
生物分類学において、ドメイン( / dəˈmeɪn /または/ doʊˈmeɪn / )(ラテン語:regio [ 1 ]またはdominium [ 2 ] )、別名dominion [ 3 ]は、すべての生物をまとめて分類した最高位の分類階級である。これは、 1990 年にCarl Woese、Otto Kandler、Mark Wheelisによって考案された3 ドメイン分類体系で導入された。[ 1 ]
ドメインシステムによれば、生命の系統樹は、古細菌、細菌、真核生物の3 つのドメイン[ 1 ]または、古細菌と細菌の2 つのドメインで構成され、真核生物は古細菌に含まれる[ 4 ] [ 5 ]のいずれかである。3つのドメインモデルでは、最初の 2 つは原核生物であり、膜で囲まれた核を持たない単細胞微生物である。細胞核と他の膜で囲まれたオルガネラを持つすべての生物は真核生物に含まれ、真核生物と呼ばれる。
非細胞性生命体、特にウイルスは、この分類体系には含まれません。3ドメイン分類体系の代替案としては、以前の2ドメイン分類体系(原核生物と真核生物の2つのドメイン)や、エオサイト仮説(細菌と古細菌の2つのドメインがあり、真核生物は古細菌の分岐として含まれる)などがあります。
ドメインという用語は、カール・ウーズ、オットー・カンドラー、マーク・ウィーリス(1990)によって3つのドメインシステムの中で提案されました。
カール・リンネは、 18世紀半ばに彼が創設した有名な分類体系において、「ドメイン」という分類を普及させた。この体系は後にチャールズ・ダーウィンの研究によってさらに改良されたが、細菌は他のドメインと比較できる観察可能な特徴が非常に少ないため、容易に分類することはできなかった。[ 6 ]
菌類学者のロイヤル・T・ムーアは1974年に同様の用語「支配」(ラテン語:dominium)を提案したが、これは広く採用されなかった。彼が提案した体系は、ウイルス、原核生物、真核生物の3つの支配から成っていた。[ 3 ]
カール・ウーズは1977年に16SリボソームRNAのヌクレオチド配列を比較し、ランク「ドメイン」が科学者が以前考えていた2つではなく3つの分岐を含むことを発見し、革命的なブレークスルーを達成した。当初、物理的な類似性から、古細菌(以前は「古細菌」)は細菌(以前は「真正細菌」)から分離されなかった。しかし、科学者たちは現在、これら2つのドメインはほとんど似ておらず、内部的に明確に異なっていることを知っている。[ 7 ]



これら3つのドメインはそれぞれ固有のリボソームRNAを含んでいます。これが3ドメインシステムの基礎を形成しています。核膜の存在は真核生物を古細菌や細菌から区別する特徴ですが、古細菌と細菌は細胞膜とRNAマーカーの生化学的性質の違いによって互いに区別されます。[ 1 ]
古細菌は原核細胞であり、通常、グリセロールにエーテル結合で結合した分岐炭化水素鎖である膜脂質を特徴とする。古細菌にこれらのエーテル結合が存在することで、極端な温度や強い酸性条件に耐える能力が高まるが、多くの古細菌は穏やかな環境に生息している。好塩菌(高塩分環境で生育する生物)や超好熱菌(極めて高温の環境で生育する生物)は古細菌の例である。[ 1 ]
古細菌は比較的小さい。直径は0.1μmから 15μm 、長さは最大200μmで、細菌や真核細胞に見られるミトコンドリアとほぼ同じ大きさである。サーモプラズマ属のメンバーは最も小さい古細菌である。[ 1 ]
シアノバクテリアとマイコプラズマは、細菌の2つの例です。細菌は古細菌と同様に原核細胞ですが、細胞膜は古細菌のようなエーテル結合がなく、リン脂質二重層で構成されています。内部的には、細菌はリボソーム内のRNA構造が異なるため、別のカテゴリーに分類されます。2ドメイン系と3ドメイン系では、これにより細菌は別のドメインに分類されます。
細菌ドメインには非常に多様性があります。その多様性は、異なる細菌系統間での遺伝子の交換によってさらに複雑化しています。本来は遠縁の細菌間で重複遺伝子が存在するため、細菌種を区別したり、地球上の細菌種を数えたり、それらを樹状構造に整理したりすることはほぼ不可能です(ただし、その構造に枝間の相互接続が含まれている場合は、「樹」ではなく「ネットワーク」になります)。[ 1 ]
真核生物と呼ばれる真核生物ドメインのメンバーは、膜で囲まれた細胞小器官(遺伝物質を含む核を含む)を持ち、植物界、原生生物界、動物界、菌界の4つの界によって代表されます。[ 1 ]エオサイト仮説によれば、古細菌から進化したと考えられています。
3ドメインシステムには非細胞性生命の形態は含まれていない。ステファン・ルケタは2012年に5ドメインシステムを提案し、従来の3ドメインにプリオン生物(非細胞性で核酸を持たない)とウイルス生物(非細胞性だが核酸を持つ)を追加した。[ 10 ]
生命の代替的な分類には以下が含まれる。