原生動物とは 学術的定義と特徴 生態 生息環境と分類 約3万種

原生動物は小さな(しかし単純ではない)生物である。単細胞の従属栄養真核生物であり、バクテリアなどを食べることが多い。多くは顕微鏡下で観察されるサイズ(数µm〜数百µm)が一般的だが、群体や巨大な個体を作るものもある。

これは古い用語であり、今日ではより広い用語である原生生物が一般的に好まれている。しかし、「原生動物」は、特にジュニア教育の場では、便宜的に使われることが多い。原生動物」はいくつかの異なる系統に分類されています。

定義と学術的立場

原生動物(protozoa)は歴史的には「動物のような(運動し、捕食する)単細胞真核生物」を指す集合的な呼称だったが、分子系統学の発展によりこの集団は単一の系統(単系統)ではないことが明らかになった。そのため現代では「原生生物(protists)」というより広い概念の中で扱われ、原生動物に相当する生物群は複数の独立した系統に散在している。

形態と特徴

  • 細胞構造: 真核細胞であり、核・小胞体・ミトコンドリア(あるいはその変形体)などの膜結合細胞内小器官を持つ。
  • 運動様式: 線毛(繊毛)、鞭毛、偽足(仮足)など多様な運動器官を用いる。例:繊毛虫(ミカヅキムシなど)、アメーボイドな偽足を持つアメーバ。
  • 摂食と消化: 多くは捕食性で、細胞口(サイトーストーム)や食胞を形成してバクテリアや小さな藻類を取り込む。寄生性のものは宿主の細胞や体液を利用する。
  • 細胞小器官: 食胞(食べ物の貯留・消化)、収縮胞(浸透圧調節)、被膜(ペリクル)などを発達させる例がある。
  • 大きさと多様性: 一般に微小だが、殻(殻質)を作る有孔虫(有孔虫の殻は化石記録にも残る)など、形態は多彩である。

生態と生息環境

原生動物は湿った場所や水辺にしか生息しないわけではなく、淡水・海水・土壌・湿った表面、さらには他の生物(動物・植物・菌類)の体内など多様な環境に適応している。多くは土壌中のバクテリアや藻類の共生、寄生者、捕食者として存在しており、食物連鎖や栄養循環で重要な役割を果たす。

  • 淡水・海洋プランクトン:植物プランクトンやバクテリアを捕食し、魚類など高次生物の食料連鎖を支える。
  • 土壌生態系:有機物分解や微生物の個体数制御に寄与する。
  • 共生・寄生:反芻動物のルーメンに住むもの、またはヒトに疾患を引き起こす寄生原生動物(例:GiardiaPlasmodium)がいる。

分類と系統の問題

従来の「原生動物」という分類は機能的・形態的に便益があったが、現在は分子系統解析により多くのグループが別々の主要な真核生物群(スーパーグループ)に分散していることが示された。代表的な系統グループには以下のようなものがある:

  • Amoebozoa(アメーボゾア):アメーバや粘菌類に近縁。
  • Excavata(エクスカベータ):運動器官や細胞構造の特徴を持つ群(GiardiaTrypanosomaなど一部の寄生性原生動物を含む)。
  • SAR複合体:Stramenopiles(渦毛藻など)+Alveolata(繊毛虫、渦鞭毛藻、原虫性アピコンプレックス)+Rhizaria(有孔虫、放散虫)を含む大きな系統群。アピコンプレックスにはマラリア原虫(Plasmodium)が含まれる。
  • その他、混合栄養性の緑藻類系の真核生物や、東西に広がる多様な単細胞真核生物群が存在する。

このため「原生動物」は生物学的に単一のグループではなく、いくつもの系統にまたがる概念的な集合体である、という理解が現代では一般的である。

生活史と繁殖

  • 無性的繁殖が一般的で、二分裂や出芽などで急速に個体数を増やす。
  • 有性的過程も観察され、繊毛虫の接合(conjugation)のように核の交換や減数分裂を伴う遺伝的組換えを行うものもある。これにより環境適応や遺伝的多様性が生まれる。
  • 嚢胞化(シスト形成):乾燥や栄養欠乏など不利な環境下で休眠状態に入り、環境が改善すると再活性化する種が多い。これが寄生性種の感染伝播に関わることもある。

人間への影響と利用

  • 寄生性疾患: マラリア(Plasmodium)、トリパノソーマ症(アフリカ睡眠病)、ジアルジア症など、原生動物が原因となる重要な感染症がある。
  • 環境指標: 一部の原生動物は水質や環境変化の指標生物として利用される。
  • 研究材料: 細胞生物学・遺伝学・進化学の研究において、単細胞真核生物は有用なモデルとなることが多い(例:繊毛虫の核分化の研究など)。

種数と多様性

現在知られている原生動物は約30,000種(約3万種)とされるが、微小環境や未探索領域には未記載の種が多数存在すると考えられており、実際の多様性はもっと大きいと推定されている。

まとめ(重要ポイント)

  • 原生動物は単細胞の真核生物で、主に従属栄養性。形態・生態・生活史は非常に多様である。
  • 歴史的な分類「原生動物」は分子系統学により複数の系統に分かれることが明らかになり、現在は「原生生物(protists)」という広い枠組みで扱われることが多い。
  • 生態系での役割(捕食者・分解者・共生者・寄生者)や、ヒトへの影響(感染症)など、重要性は大きい。
  • 記載種は約3万種だが、未発見種を含めた多様性はさらに大きいと考えられている。
ジアルジア・ラムリア は、「ビーバー熱」の原因となる寄生性の鞭毛虫原虫です。Zoom
ジアルジア・ラムリア は、「ビーバー熱」の原因となる寄生性の鞭毛虫原虫です。

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質問と回答

Q: 原生動物とは何ですか?


A:原生生物は、細菌などを餌とする小さな単細胞従属栄養の真核生物です。

Q: 原生生物は単純な生物ですか?


A:原生生物は小さいですが、単純な生物ではありません。

Q: 現在、原生生物はどのような呼び名で呼ばれていますか?


A: 原生生物は原生生物と呼ばれることが多いようです。

Q: なぜ「原生動物」という用語が問題なのですか?


A: 「原生動物」という用語が問題なのは、現代の生化学的・遺伝学的技術によって、原生動物には全く異なる種類の細胞が含まれていることが明らかになったからです。

Q: 原生生物はどこに生息していますか?


A: 原生生物は、湿った場所や水辺にのみ生息しています。

Q: 原生動物が環境中で果たすさまざまな役割には、どのようなものがありますか?


A: 多くの原生動物が共生し、あるものは寄生し、あるものは土壌細菌や藻類を捕食します。

Q: 原生生物は何種類くらい知られていますか?


A: 約30,000種の原生動物が確認されています。

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