ドメイン(領域)とは:生命の3ドメインと分類体系の解説

生命のドメイン(古細菌・細菌・真核生物)を図解と歴史でわかりやすく解説。3ドメインの違いや分類体系の最新知見を短時間で理解。

著者: Leandro Alegsa

The hierarchy of scientific classification

生物の分類学では、領域(ドメイン)superregnum, superkingdom, empire)は、王国よりも上位に位置する、生命の最上位の分類群です。領域は、細胞の基本構造や遺伝情報(とくにリボソームRNA配列)に基づく深い進化的差異を反映しており、分類体系における最も包括的な単位と考えられています。

「ドメイン(またはその同義語)」という概念は、分子系統学の発展によって普及しました。分類群の配置は、ゲノムやリボソームRNAの配列にみられる基本的な進化的差異を反映します。現代の生命のドメイン分類にはいくつかの代替案があり、代表的なものを以下に示します。

  • プロカリオタ(またはモネラ)とユーカリオタの帝国をトップレベルでグループ化した「2つのエンパイア」システム。これは、細胞核の有無に基づく単純な大別です。
  • ProtistaArchaebacteriaEubacteriaFungiPlanttaeAnimaliaのトップレベルのグループ化された6つの王国システム。この考え方は、より多様な王国を設定して生物の多様性を反映しようとしたものです。
  • 1990年に導入されたカール・ヴェーゼ3ドメインシステムで古細菌細菌、真核生物のドメインがトップレベルでグループ化されている。ヴェーゼはリボソームRNAの配列比較に基づいて、分類学の木を大きく書き直しました。

3ドメイン説(ヴェーゼの分類)の要点

カール・ヴェーゼの提案は、1960〜1980年代の分子系統学の成果を受けて確立されました。彼はリボソームRNA配列の比較から、生命を三つの主要なラインに分けることを示しました。これらは一般に以下のように表現されます:

  • 古細菌(Archaea/アーキア):細胞骨格や膜脂質、特に転写・翻訳の一部で独自性があり、極限環境に適応したものも多いグループ。
  • 細菌(Bacteria/バクテリア):多数の代謝様式をもち、環境中に広く存在する原核生物群。
  • 真核生物(Eukarya/ユーカリオータ):核や膜結合小器官(例:ミトコンドリア、葉緑体)を持つ生物群で、真核生物の内部には多くの多細胞生物(植物・菌類・動物)や多様な単細胞生物が含まれます。

その後の研究と現代の見解

ヴェーゼの三領域体系は分子系統学に大きな影響を与えましたが、その後のゲノム解析や環境サンプルから得られた配列データにより、体系はさらに精緻化・議論されています。主な論点は次の通りです。

  • 16S/18S rRNAの解析に基づく基礎は現在も有効ですが、全ゲノムデータや古細菌内部の新しい系統(例:Asgard古細菌群)の発見により、真核生物が古細菌の一群から進化したという「二領域仮説(two-domain hypothesis)」が支持される研究もあります。これは真核生物を古細菌の一部と見る立場です。
  • 「原核生物(プロカリオタ/モネラ)」という用語は便宜的ですが、古細菌と細菌の間には本質的な違いがあるため、単一の「プロカリオタ」グループとしてまとめることには限界があります。
  • 真核生物内部も単純に一塊ではなく、複数のスーパーグループ(例:Opisthokonta、SAR、Archaeplastidaなど)に分けられ、系統関係の解明が継続しています。

分類学上の意義と実用性

領域という概念は、生命の非常に深い進化的分岐を表現するために導入されました。研究や教育においては、次のような利点があります:

  • 生物の起源や初期進化の理解を助ける枠組みを提供する。
  • 微生物多様性や進化的関係を整理して比較しやすくする。
  • 新たに発見される微生物群やゲノム情報を既存の体系に位置づける際の基準となる。

まとめ

「ドメイン(領域)」は、王国よりも上位に位置する最上位の分類階級で、リボソームRNAやゲノム情報に基づく深い系統的差異を反映します。カール・ヴェーゼによる三領域体系(古細菌・細菌・真核生物)は広く受け入れられていますが、最新のゲノム研究は系統関係に新たな視点を与えており、二領域説などの代替案も議論されています。分類体系は、新しいデータに応じて更新され続ける生きた枠組みです。

注:本文中の用語(例:ArchaebacteriaEubacteriaなど)は歴史的に使われてきた表記やリンクテキストを含みます。現在の一般的な用語は、日本語では「古細菌(アーキア)」「細菌(バクテリア)」「真核生物(ユーカリオータ)」などです。

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3つのドメイン

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質問と回答

Q:生物分類学でいうドメインとは何ですか?


A:生物分類学におけるドメインとは、生物の中で王国よりも上位に位置する分類群のことです。このような生物学的なグループ分けの中で最も包括的であり、ゲノムの基本的な進化の違いを反映したものです。

Q: 現代的な代替ドメイン分類はいくつあるのですか?


A: 現代では、二重帝国、六王国、三大領域など、いくつかの生命の領域別分類があります。

Q:2大天才制とは何ですか?


A:原核生物(またはモネラ)と真核生物の2つの帝国を頂点とする分類です。

Q:六王国制とは何ですか?


A:原生生物界、古細菌界、真正細菌界、菌界、植物界、動物界を頂点とする6界系。

Q:カール・ウーゼの3ドメイン制とは何ですか?


A:カール・ウーゼの3ドメインシステムとは、生命を遺伝子の関係からバクテリア、アーキア、ユーカリアの3つのドメインに23の主要な部門に分けるものである。古細菌を新たなドメインとして定義した後、彼は分類木を作り直したのです。

Q:古細菌はバクテリアなのですか、それとも真核生物なのですか?


A:古細菌はバクテリアでも真核生物でもなく、バクテリアではない原核生物である。


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