生物

生物は、無生物と区別される属性、つまり「生命」を備えているものの総称。そしてその「生命」とは、生物の本質的属性として生命観によって抽象されるものであり、その定義はなかなか難しいものとなっている日本大百科全書。生き物とも。

1. 定義
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「生命現象を示すもの」世界大百科事典というのが一応の定義であるが、これ以外の定義も存在し、統一は困難であるとされる高井。生物が持ち、無生物が持たない能力や特徴としては「自己増殖能力」「エネルギー変換能力」「自己と外界との明確な隔離」が挙げられ、これに「進化する能力」を加えることも多い小林。また、生物は外界とのやりとりを絶やすことのない開放系を取りながら、恒常性を維持する能力を持ち、常に変化する亀井。生物はすべて細胞を基礎としており、細胞によって構成されていないウイルスなども寄生する細胞がなくては増殖できない亀井。

動物・菌類・植物・原生生物・古細菌・細菌などの総称。多くの場合ウイルスを含めないが、立場によっては含めることもあるマルグリスetシュヴァルツ。なお、『岩波生物学辞典』ではウイルスは生物であるか断言できないとしている 。

2. 生物の分類
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現在生きている生物は少なくとも300万種、おそらくは1000万種に達するマルグリスetシュヴァルツが、これらをその特徴に応じて大小の分類階級に所属させ、それによって生物を整理し秩序を与えることを分類という岩波生物学辞典。分類階級のうち、次に掲げるものは必ず設置される。すなわち大きいほうから順に界、門、綱、目、科、属である相見。

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キャンベルがあり、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。一般によく知られる五界説ではモネラ界、原生生物界、植物界、菌界、動物界に分類するマルグリスetシュヴァルツ。しかし近年では分子系統学の成果を反映して、界よりさらに上位の枠組みとしてドメインが設けられており、細胞特性に従い生物全体を真核生物、細菌、古細菌に分類する三ドメイン説が一般的になってきている。三ドメイン説においては、動物、植物、菌類、原生生物はすべて真核生物という単一のドメインに属する。一方、モネラ界は細菌および古細菌という2つの大きなドメインに分割される。見た目の大きさという点では、細菌および古細菌はすべて微生物であるため、真核生物と違って日常で目にすることはまずないが、生態の多様さという点では細菌および古細菌ドメインは真核生物よりはるかに大きい。

また近年では、真核生物が細菌および古細菌が融合して誕生したとする説が有力となりつつあり、この場合、地球上には本来２つのドメインしか存在しなかったことになる。ちなみに古細菌は、かつて細菌よりも起源が古い可能性が示唆されたため付けられた名前であるが、実際のところは、細菌と古細菌は両者とも同等に古い起源をもっている。

3. 生物相互の関係
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上でも説明したが地球上には少なくとも300万種の生物が生きていると言われており、それらの多様な生物の間には複雑な関係が成立している。たとえば寄生、共生などという関係があり、また動物が植物を食べるという関係や、ある生物が天敵に捕食される、というかなり直接的な関係もあり、ほかにもある生物が花粉を媒介する、といった関係もある日本大百科全書。

こうして生物どうしは互いに「他の生物にとっての環境」となっている。これを <> という。ある地域に共存している生物種の間ではさまざまな関係が成立しており、どの生物種に関しても、<>つまり他のさまざまな生物との関係を分析してやっとその生活が理解できるようになる日本大百科全書。

この生物相互の関係は、地球環境が変化するとともに変化してきた。そして生物が地球の環境にも影響を与えている日本大百科全書。

4. 生物と地球環境
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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と推測されている。その温室効果によって地表の温度も高かった。

そんな状態だった地球上に、今から35～24億年前ころにシアノバクテリアが登場し、光合成を行うようになり、生み出した酸素を海水中へ放出しはじめ、地球上に大量の酸素が形成されるようになった。　

生物が出現し、特に光合成による有機物の生成とそれに伴う酸素の放出、生物由来の石灰岩の生成がなされた結果、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

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鉱床を堆積させた川上。

2021年現在の地球の大気組成は、窒素が78%、酸素が21%、アルゴン0.93%、二酸化炭素が0.041%という構成になっている。

地球上の全ての生物の共通の祖先があり、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、今日の生物多様性が生まれ、お互いの存在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。ガイア理論では、このような地球を「自己調節能力を持ったひとつの巨大な生命体」とみなした。

5. 生物を成り立たせる生体物質
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水、タンパク質、脂質、多糖、核酸は生物の主要な構成成分である亀井。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。どの生物でも、体の約70％は水であり、その他の物質が30％ほどを占める亀井。

タンパク質は量の上で多数を占める生体高分子である。20種類のアミノ酸が通常100 - 1000個重合してタンパク質となる。あるものは細胞を支える骨格となり、あるものは生体内化学反応の触媒となる分子細胞生物学。

必要なタンパク質を必要な場所で産生するための情報を記録する生体高分子が核酸である。この情報は遺伝によって次の世代に引き継がれる分子細胞生物学。

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と名付けたように、細胞とはある区画化された空間を指す。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。脂質はエネルギーとして効率が良く亀井、また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、化学反応で物質を作り出す亀井。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。

6. 地球外生命体
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地球以外の天体に生物が発見された事例は記録されていない。しかし、地球のそれと同様の生物あるいは全く異なった性質の生物が地球以外の場所に存在する可能性は否定できない。太陽系内においても、火星には生命が存在する可能性が指摘されている。2018年7月には、イタリア国立宇宙物理学研究所などからなる国際天文学チームがマーズ・エクスプレスの観測データに基づき、「火星の南極の厚さ1.5kmの氷床の下に幅20kmにわたって水とみられる層が存在する」との論文を発表した。この地底湖は、液体の状態が維持されていると推測されている。研究チームは、「生命にとって厳しい環境ながら単細胞生物が生存している可能性がある」と述べている。

系外惑星としては、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、太陽系外における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。とくにケイ素は、炭素と同じ族に含まれ化学的性質も似ていることから、「代わりの生化学」のベースとして比較的頻繁に言及される。

サイエンス・フィクションの世界では、ガス・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、現在のところ物質的な実体に依拠しない意識は確認されていない。また多くの宗教で霊と呼ばれる形態の生物の存在を想定している。

7. ギャラリー
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ファイル:Blue Linckia Starfish.JPG|さんご礁、アオヒトデ、魚 ファイル:Megaptera novaeangliae -Bar Harbor, Maine, USA-8d.jpg|鯨 ファイル:Heringsschwarm.gif|同一方向に動く魚の群れ ファイル:Staphylococcus aureus 01.jpg|黄色ブドウ球菌 File:Aspergillus fumigatus.jpg|寒天培地上で培養され、コロニーを形成したカビ

8. 脚注
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8.1. 注釈
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8.2. 出典
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9. 参考文献
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10. 関連項目
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生物学、生物の分類
無生物
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

11. 外部リンク
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