菌類とは何ですか？これらの生物の中には人間の目では見えないほど小さいものもいます。中には、蜂蜜キノコのように、地球上で最も大きな生物のひとつであるものもあります。菌類は私たちの周りに存在し、パンやビールの中、さらにはあなたの家の壁の中にもいます。この多様な生物群は地球上のほぼどこにでも生き残ることができます。彼らがこれほど生き延びることができる根本の理由の一部はそのライフサイクルにあります。しかし、具体的に菌類のライフサイクルで何が起こっているのでしょうか？

 

菌界

 

菌類とは何かを理解するには、まず彼らが地球上の他の生命体の中でどの位置にいるのかを理解する必要があります。歴史的に、生物学は20世紀半ばに科学者ロバート・ウィッテカーによって開発された分類システムに依存してきました。このシステムでは、全生命は最初に原核生物と真核生物に大別されます。違いは後者が核やミトコンドリアなどの『膜結合小器官』を持つ点です。そこから、原核生物は古細菌と真正細菌の二つの界に分かれます。もう少し複雑ですが、真核生物は原生生物、植物界、動物界、および菌界の四つの界に分けられます。下の図は、話のイメージをつかむのに役立ちます。

 

 

しかし、このシステムは変わりつつあります。21世紀初頭から、生物学者たちはより詳細な生命の樹の新しいバージョンの採用を始めました。この新システムは真核生物を六つのグループに分けています。そのうちの一つ、後鞭毛類は、真の菌類と私たち動物界の両方を含んでいます。下の図でこれら二つのシステムを比較してみてください。ここでは、菌類は依然として単一の『界』として分類されているので、単一の群として扱います。

 

 

菌類の分類

 

菌類は非常に多様な界です。その多様性を理解しやすくするために、四つの大きなグループに分けるのが簡単です： クロミキア門（クロミキア類）、接合菌門（食パンカビ類）、子嚢菌門（酵母と子嚢菌類）、および 担子菌門（担子菌類）です。これらの区分は主にそれぞれの生殖方法に基づいていますが、後ほど詳しく見ていきます。まずは、それぞれが何を含むかを見てみましょう。

• クロミキア門：これらはしばしば最も原始的な菌類とされ、約5億年前に現れたと考えられています。クロミキア類は、その胞子（遊走胞子と呼ばれる）が運動性を持つ点で他の菌類と異なります。しばしば単一の鞭毛を持ち、水環境内を動き回ります。興味深いことに、これらの菌類は酸素なしでも生きられ、牛の腸内に生息し植物物質を分解します。
• 接合菌門：この菌類のグループは、日常生活の中でよく関わるかもしれません。これらは腐った食品例えばイチゴなどに見られる一般的な『食品カビ』のひとつです。接合菌門は全菌類種の約1％を占めます。
• 子嚢菌門：これらの菌類は菌類種の大部分、約75％を占めます。非常に重要で面白い機能の多くを担っています。 Saccharomyces cerevisiaeはビール醸造やパン焼きに関連する酵母です。 Penicillium chrysogenumは命を救う抗生物質の名前の由来となっています。またこれらは、藻類と共生してできる地衣類を形成する菌類でもあります。
• 担子菌門：ご存知ないかもしれませんが、恐らくこれまでに担子菌門の一員を食べたことがあるでしょう！この菌類のグループにはほとんどのキノコが含まれます。これらのキノコは実際には生物のライフサイクルの一部に過ぎません。これらの菌類は非常に重要で、木や植物の腐敗物を分解し、その栄養素を土壌に戻す役割を果たしています。

 

 

有性菌類のライフサイクル

 

すべての菌類が同じ方法で繁殖するわけではありません。大まかには、有性生殖か無性生殖のいずれかです。生物学における『有性生殖』の定義は一般的な意味とは異なることがあります。『有性生殖』とは、二つの個体からの遺伝情報が結合して一つの個体を形成することを意味します。まずは有性生殖を伴う菌類のライフサイクルに焦点を当てます。

 

有性

 

菌類のライフサイクルの最初の段階は胞子の段階です。すべての菌類は『単相』の胞子として始まります。つまり、遺伝情報を一コピーだけ持っています。これは人間の精子や卵細胞のような性細胞に似ています。これらの胞子は、他の生物や風に乗って生成された場所から遠くへ移動することができます。胞子が好適な環境に着地すると、発芽して『根』のような「菌糸体」と呼ばれる塊を成長させます。これは胞子を支え、必要な栄養を見つけて成長を助けます。

菌糸体が成長する中で、互換性のある別の菌類に出会うことがあります。この場合、両方の菌類の細胞が融合して一つの細胞になります。この融合細胞は『二相』となり、すべての遺伝情報を二コピー持っています。これは性細胞でない人間の他の全ての細胞に似ています。

その後、これらの細胞は『減数分裂』と呼ばれる過程を経ます。これは一つの細胞が二つに分裂する過程です。特にこの分裂の過程で、親それぞれの遺伝情報がシャッフルされて混ざり合います。その結果できる二つの『娘』細胞は、親のどちらにも同一でもなく、互いにも同一ではありません。これが、菌類（およびすべての有性生殖生物）が遺伝的多様性を維持する方法です。

 

無性

 

菌糸体段階では、ほとんどの菌類は無性生殖を『選ぶ』こともできます。この選択は資源の有無や湿度などさまざまな環境条件によって決まります。このライフサイクルの部分では、成長して他の菌糸体と結合する代わりに、親と同一の『有糸分裂胞子』を生成します。この胞子から新たな菌糸体が成長します。状況が良ければ、この菌糸体は有性生殖に進むこともできます。

 

複雑なライフサイクル

 

菌類は非常に多様で複雑な生物群です。私たちはその多くの複雑な菌類のライフサイクルのほんの表面を掻いただけですが、これらの基本原則はほとんどの菌類に当てはまります。次にカビたパンの袋を開けるときには、目の前の菌類のライフサイクルについて思いを巡らせてみてください！