生物の定義

Question

遺伝子をもたない生物はありますか？DNAとRNAを持たないプリオンは生物ではないという意見が一般的なようですが。ウイルスはどうでしょう？RNAまたはDNAのどちらからなる病原体、と大辞泉には載っていましたが、そのどちらかがあれば生物とみなされるということでしょうか？ならば、RNAもDNAも持たない生物は生物たりえない、ということですか？
また、１）細胞質、あるいは細胞膜じたいが意思を持ち、種として繁殖を欲し、分裂増殖をする
２）細胞膜はあるけれどもRNAもDNAも持たない、「生物」
という例は見つかっているのでしょうか？

Sbacteria · Answer

生物の定義自体、まだ確定したものではありません。
だから、もし、自律性を生物の定義に含めれば、「ウイルス」「プリオン」は生物ではないですね。これは、見解の問題で正解、不正解ではないですよ。どんな生物がいるか、そのすべてを知っているわけではないし、現存する自己増殖分子がすべて理解できているわけではないですからね。
＞１）細胞質、あるいは細胞膜じたいが意思を持ち、種として繁殖を欲し、分裂増殖をする

ここで、”意思”というものは、測定不可能です。自分で考えてごらんなさい。大腸菌は意思をもって増殖しているのでしょうか？


＞２）細胞膜はあるけれどもRNAもDNAも持たない、「生物」という例は見つかっているのでしょうか？

見つかってません。

renuin · Answer

大変目の付け所の良い、いい質問です。
現在の生物学者のコンセンサスがどうなってるのかは
ようわからないのですが、
まずその議論に付き合うとして、
RNA,DNAの存在の有無に関わらず、
自己増殖（生殖）能力のあるものは
一応生物とみなしてよいのではないか？
と思います。
それについてさえ、教条的に反対する人がいるかもしれませんが・・。

さらにまた個人的には、生物学者の言う生物の定義などというものも恣意的で曖昧なものだと思っています。既存の引き出しに収まらないものが現れれば、アタフタするだけですから・・・。
本当に枢要なのは（貴方がおっしゃるように）「意志」の有無だと思います。つまり、その生物（もどき？）が無生物のようにただ従容と自然の物理化学法則に流されているうちにあたかも増殖するような相貌を見せるのか、それとも自身でその運動を生み出しているのか、という部分の見極めです。
私自身、専門家の方からつねづね伺いたいとおもっていた問題ですので、質問者とともに回答に注目したいと思います。

Sbacteria · Answer

意思というのは、不思議なものです。何を持って意思と定義するか？人間も自由意思で考えているようですが、基本的な信号は物理化学の法則内の現象です。話が”生物の定義”とは随分ずれてしまいますが、”意思”の定義は問題ですね。それなしで、感性だけで話が進むと科学的な議論にはなりません。今、一番科学的にちゃんと切り込んだ実験は、好みの選択問題です。例えば、線虫にある温度で餌が豊富な環境におくと、その温度を記憶してそこに集まります。いわゆる学習ですね。これには、いくつかの神経が関与していますが、話が複雑になるのでここではふれません。次に、こういう学習が可能になれば、ある温度域でフェノールのような危険な物質の経験をさせておいて、餌がある温度域とオーバーラップするような設計をしておきます。それで、そのオーバーラップする温度領域で線虫がどんな行動をとるか？を判断するわけです。おなかが空いている時と、飽和している時では、行動は変わってくるかもしれません。これが、科学的にとらえられる”意思”の現れとして受け取れる系だと思います。
残念ながら、バクテリアでは、そんな実験系は今のところありません（温度の走性は学習できるようですが．．．）。
　　だから、まず、感性の”意思”をちゃんとかみ砕いて見てください。
　抗菌剤の存在下で、突然変異した菌が増加するのは、菌の意思でもなんでもなく、抗菌剤という選択圧がかかって、変異体が選択され、それが栄養条件が良いところで増殖する．．．ただそれだけの事です

Sbacteria · Answer

バクテリアの走性については、分子レベルで理解ができています。例えば、大腸菌はアミノ酸が多い（空間的に多い）場所を、時間記憶（大腸菌の大きさでは、方向の定位はできない）で処理して、アミノ酸の密度が高い所へ集まる（正確には、結果として集まってくる）システム（Tsr, Che, べん毛をキーワードで調べてごらんなさい）があります。ここには”意思”や”志向”と呼ぶ（正確な定義が問題ですが、ある条件に対して反応する場合は、生物学では意思とか志向とは言いません。この場合、一番原始的な反応である”走性”という言葉で知られています。）細菌学者が同定の手がかりにしているのは、例えば、ある糖を代謝できる酵素があるかどうか？で、それが結局生育できるかどうかを調べてそれをいくつも集めて分類しているのです。これも、志向というもの（一般的な言葉でそう呼ぶのは自由ですが）ではなくて、ある特定の酵素の有無です。
　もう一度、最初の問題に立ち返れば、”生物の定義”は非常に難しいですが、そこにもっとわからない（ちゃんと科学的な定義が曖昧な）”意思”を持ち出すのはやめた方が賢明ですよ。何が分かっていて何が分かっていないのか？ちゃんと科学で、説明できる言葉で前進してください。

renuin · Answer

>意思で生物の定義を語るのは不適切のようでした。

全然不適切じゃないですよ。鋭い着眼だと思います。
変な雑音にスポイルされずに、ご自分の発想を自由に伸ばしてゆかれることを期待します。

ga111 · Answer

一般の生物学の常識の範囲内で。
自己増殖できないと生物ではありません。

>ならば、RNAもDNAも持たない生物は生物たりえない、ということですか？

生物でありえません。ウイルスは半生物くらい。これはコンピュータウイルスが、プログラムなしやOSなしでは増殖していけない状況と似ています。

＞１）細胞質、あるいは細胞膜じたいが意思を持ち、種として繁殖を欲し、分裂増殖をする

無理です。細胞質や細胞膜は自己で増えることができないから。自己で増えるためには、自己の脂質やたんぱく質を合成するシステムが必要です。

２）細胞膜はあるけれどもRNAもDNAも持たない、「生物」という例は見つかっているのでしょうか？

いままではみつかってません。プリオンのような奇想天外なノーベル賞級の話以下のレベルでは。

Sbacteria · Answer

まず、もう一度質問者の方に対する回答を確認しておきます。
　生物の定義は、扱う研究者でコンセンサスは無いのが実情だと想います。自己増殖能は、＃８さんも書かれているとおり、多くの研究者が生物の定義の一つにあげるものです。しかし、ファージ、ウイルス等の、他の細胞が無いと自己増殖できないものをどうするか、プリオンのようなものをどう扱うか？は研究者ごとで扱いが異なっています。細胞が生命の基本だと主張している人も多く、結晶化するウイルスは感覚的には生物と認めがたいのでしょうね。
　次に、”意志”の問題ですが、#3を読めば、少しは科学的なアプローチが理解できると思います。生物の応答は、現在は（１）走性、反射　（２）本能　（３）学習　（４）知能行動　に分類されている（現在の高校生物の分類）と思います。この中で、”意思”がどの段階にあるか考えられた事はありますか？　何が自由意思なのか？　この場合も、いわゆる”常識”という決まり切ったものは無いと思います。#3で主張している事は、科学的な実験方法で（１）の段階のレベルで”意思”があるかもしれない．．．というアプローチ（好き、嫌いが、複合した問題でどちらをとるか？）です。ウイルス、プリオンの系では、このような実験は今の所、考えられません。

scarlet-r · Answer

１。自己複製（同じ形のものを作る）
２。遺伝情報を持っている（DNA）
３。エネルギー産生する
４。進化する

あともう一つ定義があったような気がするのですが、失念致しました。
思い出したらまた書き込みます。
この定義でいくと、ウイルスは自分でエネルギー産生して単独で増えることができないので生物とは言えないです。ウイルスを生物と認めると、ミトコンドリアも生物と認めざるを得ないからではないでしょうか。４の「進化する」というのが私は気に入っているのですが、どうでもいいコメントですね。

scarlet-r · Answer

No.10に補足です。
もう１つの、５番目の定義は、「一定の形を有する」らしいです。
ウイルス等の寄生しないといけない生物の場合は分類が難しいですね。
RNAを遺伝情報としても、エネルギー産生できないし。
この辺は学者によって異なるところなんだと思います。
寄生虫というのもある訳ですし…。

neuro · Answer

自己複製するのはDNA,RNAではなく、核酸の”特定の塩基配列をもつ”遺伝子ですよね。核酸が単独で存在していても、生物とは定義されませんでしょ。では、特定の自己複製子は単独で生物と定義されるかというと、あるタンパク質をコードする遺伝子が単独で溶媒中にあったとしても、これも生物とはいいません。
　そうすると「個体」を形作るために必要な遺伝子セットをもつものを生物というかというと、それが自然状態において、転写因子によってタンパク質に翻訳できないと現実として個体が形成されることはありません。よって、自分をパッケージングするためのタンパク質をコードする遺伝子群と、それを転写翻訳するための調節因子（酵素）のセットを持っていないと生物とはいえなくなります。ただ、この辺りになると、ウィルスやミトコンドリア、葉緑体といったあたりの、部品なのか個体なのかという腺引きが難しくなります。
　では、自分では自己複製子（特異的塩基配列）をもちながらも他の生物の酵素を利用することを進化の過程で選んだ物体は生物といえるか。ミトコンドリアは自己複製するも、自分の生命圏を広げるて進化する（もしくは進化して生命圏を広げていく）ことはできませんが、ウィルスはできます。ようするに完全なる固有の種に対する一過性の寄生ではないと言えます。

ここでポイントは、自己複製子の有無ではなく、固有の種として独自の繁殖戦略をもちうるかということです。種類にもよりますが、突然変異の多いウィルスを生物とするか否かの線引きが、ここでもちだされると思います。現在、核酸以外の自己複製子は地球上では発見されていないはずです。

プリオンは生物ではありません。自己複製しないからです。正常プリオンは普通、生体内に可溶化した状態で存在していますが、変異型プリオンと接触（？）することによって、立体構造が変化して不溶化（繊維化）するだけです。あれが驚異なのは、あたかもウィルスのように伝搬することが分かったからです。プリオンを生物とするなら、カイコの絹タンパク（放出されるときに繊維化）やアミロイドタンパク（アルツハイマー病の場合は繊維化）も生物となります。プリオンは自然発症もありうるからです。

分類学の基本は、何が同じで何が異なるのかを明らかにしていく学問で、始めに分類ありきではなく、同じ形、同じ性質・・・同様に、異なる形、異なる性質・・・という風に様々な角度からカテゴライズしていくことで規則性を見いだす学問です。ですから、ウィルス界という新たな生物分類をすればすむことで、既存の生物の定義に含まれない生物が存在していたからといって、これまでの生物分類学者がサボっていたわけでも、頭が固いわけでもありません。

生物の定義

生物の定義自体、まだ確定したものではありません。

この回答への補足

大変目の付け所の良い、いい質問です。

意思というのは、不思議なものです。

バクテリアの走性については、分子レベルで理解ができています。

>意思で生物の定義を語るのは不適切のようでした。

一般の生物学の常識の範囲内で。

まず、もう一度質問者の方に対する回答を確認しておきます。

１。

No.10に補足です。

自己複製するのはDNA,RNAではなく、核酸の”特定の塩基配列をもつ”遺伝子ですよね。

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　自己複製するのはDNA,RNAではなく、核酸の”特定の塩基配列をもつ”遺伝子ですよね。