1.5: 生命の樹 - バクテリア、古細菌、真核生物

「生命の樹」は、生命の進化と生物間の進化的関係を表しています。木の根は、地球上のすべての生命の共通の祖先です。他のすべての種は、木の枝のように、この点から放射状に広がっています。生命の樹にあるこれらの枝の多数の先端は、すべての生きている、または現存する種を表しています。絶滅した種は、もはや存在しない種であり、木の中心に向かって見つけることができます。現在、これらの生物は、現存するものも絶滅したものも含めて、細菌、古細菌、真核生物の3つのドメインに整理されています。しかし、これらのドメインと生物の分類との区別は絶えず議論されており、その結果、より多くの情報が明らかになるにつれて変化する「生きた」生命の系統樹が生まれています。

生命の樹の歴史

生命の樹自体は、それに含まれる生物と同じように進化してきました。チャールズ・ダーウィンが1859年に『種の起源について』を出版した直後、エルンスト・ヘッケルは、植物、動物、原生生物という生命の3つの「王国」を提案しました。これらの王国の違いは、完全に容易に観察可能な表現型に基づいていました。

1937年、エドゥアール・チャットンは生命の樹を真核生物と原核生物という2つの巨大な「帝国」に分割しました。簡単に言えば、真核生物は膜結合した核を持っていましたが、原核生物は持っていませんでした。1970年代、Woeseは、古細菌と呼ばれる細菌分類のグループが、細胞壁にペプチドグリカンが存在しない、補酵素の違い、16S rRNA遺伝子配列の違いなど、いくつかの点で細菌と異なることを発見しました。これらの違いはすべて、古細菌が細菌とは別の系統に由来することを示唆しています。

生命の3つの領域

現代の生命の系統樹は、バクテリア、古細菌、真核生物の3つの「枝」で構成されています。ドメイン細菌は、膜結合核を欠く単細胞の原核生物で構成されています。細菌は、球状の球菌から棒状の桿菌まで、さまざまな形をとることができます。このドメインのメンバーは、人体上や人体など、地球上のほぼすべての場所に見られます。

細菌と同様に、古細菌も単細胞の原核生物です。表現型的には、古細菌は細菌と区別するのが非常に困難です。分子レベルでは、古細菌は複製、転写、翻訳の機構の点で真核生物に似ています。しかし、古細菌は代謝とエネルギー変換の点でバクテリアに似ています。古細菌は、沼地、廃水処理施設、海の最深部、熱酸泉など、最も住みにくい生息地でよく見られます。