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  • date:2021.5.18
  • author:三浦彩

珍獣図鑑(10):アメーバ状からキノコのように変身! だけど菌類じゃなく動物でも植物でもない、不思議でカワイイ単細胞、変形菌

変形菌0517

今回お話を伺った研究者

増井 真那

慶應義塾大学 先端生命科学研究所/環境情報学部 2年生

5歳で変形菌に興味をもち、6歳から野生の変形菌の飼育を、7歳から研究を始め、小3で「変形菌の自他認識」という研究テーマを見出し今日まで取り組む。高1で単著『世界は変形菌でいっぱいだ』(朝日出版社)を上梓。高2で国際学術誌「Journal of Physics」に査読論文掲載。日本学生科学賞内閣総理大臣賞など、受賞多数。講演・メディア出演・ワークショップ企画・講師など、変形菌の知識と魅力を広める活動にも力を入れている。孫正義育英財団 正財団生。日本変形菌研究会、日本菌学会、日本生態学会に所属。
https://mana.masui.jp/


普段めったに出会うことのない希少な生き物たち。身近にいるはずなのに、誰にも振り返られなかった生き物たち――。そんな「文字通り珍しい生き物」「実は詳しく知られていない生き物」の研究者にお話を伺う連載企画「珍獣図鑑」。

研究者たちと生き物との出会いから、どこに魅了され、どんな風に付き合っているのか。そしてもちろん基本的な生態や最新の研究成果まで。生き物たちと研究者たちの交流が織りなす、驚きと発見の世界に誘います。

第10回目は現役の慶應義塾大学生にして変形菌研究者の増井真那さんに、変形菌の魅力をうかがいました。それではどうぞ。(編集部)


体の形を自由自在に変えられ、別の状態へと変身を繰り返す!?

見るからにネバネバでカラフルな容姿…。まるでスライムでつくったアートのよう(個人の感想)ですが、いったい変形菌って何者なんですか?

 

「名前に菌とついていますが菌類ではなく、かといって動物でも植物でもない、アメーバのなかまである単細胞生物です。体の形を自由自在に変えられ、別の状態へと変身を繰り返しながら生きていく…不思議で美しくてカワイイ、魅力的な生き物だと僕は思っています。そもそも名前に菌とついているのも、昔は菌類とされていたから。今でも日本菌学会で研究が発表されていますが、実は菌類と変形菌は分類学上、めちゃくちゃ遠い関係で、人間と菌類の方がずっと近いんです」

 

おおっと早速、謎の存在! しかしこのビジュアル、世界的な博物学者・南方熊楠御大が研究されていた粘菌とイコールですよね?

 

「そうです。ただ、粘菌って少し古い言い方ですね。粘菌と呼ばれたことのある生き物のうち、真性粘菌が変形菌なんですよ。他にも細胞性粘菌と原生粘菌がいたのですが、それらとは系統的に異なります」

 

なるほど~違うなかまと一緒に括られているから、さらにややこしいことになってるんですね。別の状態への変身ってのは?

 

「じわ~っと形を変えながら活発に動き回るアメーバ状のときは変形体と言われていて、バクテリアなどの微生物を食べてどんどん成長していきます。動きまわるスピードは1時間に1センチぐらい。その変形体が充分に成長すると、キノコのような子実体っていう状態に変身するのですよ」

体の形を変えながら活発に動き回るアメーバ状のイタモジホコリ変形体。「最初に見つけて家に持ち帰ったイタモジホコリは、多様な表情を見せてくれる変形菌の中でもとくに活発で面白い」と増井さん。

体の形を変えながら活発に動き回るアメーバ状のイタモジホコリ変形体。「最初に見つけて家に持ち帰ったイタモジホコリは、多様な表情を見せてくれる変形菌の中でもとくに活発で面白い」と増井さん。

高さ約3~4 ミリのハナハチノスケホコリ子実体。変形体から、キノコのように胞子を作る子実体に変身!

高さ約3~4 ミリのハナハチノスケホコリ子実体。変形体から、キノコのように胞子を作る子実体に変身!

高さ約1.5 ミリのアオモジホコリ子実体。いろいろな形や色があり、宝石のように何とも美しい。

高さ約1.5 ミリのアオモジホコリ子実体。子実体には種によっていろいろな形や色があり、宝石のように何とも美しい。

 

ひと晩のうちに形をガラッと姿を変え、自らが子孫になっていく…。

写真を見てビックリ。変形体の姿と全然違いますやん!

 

「子実体の中には、自らの子孫である胞子がたくさん詰まっているんです。出てきた胞子がパカッと割れると、中から粘菌アメーバという、目に見えないサイズの小さなアメーバが現れます。その粘菌アメーバ2つが接合すると、また変形体に戻るんです。そうやって変身を繰り返している生き物なんですよ」

 

んんん!?ちょっと待って。子孫と言いつつ、変身しちゃってますよね。ということは…。

 

「そうです。人間や動物と違って変形菌の場合、変形体が子孫である子実体に直接変身してしまうので、親の世代が残らないんです」

 

なにそれ、オモシロイ! どれぐらいの期間で子実体に変身するものなんですか?

 

「これも正確に決まっているわけじゃないんですよ。人工環境で飼っていると、ものすごく長く、何年もの間ずっと変形体の状態でいることもあれば、逆にどんどん変身するものもある。ただ、変身するときは、ひと晩のうちに形をガラッと変えてしまうのですよね」

ポテンシャル的には世界最大の生物、だけどたった一つの細胞でもある。

「飼う」って感覚もなんか不思議ですが、そもそも変形菌って、どこにいるものなんでしょうか?

 

「日本中どこでも、われわれが暮らす身近な場所にもいるんですよ。直射日光や乾燥を嫌うので、枯れ葉をめくった下や倒れて朽ちた木や樹皮の裏とか。僕は生まれも育ちも東京ですが、近場の公園や街路樹の落ち葉だまりなんかでも見つかります」

 

なんとまぁ、そんな身近に! まったく気づかずに生きてきました…。

 

「基本的に子実体は2ミリぐらいのものが多いですし、変形体の場合は木や枯れ葉と色が同化してしまっていて、子実体以上に見つけるのが難しい。ただ、変形体は数ミリ、数センチから、時には数メートルにもなることがあるんですよ」

 

えええ、数メートル!?

 

「理論上はどこまででも大きくなれますが、自然の状態でどれぐらい大きく広がっているのかなかなかわからない。ポテンシャル的には世界最大の生物という人もいます。だけど、どんなに大きくなっても、つながってさえいれば、たった一つの細胞なんですよ」

 

どれだけ大きくても単細胞!? 謎めきすぎていて想像力が追いつかないんですが…ともあれ、自然の中から探すのは難しいと。

 

「最初はそうです。ただ、探して、見つけて、見慣れていくうちに、どんどん視界に入ってくるようになってきました。僕独特の探し方として、近づいてみると、変形体特有の匂いがして、このへんにいるってわかるんですよね。どんな匂いっていうのは、うまく説明できないんですが…」

「最初はなかなか見つからなかったけれど、変形菌と目線を合わせながら探していくうちにコツがわかってくるんです」と、落葉から子実体を探す増井さん。

「最初はなかなか見つからなかったけれど、変形菌と目線を合わせながら探していくうちにコツがわかってくるんです」と、落葉から子実体を探す増井さん。

 

全1,000種ほどの約半分が確認されている、日本は超変形菌大国!

こればかりはもう、場数を踏まないとわからない感覚なんでしょうねぇ。しかし、そんなに広く分布してるものなんですね。

 

「胞子は風に乗ったり、破壊しにきた昆虫の体にくっついたりと、いろいろな形で移動していきます。直径が髪の太さの10分の1ぐらいしかないので、一度風に乗ると、ほとんど地面まで落ちてこず、別の大陸に飛んでいくことすらできるんです。高さ的には成層圏あたりまで飛んで行くことも証明されています」

 

そんなにも飛んでしまうのですか! ってことは、その島だけの固有種、みたいなのは?

 

「諸説ありますが、今のところ固有種は存在しないと言われています。そこもすごいところなんですよね。ただ、世界中どこででも全種類が見られるわけではなく、種類によって気温や気候の好みはあって。現在、世界中で約1,000種が確認されているのですが、そのうちの約半分の500種ほどが日本でも確認されています」

 

約半分もいるってすごい! 逆に全部で約1,000種ってのが、少ないような…?

 

「たとえば蝶や蛾のなかまだと十数万種いるものなので、それに比べてものすごく少ないんですよ。しかも、蝶や蛾はそのうち数%しか日本で見られないから、変形菌は約半分も見つかるっていうのもすごくて。暑すぎず寒すぎず、北海道から沖縄まで多様な気候が入り混じっていることに加え、四季があるので、いろいろな種が生きていけるんだと考えます。日本は超変形菌大国なんですよ」

 

そう聞くと、なんだか嬉しいですね。日本の湿度も関係してますか?

 

「それ以上に雨が降ることが重要です。成層圏ぐらいまで舞い上がった胞子がどうやって落ちてくるのか、一番考えられるのは雨。とはいえ、降ればいいってわけでもなくて。以前、マレーシアにあるボルネオ島のジャングルへ行ったのですが、ありふれた1種類ぐらいにしか出会えなかったんです。おそらく雨が降りすぎるせいで、押し流されちゃうんでしょうね」

キノコを襲撃するイタモジホコリ変形体。映像や写真で見ると、変形体は綺麗に広がっていて簡単に見つかりそうなものの、実際に見つけるのは至難の業。

キノコを襲撃するイタモジホコリ変形体。映像や写真で見ると、変形体は綺麗に広がっていて簡単に見つかりそうなものの、実際に見つけるのは至難の業。

 

ピンチを迎えると無敵の第三形態、おせんべいのような“菌核”に。

湿気が好きな変形菌も、大雨には弱いんですね。天敵とかっているのですか?

 

「変形菌を食べる生き物って、キノコムシだったり線虫だったり、ものすごく小さいから食べられてもほとんどダメージがないんですよ。2つに千切れても死んじゃうわけじゃなく、ただ2匹になるだけですしね。一方、子実体もさまざまな虫に食べられますが、胞子が消化されるわけじゃなく、排泄によって、むしろ遠くまで運んでくれることになるからウェルカム。つまり変形菌に天敵はほぼいなくて、強いて言えば山火事など天災の類い。それに変形菌は、生きにくい環境になっても、緊急避難形態である菌核の状態になれば、死なずに生きていけるんです」

 

おおっと、またもや新出単語! まさかの第三形態、菌核とは!?

 

「瑞々しくネバネバした状態の変形体は、温度変化や乾燥に弱いんですけど、ピンチを迎えるとパリパリのおせんべいのような状態、菌核になるんです。日に照らされ続けても、気温が低くても高くても関係なく、水もエサも摂らず何年間も無事でいられます。そうやって、ひたすら環境が良くなるのを待ち続け、雨が降ってきたりすると、固まった絵具が溶け出すかのように変形体に戻れるんです」

高さ約1.5 ミリの サカズキホコリ子実体。 この美しさに魅了されるのに納得。

高さ約1.5 ミリの サカズキホコリ子実体。 この美しさに魅了されるのに納得。

 

テレビで見た変形菌に一目惚れした5歳児が、日本変形菌研究会へ。

見た目はカワイイのに、なんたる強靱さ…。って、変形菌への興味がほとばしりすぎて後回しになっちゃいましたが、同じレベルで不思議なのが、十代にして変形菌界(って言うの?)で活躍している増井さんの存在です。何がどうなってこんなことに?

 

「5歳のときにテレビで見ていた自然番組で変形体が動く映像を目にし、生で見てみたい、飼ってみたいと言い出したのがきっかけです。とはいえ、両親は生き物にはほとんど興味がなかったし、何をどうしていいのかわからないから、どうにか探し出した日本変形菌研究会とコンタクトをとってくれたんですよ。そこには変形菌の第一人者みたいな先生から、好きで探しているアマチュアの人まで集まってきていて。森の歩き方から探し方、研究の進め方まで教えてもらい、育てていただきました」

 

「お家で飼えるものじゃないよ~」とか適当に片付けそうなものを、しかるべき場所に連れて行ってくれたご両親のグッジョブたるや! 飼い方も皆さんに習ったんですか?

 

「そのノウハウはなく、もともと野生の変形体は培養できないと思われていたんです。唯一、モジホコリという変形菌だけが、実験用に培養されてきたんですが、日本の自然環境じゃほぼ見つからない種類で。6歳のときから試行錯誤を重ね、なんとか飼育できるようになりました」

体を動かして進んでいくだけで、表面にある微生物を体内のいたるところが口になっていて、そこから食べ続ける変形菌。栄養として溶かしきれなかったものは全部排泄するというから不思議。

体のいたるところが口のようになっているので、体を動かして進んでいくだけで微生物を食べ続けることができる変形菌。栄養として溶かしきれなかったものは全部排泄するというから不思議。

 

色とりどりの変形体も、子実体になってみないと種類がわからない。

コツコツ手探りだったんですね! って、何をエサにして育ててるんでしょうか?

 

「モジホコリの事例を参考に、オートミールをあげているんですが、変形菌の中で穀物を分解して栄養にできる種類ってものすごく限られているようです。これまでに最低でも10種類以上は長期飼育に成功しているんですが、変形菌って、変形体の状態だと基本的に種類がわからないんですよね」

 

それは意外! カラフルな色で違いがわかるのかと思ったのですが…。

 

「黄色の次によく見るのが白で、あとは赤とか。ここから珍しくなってくるのが、オレンジ、ピンク、紫、青。そもそも変形菌のなかでも子実体しか確認されていないものもあるし、同じ色が同じ種類とも限らないのです。結局、変形体では断定できないんですよ」

 

そうなんですね~わからなくても好みの違いがあるなら、飼育が大変そうですね。

 

「気温も23度ぐらいが好きなのから18度ぐらいが好きなのもいて、温度が1~2度変わると弱ってきたりもするので難しいんです。そうやって頑張って飼っているうちに、種類ごとに動き方や広がり方が違うんじゃないかなど、いろいろ不思議なことが見えてきて。7 歳から実験を始め、気づいたら今までずっと研究していました」

小学6年生の時の集合写真。今まで常時100匹前後を飼育しているという。

小学6年生の時の集合写真。今まで常時100匹前後を飼育しているという。

白色、黄色、赤色…と色鮮やかな変形体。まさにアート!

白色、黄色、赤色…と色鮮やかな変形体。まさにアート!

 

小3で見出した「変形菌の自他認識」というテーマで研究に没頭!

そんな頃から研究を! わが身を振り返ると異次元すぎる少年時代…。

 

「変形体は、2個体がくっついて1個体になることができるんです。小学3年生のとき、変形体同士を試しに出会わせてみたところ、同じ種類でもくっつける相手とくっつけない相手がいることがわかったんですよ。そのことから、自分と他人の区別をどうつけているのか、そもそも変形菌にとって自分と他人ってどんなものなんだろうと興味をもち、以来、『変形菌の自他認識』というテーマで研究を進めています。変形菌はなぜ、どのように自己か非自己かの認識を行っているのか解明し、最終目標は『生き物にとって自己とは何かを理解すること』です」

 

小3でそのテーマを見いだすって、スゴすぎませんか?!

 

「小学生の頃から学会で発表してきて、多彩な分野の研究者をはじめ、いろんな人と出会い、さまざまなことを学ばせてもらいました。研究成果を海外の人に知ってもらうのに英語を学ぼう、データを分析するのに数学の統計を勉強しよう、論文を書くのに国語力を身につけようともしてきました。これも変形菌と出会えたからですね」

 

そんな動機があれば自主的に勉強できるのね! 世の親御さんに勧めたい。研究の成果ってどんな感じなんでしょうか?

 

「これまで変形菌って、相手の体と直接触れて融合できるかどうかを判断する自他認識しか知られなかったんですが、距離が離れていても自他認識できることを発見したんです。2018年、高校2年生のときに、その成果をまとめた論文が国際学術誌に掲載されたんですが、6千数百回以上もダウンロードされていて、研究が少ない分野であるにもかかわらず、論文への引用も増え始めていて嬉しいです」

変形菌を採取して、育てるのは試行錯誤の毎日。残雪から好雪性粘菌(雪の中で生きる変形菌)を探しているところ。

変形菌を採取して、育てるのは毎日が試行錯誤! 残雪から好雪性粘菌(雪の中で生きる変形菌)を探しているところ。

 

大学の研究所で分子の解析も行い、変形菌の謎を解き明かしていく。

見た目には愛くるしい19歳(取材時)なのに、すでに世界へ出て行っているんですね! にしても接触せずに自他認識できるって、どういうこと?!それってテレパシー?!

 

「変形体は体の周りに自ら出した透明な粘液をまとっていて、水に溶けだしたりしたその粘液に触れることで、自他の判断を行っていたんです。その物質が何なのか、遺伝子がどう関わっているのか。今年の後半からは、大学で所属している先端生命科学研究所で分子の解析も行い、明らかにしていくつもりです」

 

なるほど、大学に入ると、そういう研究の仕方もできるのか! そもそも変形菌の研究者って、どれぐらいいるんでしょう?

 

「正直、わかりません。他の生物の研究者と比べると少ないようにも思いますが、けっこうたくさんいる! って感じることもあります。変形菌の研究は、大学などに属さないアマチュア研究者が頑張ってきた歴史がありますし、数学や工学なんかの異分野の研究者が変形菌研究に取り組む例も多いようです」

 

これからドンドン謎が解き明かされていくかと思うと、めちゃくちゃ楽しみですね!

 

「これまで何千時間と観察し、何百もの変形菌と出会ってきましたが、それでも今の行動はなんだったのとかと思うことばかり。知りたいテーマが尽きず、飽きることがないんですよ。普段、目にすることは少なくても、変形菌は身近にいます。変形菌の面白さを一人でも多くの人に知ってもらえたら嬉しいですし、出会ったらぜひ、かわいがってあげてほしいですね」

「変形菌を通じて、生物の研究をされている方や工業の研究をされている方など、さまざまなジャンルの方と出会うことができました。『自己とは何か』を僕一人で考えていても尽きるので、いろんな視点で考えている人と情報を共有できたらと思っています」

「変形菌を通じて、生物の研究をされている方をはじめ、数学や工学、感染症の研究をされている方など、さまざまなジャンルの方と出会うことができました。これからも、『自己とは何か』を僕とは違ういろいろな視点で考えている人と情報を共有できたらと思っています」

【珍獣図鑑 生態メモ】変形菌

動物でも植物でも菌類でもない、アメーバのなかまである単細胞生物。体の形を自由自在に変えるアメーバ状の変形体が、エサを食べ成長していくと、小さいキノコのような子実体に変身。子実体の中に詰まっている胞子から出てきた粘菌アメーバ2つが接合すると、また変形体へと戻る。変形体は分裂や融合も可能で、数ミリから数メートルに及ぶことも。温度変化や乾燥に弱く、環境が悪化すると身を守るため菌核に変化する。


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