生物図鑑

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• 動物界

  

生物と非生物

生物の体は糖質、脂肪酸、核酸、アミノ酸などの共通の化学物質から組成され、その基本単位としての細胞は外部環境からエネルギーを得て代謝、修復、維持、増殖を行う。
細胞内の核酸はその分子の配列による自己を複製するための遺伝情報を持ち、それは細胞生成の過程で新たな細胞へ引き継がれる。生体を構成する主要な成分である蛋白質を合成するための情報は普遍的な暗号として全ての生物に基本的に共通しているため、地球上の生物はひとつの共通祖先から進化したと仮定されている。生物の遺伝情報にはこうした共通要素がありながら配列が変異する部位があり、約40億年という期間の膨大な累積が現在のような多様な体系を生み出したと考えられている。
このような遺伝の仕組み、細胞の構造と自律する機能は非生物と区別されるものである。

ウイルスには宿主となる細胞が必要で、それ自体の生理機能を持たない構造体のため必ずしも生物とは呼べないが、独自の遺伝情報を持ち、それが時間と共に変異する点は生物と共通している。

種の概念

生物の種数は現在209万種以上が記載（オンラインデータベース Catalogue of lifeによる）されており、体長0.1mm程度の微小なものまでを含めると推定は数千万種に及ぶこともある。
種は生物分類における基本単位であり、ある生物がどの「種」に属するかの定義は時代の変遷と共に移り変わり、現代もその途上にある。

古くはアリストテレス Aristotelēs（BC.384〜BC.322）の時代から生物の命名と体系化は行われていたが、現在広く定着している命名規則と階層式分類体系は分類学の父と呼ばれるスウェーデンのカール・フォン・リンネ Carl von Linneus（1707-1778）の著した『自然の体系 』に拠り、生物の持つ形態の差異を分類の根拠とするもので、この時代には生物の持つ形態は不変であると考えられていた。
やがて時代が下るとダーウィン Charles Darwin（1809-1882）が『種の起源』を著し、形態の類似性は進化上の共通祖先に由来し、その系統によってまとめられ、またそこから分化していることを示し、分類体系と進化系統を結びつけた。
ところがそれらの形態を視座とする場合、同種内で明らかに形質の異なる「多型」や雌雄、幼体と成体の差異を上手く説明することができない。このことを踏まえ、マイヤー E.Mayrは1942年に種を「相互に交配可能で生殖的に隔離された自然集団の集合」と定義する生物学的種概念を提唱した。この意味するところは、同所的に存在する集団が自然条件下で交配し子孫を残すなら同種と見做し、そうでない場合隔離されており別種と見做すというものである。この概念は現在でも広く支持されている。
ただし全ての種で隔離の状況を確認することができないため、様々な間接的証拠に基づく推測を論拠とする。また、無性生殖を行う生物にはこれを適用することができない点や進化の時間軸の中にいる種をどの時点で分離するかという問題を孕む。
シンプソン G.G Simpsonが提唱した進化学的種概念は「他の系統から分離しており、独自の進化的役割や傾向、歴史を持つ単一の系統」と種を定義する。これは生物学的種概念を引き継ぎ、時間の変化を導入したため無性生殖や化石種にも適用しやすい。しかし「役割や傾向」という基準については恣意的で曖昧さが窺える。

歴史上で長く為されてきた生物分類は形態・類型に基づく人為的区分であり、種以外の高次な分類階級は生物学的な実体ー機構を反映したものではない。化石種も同様である。こうした方法は生物の集団を経験的に捉え命名し、人間が認知しやすい分類体系を形作るには実用的だった。ところが技術革新によって新しい視点が現れると旧来の体系にほころびが生じるのである。
現在では進化生物学の発展にともない、複数の形質、遺伝子情報、生態情報を加味した生物学的実体として種を記載する例も増えている。

分類階級

現在広く普及している動物の分類体系の枠組みは、上位のグループが下位のグループを包括する形で階層を形成するリンネ式階層分類と呼ばれるもので構成され、リンネの『自然の体系, 第10版』（1758年）の時点では綱、目、科、属、種、変種の6つが提案され、4236種を記載した。後年研究が進むことで修正が重ねられ、下表のような形となっている。

（現在の動物の分類階級　岩波生物学辞典 第5版より引用）

これらの中で標準的に使用されるのが界、門、綱、目、科、属、種の7つの基本階級と呼ばれるグループである。

分類体系の変遷

（新・生命科学シリーズ「動物の系統分類と進化」P.91より引用・一部改変）

アリストテレスの時代から18世紀まで生物は動物と植物に二分されていたが、顕微鏡の、特に19世紀以降の発達による微細な細胞内構造の発見、20世紀以降の電子顕微鏡と分子系統解析による遺伝子情報の知見に伴い分類体系は大きく更新されて行く。
ドイツのヘッケル E.H.Heackel（1834-1919）は1866年三界説を提唱し、動物界にも植物界にも分類できない生物群を原生生物界とした。この時点の原生生物は多様な単細胞生物、菌類、単細胞の藻類や海綿を含んでいた。
20世紀には電子顕微鏡の開発により細胞の構造に核膜や複数の小器官の有無が確認され、それらを持たない細菌・藍藻類のグループをモネラ界とし、植物や動物の特徴を持たない生物（摂食、移動を行う単細胞生物、細胞群体、紅藻、褐藻など）を原生生物界とするコープランド H.E.Copeland（1902-1968）の四界説が現れる。
その後のホイタッカー R.H.Whittaker（1920-1980）の五界説では核膜、細胞小器官を持たない細菌等の原核細胞から成る生物をモネラ界、それらを持つ真核細胞の単細胞生物を原生生物界とし、また生産、消費、分解という生物の持つ三つの栄養摂取様式に注目し、生産者の植物、消費者の動物に対して分解者としての菌類を認めた。モネラ界以外の四界は全て真核細胞で構成されるグループとなる。

さらに20世紀後半になると、細胞内の蛋白質生合成の場となる構造であるリボソームを構成する核酸（リボソームRNA、rRNA）の内部構造の差異による系統解析が可能になり、ウーズ C.R.Woese（1928-2012）らは生物界を細菌 Bacteria、古細菌 Archaea、真核生物 Eucaryaの三つのグループに分け、それぞれの生物群の差異から、分類階級の頂点であった界 Kingdomの上に置くドメイン（超界）Domainを設定する三ドメイン説を提唱した。
古細菌は好熱、好酸、好塩、メタン生成、硫黄依存など様々な性質の極限環境に生息する細菌である。ウーズの推論ではこれら三ドメインの生物は30〜40億年前には存在しており、古細菌の内メタン生成菌が原始地球の大気の組成に近い環境を好むことからこの名が与えられたが、古細菌は細菌よりも真核生物と近い関係が指摘されている。

以後この他にもこれらを修正した体系や、界を細分化したものが提案されるなど、議論は続けられている。

地質時代と生物の変遷

（年代は国際年代層序表を引用）

日本の野生生物

掲載中の種　現在50種

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