生物の分類と系統樹

分類は生物を整理し、系統樹は祖先からの分岐関係を表します。外見の似方だけでなく、DNAや発生、化石などを使って関係を調べます。分類名が同じ階級だからといって、分岐してからの時間や多様性も同じとは限りません。

名前を付けることと関係を推定すること

学名は生物を共通に指すための名前で、通常、種は属名と種小名の組み合わせで表します。和名や地域名だけでは同じ名が別の生物を指す場合もあり、研究では対応する分類単位を確かめます。

分類には種、属、科などの階級があります。ただし、同じ「科」に属する群どうしでも歴史の長さや種数は違います。階級は整理の道具であり、進化の距離を一律に測る物差しではありません。

系統樹の枝分かれを読む

枝の分岐点は共通祖先を表し、より新しい共通祖先を共有する群ほど近縁です。図の右端どうしの距離や、上下の並びだけを見て近縁性を判断してはいけません。分岐点の左右を回しても関係は変わりません。

枝の長さが時間や変化量を表す図もあれば、分岐順だけを表す図もあります。尺度が示されているかを確認します。現在生きる種を、隣の種の直接の祖先と読むのも通常は誤りです。

単系統群でまとめる

共通祖先とそのすべての子孫を含むまとまりを単系統群と呼びます。鳥類を恐竜から除外したり、四肢動物を除いて魚類を一群としたりすると、系統の全子孫を含まない便宜的な区分になります。

日常の名前は用途として便利でも、そのまま系統上のまとまりとは限りません。「原生生物」「無脊椎動物」などは、含まれる生物が一つの単系統群を作る名前ではない点に注意します。

三ドメインと真核生物の起源

細菌、古細菌、真核生物という三ドメインの区分は、生物の大きな違いを学ぶ枠組みです。一方、系統解析では真核生物が古細菌の一部から生じたとする二ドメインの樹形が有力に支持されています。

したがって「三つの名前を使う分類」と「最初に三本が対等に分岐した歴史」は同じ主張ではありません。アスガルド古細菌の研究や細胞内共生の証拠は、この関係を調べるうえで重要です。

系統推定にも不確実性がある

似た環境で似た形が独立に生じる収斂進化は、外見だけの分類を誤らせます。DNA解析でも選ぶ遺伝子、解析法、データ不足によって推定が変わる場合があります。

細菌などでは遺伝子の水平伝播があり、一つの遺伝子の歴史と細胞全体の系統が一致しないこともあります。複数の情報を比べ、どの分岐が強く支持され、どこが未確定かを区別します。

関連項目