夏の終わりから秋にかけて、森のいたるところにキノコが生えますが、多くの人はキノコの生態について、植物や動物と比べるとあまり知らないのではないでしょうか？ まず、細胞膜の化学的性質から、植物よりも動物との共通構造が多く、「トレスよりも人間に近い」というのは、実は本当のことなのです。

なお、この記事は、太陽からのエネルギーを必要とせずにキノコが成長する方法と、キノコ全般を理解するための簡単なガイドを掲載したものです。 菌類にはクールな適応を持つユニークな種がたくさんあるので、以下の一般的な情報には例外があります。 しかし、この記事では、ほとんどのキノコを生産する菌類がどのように動作するかの基本を教えます。

すべてのキノコは菌類から発生します。 キノコは実は菌類の生殖器官の名前に過ぎないのですが、私たちが実際に自分の目で普通に見ることができる唯一の部分でもあるのです。 生殖器官でない部分は菌糸と呼ばれ、実はその個体の体積の大半を占めている。 菌糸を植物の根、植物・花をキノコとイメージしてください。


地下の菌糸がどのようなものかを示す画像。 Image by Lex vB at nl.wikipedia, posted with the GNU Free Documentation License.

菌糸は、極めて多くの小枝を持つ糸状の白い塊のようなものに見える。 この枝は、実はすべて菌糸の糸である。菌糸とは、通常は1つの細胞の太さしかない菌類細胞の長い糸であり、非常に長くなることもある。 それぞれの細胞は独自の核を持ち、定期的な有糸分裂（一般的な細胞分裂）によって伸びていく。 菌糸は非常に密度が高くなり、非常に大きく成長することができる。 実際、最大の生物は菌糸体であり、その大きさはサッカー場1665面分と推定されている！

菌根

一般のキノコにはすべて菌糸体があるが、我々が食べるものの多くには菌根と呼ばれるものもついている。 これは本来、菌類と植物や木の根との共生であり、その環境で生きていくために協力し合うという意味です。

菌根は相互依存的な共生であり、植物と菌類の両方にとって有益であることを意味しています。 そして、ここでようやく、ほとんどのキノコが光合成でエネルギーを集める葉を持たずに生育できることの説明に入ります。


菌根を持つ根の画像です。 菌類を利用して根の表面積を増やし、栄養の取り込みを高めていることに注目。 Image by OregonCavesNPS, posted with the Creative Commons Attribution 2.0 Generic license.

How the mushroom can grow without photosynthesis

さて、いよいよこの記事の本題、キノコが光合成からエネルギーを得ずに成長できる仕組みに入ります。 その答えは、菌類がどのように機能するかを知っていれば、実は簡単なことなのです。 地中にある菌糸は、地中の栄養分や水分を菌体内に運ぶことができます。

菌糸体はこの化学反応によって必要な栄養素をすべて得ることができますが、そのためには栄養素が実際に土の中にあることが必要なのです。 これが、土質を見るときにキノコを目安にする理由の一つです。

菌根共生菌は、金属などのイオンなど主要な栄養素に直接着目することができます。 それは木から糖/エネルギーと引き換えに、これらのイオンを交換するので、エネルギーを得ることについて全く心配する必要はありません。

つまり、キノコが光合成からエネルギーを得ずに成長できる理由は、土から直接エネルギーを吸収するか、共生している木と交換することでエネルギーを得ているからです。

なぜ菌類はキノコを作るのか

では、菌類は菌糸から必要なものをすべて得られるのに、なぜわざわざキノコを作るために多くのエネルギーを使うのでしょうか？ 答えは、キノコは菌類の生殖器官であり、胞子を作って分配するためには、地上のキノコが必要だからです。 キノコの中の細胞は、菌糸の中の細胞と同じだが、集団を広げるために胞子を形成する機能を持っているのである。 胞子1つで別の場所に全く新しい菌糸を樹立し、やがて成長して独自のキノコを生産できるようになります。

つまり、エネルギーや栄養を得るためにキノコは必要なく、胞子を作って放出することだけが機能するのです。


有名なアマニタマスカリアです。 そこで見ているのは菌体全体のほんの一部で、実は生殖器官だけなのです。 Image by Flemming Christiansen, posted with the Creative Commons Attribution-Share Alike 2.0 Generic license.

Mushroom-Monday

この投稿は、私が始めた「#Mushroom-Monday」というプロジェクトの一部である。 毎週月曜日にきのこに関する投稿をする予定です！できるだけ多くの人に参加してもらいたいです。 今日はSTEEMのプレゼントもあるので、ぜひチェックしてみてください。