生物

Question: 生物学とはなんですか？



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生物（せいぶつ）または<b data-parsoid='{"dsr":[79,88,3,3]}'>生き物（いきもの）とは、動物・菌類・植物・古細菌・細菌などを総称した呼び方である。
地球上の全ての生物の共通の祖先があり（原始生命体・共通祖先）、その子孫達が増殖し複製するにつれ遺伝子に様々な変異が生じることで進化がおきたとされている。結果、バクテリアからヒトにいたる生物多様性が生まれ、お互いの存在(他者)や地球環境に依存しながら、相互に複雑な関係で結ばれる生物圏を形成するにいたっている。そのことをガイアとも呼ぶものもある。
これまで記録された数だけでも百数十万種に上ると言われており、そのうち動物は100万種以上、植物（菌類や藻類も含む）は50万種ほどである[1]。
生物（なまもの）と読むと、加熱調理などをしていない食品のことを指す。具体的な例を挙げれば“刺身”などが代表的な例としてよく用いられる。
定義


生物を定義するのは難しい。普通の言葉では、生物</b>とは<b data-parsoid='{"dsr":[1022,1033,3,3]}'>生きている</b>ものであり、生きているとは生命があることであり、といった、言い換えしかできないからである。現在、我々が生き物と見做して知り得ているものが、生き物全てである保証はない。
生物が無生物から区別される特徴としては、自己増殖能力、エネルギー変換能力、恒常性（ホメオスタシス）維持能力、自己と外界との明確な隔離</b>などが挙げられる。しかし、この区分は例えば、ウイルスやウイロイドのような、明らかに生物との関連性があるがこれらの特徴をすべて満たさない存在(対象)までを区分することが出来ない。このことから言っても、生物と無生物を完全に区分することは困難なことである。
生物の個体は何らかの形の自己複製によりその祖先（親）から誕生し、ほとんどは恒常性の破綻とともに死を迎える。その間の時間は、生物は外部から物質を取り入れ、体内で化学変化させ、生じるエネルギーで自らの体の状態を一定に維持し、あるいは発展させ、不用な物質を外に捨てる。
つまり地球上の生物で言えば、タンパク質からなる酵素を中心とする代謝の働きと、核酸からなる遺伝子による遺伝の働きが、生物が生物であることを維持するためのしくみである。
現在の地球上の生物に限って言えば、最も明確に生物を定義する特徴は、細胞から成り立っているということである。細胞は先述の生物の定義に於いて、生物と見なせる最小の単位である。
生物と非生物の境界領域にウイルスやリケッチアがある。両者共に他種の生きた細胞の存在なしには何もできないが、適当な細胞の存在下では一定の活動を行い、自己複製を行って数を増やし、他の細胞へと侵入することができる。それは明らかに生物である細菌類の病原体の振る舞いと変わらなく見える。構造的に細胞からなるリケッチアは生物に入れられる例が多いが、リケッチアも単独では自己増殖能力がないため、境界領域においてはこの3つの能力を基準にした厳密な線引きは難しい。細胞の構造を持たず、自己増殖能力にかかわる構造を自らの中に持たないことから、ウイルスは生物ではないと見なす判断が慣習的には多い。ただし、その存在の起源に生物が関わった可能性は高く、生物に無関係とは考えられない。
生物と地球環境
現在の地球の大気組成は、窒素が78%、酸素が21%、二酸化炭素が0.036%というような構成になっているが、生物が現れる前は、二酸化炭素が多くを占める構成であった。その温室効果によって地表の温度も高かった。ここに生物が出現することによって、光合成による有機物の生成や、生物由来の石灰岩の生成がなされ、炭素固定がなされた結果、今のような酸素が多く含まれた窒素主体の大気組成となった。（ただし、大気組成の変化は生物だけによるものではない。地球の大気#地球大気の「進化」も参照のこと。）
また、酸素の多い大気になったことによって、オゾン層が形成され、生物にとって有害な宇宙線や紫外線の遮断がなされ、生物の陸上進出が可能になった。また、海水中の酸素が増えることによって、海水に溶け込んだ鉄が酸化鉄となって沈降し鉄鋼床を堆積させた。
また、現在においては、人類が（大気組成の変化ほどではないにしても）地球の環境に様々な大きな変化をもたらせているとも言える。
生物の分類

生物の特徴の一つは、それぞれの個体が種と呼ばれるグループを形成していることである。種の違いを認識し学名をつけるのが<b data-parsoid='{"dsr":[2670,2678,3,3]}'>分類</b>という作業である。現在分類されている種だけで200万といわれるが、未知の生物種は1千万とも1億ともいわれている。分類には何段階かの範疇があり、大きいほうから順に、界、門、綱、目、科、属、という枠組みが設けられている。歴史的に最も古くは生物は植物と動物からなるとした二界説（植物界、動物界）があり、その後の生物観の進展とともに、三界説、五界説、八界説などが登場した。現在、一般には生物全体をモネラ界（原核生物を含む）、原生生物界、植物界、菌界、動物界に分類する五界説が広く流布しているが、これはいわゆる人為分類である。分類学は系統を反映した自然分類を目指して現在も研究がされ続けている。近年では、界の上の枠組みとして、ドメインが設けられていて、細胞特性に従い生物全体を真核生物、細菌（バクテリア）、古細菌（アーキア）に分類する三ドメイン説が知られるようになってきている。
生物を成り立たせる生体物質
水、タンパク質、脂質、炭水化物、核酸は生物の主要な構成成分である。
生きているという状態は、無数の化学反応の総和であるという見方もできる。これら化学反応がおこる場を提供しているのが水である。生物は水の特殊な物性に多くの事を依存しており、極めて重要でかつ主要な構成成分である。
生物の複雑さを象徴する物質の一つがタンパク質である。タンパク質は20種類のアミノ酸が数十から数百個結合したものだが、その順列組み合わせによりその種類は何千万種類にものぼる。あるタンパク質は、化学反応を触媒する酵素として働き、あるものは生物の構造を支える骨格として働くというように、様々な働きをしている。
ロバート・フックがコルクを顕微鏡観察して見出した小さな区画に小部屋（cell＝細胞）と名付けたように、細胞とはある区画化された空間であり、とされている。この区画をしているのが細胞膜であり、脂質がその主要な成分である。脂質はエネルギーを貯蔵するのによい物質でもある。
生物は区画された空間ではあるが、完全に外界から遮断されているわけではない。外部からエネルギーを取り入れ内部で消費し、外部にエントロピーを逃がす散逸構造と呼ばれる仕組みになっている。生物間でのエネルギーの流通に炭水化物は重要であり、主に植物が光合成によって生産している。
ドーキンスは「利己的な遺伝子」で、たまたま自己複製する分子が存在し、それを継続的に支える環境が生まれた結果、生物が誕生した、とした。核酸は遺伝子の実体だが、。
地球外生命
地球以外に生命が発見された事例は記録されていない。一方、地球と同様の生物や、あるいは異なった性質の生物が地球以外に存在する可能性も否定されていない。太陽系においても、火星には生命が存在する可能性が指摘されている。少なくとも過去においては生命に適した環境が存在していた可能性が高いと考えられている。現在でも液体の水と熱源がまだ残っていれば、一部の古細菌（メタン菌）の生存に十分な条件が整っているとされ、水や熱源の探査は火星の探査計画でしばしば行われている。太陽系外惑星の観測は、主に星震などの観測が行われているが、スペクトル観測も少しずつ行われるようになってきている。2007年に発見されたグリーゼ581cに生物が生存可能な環境の存在が期待されたことがある。2008年現在、木星型惑星だけでなく地球型惑星の観測成果も少しずつあがってきている。
有機物以外を構成要素とする生物も想定される。このような仮想理論は「代わりの生化学」と呼ばれている。比較的頻繁に言及されるのが、炭素に代わってケイ素を中心とする代謝系を持つ生物（ケイ素生物）である。SFの世界では、ガスから成る生物や電磁波から成る生物などが登場する。他に純粋知性、精神あるいは物質によらない意識が登場するが、現在の科学では、物質的な実体に依拠しない意識は確認されていない。
ギャラリー

グレート・バリア・リーフのさんご礁、アオヒトデ、魚 
花粉を集める蜂 
鯨 
モンテネグロの森林 
鳥の群れ 
同一方向に動く魚の群れ
10,000倍程度に拡大した黄色ブドウ球菌
夜の地球(1994.10.1 - 1995.03.31)
ハエトリグサに捕食されたハナアブ
草食獣を捕食する肉食獣
肥料用に集積されたアメリカバイソンの頭骨の山
寒天培地上で培養され、コロニーを形成したカビ

脚注

注釈

出典

関連項目


生物学、生物の分類
無生物
移動知
死
階層構造、創発
人工生命
伝説の生物一覧
Wikipedia:多数の言語版にあるが日本語版にない記事/生物