原生生物(プロティスタ)とは?単細胞真核生物の特徴・分類・代表例(アメーバ・ゾウリムシ・マラリア原虫)
原生生物(プロティスタ)の特徴・分類・代表例をわかりやすく解説。単細胞真核生物の構造・生態やアメーバ・ゾウリムシ・マラリア原虫の違いを図解で紹介。
原生生物は単細胞の真核生物(核を持つ生物)である。原生生物という用語は、1866年にエルンスト・ヘッケルによって最初に使用された。彼らは共通の起源を持っていないので、原生生物は、自然のグループ、またはクラッドではありません。藻類や無脊椎動物のように、彼らはしばしば便宜上一緒にグループ化されています。
原生生物」という用語には、遠縁関係にあるいくつの系統の微生物が含まれています。原生生物の中には、光合成によって自分で食物を作る自生生物もいれば、有機物を食べる従属栄養生物もいる。
ほとんどの原生生物は非常に小さい。彼らはせいぜい1つか数個の細胞で構成されています - 彼らはミクロで、通常は肉眼では見えません。藻類の中には、単細胞であれば原生生物であるものもあります。多くの原生生物はプランクトンの一部であり、生態系にとって非常に重要です。原生生物に見られる細胞は非常に複雑なものである可能性があり、ほとんど理解されていないことが多い。現在ではDNA配列決定が可能になり、多くの原生生物が分析されています。その結果、原生生物は単系統のグループではないことがわかりました。それはパラフィレティックであり、単一のクラードではない。したがって、プロティスタの分類学はかなり混乱している。
原生生物の中には病気を引き起こすものもあります。マラリアの原因となるサルシパル原虫も原生生物によって引き起こされます。
原生生物界の単細胞生物の例としては、パラメシウムまたは"スリッパ動物球"があります。パラメシウムは繊毛と呼ばれる小さな毛のような繊維を使って移動し、繊毛を使って食物を食液胞に掃き出すようにして食べます。他の原生生物としては、仮足を伸ばして中に流れ込むことで移動するアメーバや、食物の粒子の周りを流れて巻き込むことで移動するアメーバなどがあります。
特徴(まとめ)
- 多くは単細胞だが、多核や群体、多細胞性の生活環も持つ種類がある。
- 真核生物であり、膜で囲まれた核やミトコンドリア、場合によっては色素体(葉緑体)を持つ。
- 栄養様式は多様で、光合成をする自養、有機物を摂取する従属栄養、さらには両方を行う混合栄養(ミクソトロフ)などがある。
- 運動様式も多彩で、繊毛・鞭毛・仮足(アメボイド運動)・滑走などがある。
- 増殖は主に無性生殖(分裂、胞子形成など)だが、接合や有性生殖を行う種もある。
- 形態的・生理的に高度に特殊化した単細胞生物が多く、顕微解剖や分子解析によって内構造が詳しく研究されている。
分類と系統(現代的見解)
従来は「原生生物界(Protista)」という一括したグループに入れられてきましたが、分子系統学の発展により、原生生物は複数の系統群に分散していることが明らかになりました。現在は大まかに以下のようなスーパーグループに分けて考えることが多いです(分類名や範囲は研究により変動します)。
- SAR(Stramenopiles、Alveolata、Rhizaria)— 珪藻や褐藻、マラリア原虫やゾウリムシ類、リゾフィリアなどを含む大きな系統。
- Archaeplastida — 緑藻や紅藻、陸上植物を含み、光合成を行うグループが多い。
- Excavata — 一部の鞭毛虫(例:Giardia など)を含む。
- Amoebozoa — アメーボイドな運動を行うグループ。
- Opisthokonta の一部 — 動物・菌類の近縁で、一部の原生的な真核生物がここに含まれる。
要点は、かつての「プロティスタ」は単一の系統を示すものではなく、多様な真核生物を便宜的に含めた集合である、ということです。
代表的な原生生物(例)
- アメーバ類(Amoeba) — 仮足を出して移動・捕食する典型的なアメーボイド運動を示す。
- パラメシウム(ゾウリムシ) — 繊毛で泳ぎ、口溝から食物を取り込む。
- マラリア原虫(Plasmodium) — マラリアを引き起こす病原性原生生物の代表。蚊を媒介して人体に感染する。
- トリパノソーマ類(Trypanosoma) — 寄生性の鞭毛虫で、アフリカ睡眠病などを引き起こす。
- ジアルジア(Giardia) — 腸管寄生虫で、水系を介した感染を起こす。
- トキソプラズマ(Toxoplasma gondii) — 中間宿主を含む複雑な生活環を持つ寄生性原虫。
- 珪藻、渦鞭毛藻などの単細胞藻類 — 光合成を行い、水圏生態系で重要な一次生産者となる。
生態と役割
- 多くは水圏や土壌に広く分布し、プランクトンの主要構成員として食物連鎖の基盤を支える。
- 一次生産者(光合成性原生生物)は酸素生産や炭素循環に重要な役割を果たす。
- 分解者や捕食者として微生物コミュニティのバランスに寄与する。
- 一部は共生関係を形成し、他の生物(例:サンゴと渦鞭毛藻)にとって不可欠な役割を担う。
病気と人体への影響
一部の原生生物は人や家畜、植物に対する病原体です。既に述べたように、マラリアを引き起こすマラリア原虫(Plasmodium)は重大な公衆衛生問題を引き起こします。他にもトリパノソーマ、ジアルジア、アメーバ性赤痢の原因となるEntamoeba histolytica、トキソプラズマなどが重要です。感染経路は、媒介昆虫、汚染水・食品、接触など多様です。
研究と応用
- 顕微鏡観察や蛍光標識、電子顕微鏡による細胞構造の研究が進められている。
- 分子系統学(DNA・RNA配列解析)により系統関係や進化史が再構築され、古細胞内共生説(ミトコンドリアや葉緑体の起源)などの理解が深まった。
- 環境DNA(eDNA)やメタゲノム解析により、培養できない原生生物の多様性の実態が明らかになりつつある。
- 一部はバイオテクノロジーや藻類バイオ燃料、食品・飼料資源としての利用が検討されている。
まとめと注意点
「原生生物」は便宜的な集合名であり、形態や生態、生理が非常に多様です。単に「単細胞の真核生物」というだけで括られるものの、その内部には光合成性の藻類や強い寄生性を示す病原体、複雑な生活史を持つものなどが含まれます。最新の分子研究は原生生物の系統を大きく書き換え続けており、分類や名称は今後も変化する可能性があります。

原生生物の種類: .左上から時計回りに:紅藻類、褐藻類、繊毛藻類、金藻類、有孔虫;寄生鞭毛虫;病原性アメーバ;アメーボゾースライムカビ
起源と分類学
原生生物は単細胞真核生物群ではありません。この用語は、約20種類の単細胞真核生物のための便利なホールドオールです。原核生物は、ミトコンドリアやプラスチッドのような、明確に定義された機能を果たす専門的な単位である細胞小器官の違いがあります。これは、彼らが原核生物からの移行を様々な方法で行ってきたことを証明しています。これらの小器官のすべてまたは大部分は、かつては独立した原核生物(細菌や古細菌)に由来しており、真核生物の細胞は「便宜上の結婚」で共に働く「微生物の共同体」であることは、今ではかなり明らかになっています。確かに、プロティスタは単細胞生物の集合体であるが、より洗練された分類法は流動的であるが(変化している)、プロティスタはまだ有用な用語である。
質問と回答
Q: 原生生物とは何ですか?
A: 原生生物とは、単細胞の真核生物のことで、核を持つ生物を意味します。原生生物は自然界に存在するグループではなく、便宜上グループ化されることが多い。ほとんどの原生生物は非常に小さく、肉眼では見えないほど微細なものです。
Q: 原生生物はどのようにして自分の食べ物を作るのですか?
A: 原生生物の中には、光合成によって自分の食べ物を作る独立栄養生物もいます。また、有機物を食べる従属栄養生物もいます。
Q: すべての藻類は原生生物とみなされるのですか?
A: はい、単細胞であれば、原生生物に含まれます。
Q: 原生生物は生態系でどのような役割を担っているのですか?
A:多くの原生生物はプランクトンの一部であり、生態系において重要な役割を担っています。
Q:原生生物はどのような方法で分析されているのですか?
A: DNAの塩基配列解析により、さまざまな種類の原生生物の分析が可能になりました。その結果、原生生物は単系統ではなく、多系統であり、一つのクレードではないことが分かってきました。
Q:原生生物の中には病気を引き起こすものがあるのですか?
A:はい、マラリア原虫はマラリアを引き起こしますし、睡眠病もある種の原生生物によって引き起こされることがあります。
Q:原生生物界で単細胞生物の例を教えてください。
A: そのような生物の例として、ゾウリムシが挙げられます("slipper animalcule")。ゾウリムシは繊毛と呼ばれる小さな毛のような繊維を使って動き、この繊毛を使って食物を食物胞に掃き入れることで食事をします。
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