에 속하는 문.
스피로헤타(Spirochaetota): 생명의 나무에서 세균 도메인에 속하는 문.
데이노코쿠스문(Deinococcota): 생명의 나무에서 세균 도메인에 속하는 문.
아퀴피콜라(Aquificota): 생명의 나무에서 세균 도메인에 속하는 문.
테르모토가문(Thermotogota): 생명의 나무에서 세균 도메인에 속하는 문.
고세균: 생명의 나무에서 마지막 공통 조상에서 갈라져 나온 도메인.
유리고세균(Methanobacteriota): 생명의 나무에서 고세균 도메인에 속하는 문.
크렌고세균(Thermoproteota): 생명의 나무에서 고세균 도메인에 속하는 문.
타움고세균(Nitrososphaerota): 생명의 나무에서 고세균 도메인에 속하는 문.
아스가르드고세균(Asgardarchaeota): 생명의 나무에서 고세균 도메인에 속하는 문.
진핵생물(Eukaryota): 생명의 나무에서 마지막 공통 조상에서 갈라져 나온 도메인.
원생생물: 생명의 나무에서 진핵생물 도메인에 속하는 계.
유글레나문(Euglenozoa): 생명의 나무에서 원생생물계에 속하는 문.
아메바 문(Amoebozoa): 생명의 나무에서 원생생물계에 속하는 문.
깃편모충문(Choanozoa): 생명의 나무에서 원생생물계에 속하는 문.
크로미스타(Chromista): 생명의 나무에서 진핵생물 도메인에 속하는 계.
오크로파이타(Ochrophyta): 생명의 나무에서 크로미스타계에 속하는 문.
섬모충(Ciliophora): 생명의 나무에서 크로미스타계에 속하는 문.
유공충(Foraminifera): 생명의 나무에서 크로미스타계에 속하는 문.
합포조류(Haptophyta): 생명의 나무에서 크로미스타계에 속하는 문.
정단복합체문(Apicomplexa): 생명의 나무에서 크로미스타계에 속하는 문.
와편모조류(Dinoflagellata): 생명의 나무에서 크로미스타계에 속하는 문.
식물(Plantae): 생명의 나무에서 진핵생물 도메인에 속하는 계.
홍조류(Rhodophyta): 생명의 나무에서 식물계에 속하는 문.
녹조류(Chlorophyta): 생명의 나무에서 식물계에 속하는 문.
차축조류(Charophyta): 생명의 나무에서 식물계에 속하는 문.
선태식물(Bryophyta): 생명의 나무에서 식물계에 속하는 문.
양치식물(Pteridophyta): 생명의 나무에서 식물계에 속하는 문.
나자식물(Gymnospermae): 생명의 나무에서 식물계에 속하는 문.
피자식물(Angiospermae): 생명의 나무에서 식물계에 속하는 문.
균계(Fungi): 생명의 나무에서 진핵생물 도메인에 속하는 계.
호상균류(Chytridiomycota): 생명의 나무에서 균계에 속하는 문.
글로무스균문(Glomeromycota): 생명의 나무에서 균계에 속하는 문.
자낭균류(Ascomycota): 생명의 나무에서 균계에 속하는 문.
담자균류(Basidiomycota): 생명의 나무에서 균계에 속하는 문.
동물(Animalia): 생명의 나무에서 진핵생물 도메인에 속하는 계.
해면동물(Porifera): 생명의 나무에서 동물계에 속하는 문.
자포동물(Cnidaria): 생명의 나무에서 동물계에 속하는 문.
빗해파리(Ctenophora): 생명의 나무에서 동물계에 속하는 문.
편형동물(Platyhelminthes): 생명의 나무에서 동물계에 속하는 문.
선충(Nematoda): 생명의 나무에서 동물계에 속하는 문.
윤형동물(Rotifera): 생명의 나무에서 동물계에 속하는 문.
완보동물(Tardigrada): 생명의 나무에서 동물계에 속하는 문.
환형동물(Annelida): 생명의 나무에서 동물계에 속하는 문.
연체동물(Mollusca): 생명의 나무에서 동물계에 속하는 문.
완족동물(Brachiopoda): 생명의 나무에서 동물계에 속하는 문.
절지동물(Arthropoda): 생명의 나무에서 동물계에 속하는 문.
극피동물(Echinodermata): 생명의 나무에서 동물계에 속하는 문.
척삭동물(Chordata): 생명의 나무에서 동물계에 속하는 문.