ミドリムシ（ユーグレナ）とは？定義・特徴・分類と生態をわかりやすく解説

ミドリムシ（ユーグレナ）の定義・特徴・分類・生態を図解で初心者向けにわかりやすく解説。種類や進化の関係まで丁寧に紹介。

ミドリムシは単細胞の原生生物であり、植物と動物の両方の性質を持つ大きな属である。

すべて水中で生活し、鞭毛によって移動する。これは動物の特徴である。藻類や植物に特徴的な葉緑体を持っているものが多い。

ユーグレノイドは、二次共生によって緑藻類を取り込んだ祖先の子孫であると考えられている。

ミドリムシは1,000種以上が報告されており、さらに多くの種が発見されている。その関係性が分析されている。

形態と特徴

ミドリムシ（ユーグレナ類）は単細胞生物で、形や大きさは種によって異なるが、多くは数十マイクロメートル程度の小さな細胞である。主な特徴は次のとおりです。

• 鞭毛：前方に伸びる鞭毛で水中を泳ぐ。鞭毛の基部には光を感じる構造と連動することが多い。
• 葉緑体：光合成を行うための葉緑体を持つ種が多く、クロロフィルa・bを含むことが多い。ただし、葉緑体を失って完全に従属栄養性（他者から栄養を得る）になった種も存在する。
• 赤色眼点（アイスポット）：光の方向や強さを感知する色素体（赤色の小さな顆粒）を持ち、光走性（光に向かう/避ける）に関与する。
• 貯蔵物質：多くの種は細胞内に独特の多糖（paramylon、β-1,3-グルカン）を蓄える。
• ペリクル（細胞外被膜）：硬い細胞壁ではなくタンパク質性の層（ペリクル）を持ち、場合によっては柔軟に形を変えることができる（ユーグレノイド運動）。

分類と系統

伝統的にはユーグレナ類は「ユーグレナ門（Euglenophyta）」や「ユーグレナ綱」に分類されてきましたが、分子系統解析の進展により分類は見直されつつあります。葉緑体を持つ群と持たない群があり、葉緑体はおそらく二次共生によって緑藻類を取り込んだ祖先に由来すると考えられています（原文の通り）。

現在、記載されている種は1,000種以上にのぼり、新種の発見や系統関係の再評価が続いています。モデル生物としてはEuglena gracilisが遺伝学や代謝研究でよく用いられます。

生態と生活環

ミドリムシは主に淡水域（湖沼、水たまり、河川）に多く生息するが、海水や土壌中にも見られる種がある。生態的役割は種によって異なります。

• 光合成型：葉緑体で光合成を行い一次生産者として生態系で重要な役割を果たす。
• 混合栄養・従属栄養型：光が乏しい環境では有機物を取り込んで栄養を得る種や、完全に他者に依存する種もある。細胞捕食（取り込み）による摂食を行う種もある。
• 繁殖：主に無性生殖（細胞分裂）で増殖する。性による交配や有性生殖は報告が少なく、未解明な点が残る。

ミドリムシは微生物食物網の一部として小型の動物プランクトンなどの餌となり、また藻類として水域の酸素供給や栄養循環にも寄与する。一部の種は大量発生（ブルーム）を起こすことがあり、水質指標となる場合もある。

人間との関わり（利用と研究）

ミドリムシは研究材料としてだけでなく、産業利用の対象にもなっています。主な利用・研究分野は次のとおりです。

• 栄養補助食品：ミドリムシ由来の成分（タンパク質、脂質、ビタミン類、クロロフィルなど）を利用した健康食品やサプリメントが開発されている。
• 医療・機能性素材の研究：paramylonなどの多糖が免疫調節作用を持つ可能性があり、機能性素材として注目されている。
• バイオ燃料・バイオプロダクツ：油脂や糖を有用物質へ変換するバイオマス資源としての可能性、廃水処理や二酸化炭素固定の応用研究も行われている。
• 基礎研究：葉緑体起源や細胞運動、代謝経路の研究において重要なモデル生物となっている。

まとめ・今後の課題

ミドリムシ（ユーグレナ類）は、植物と動物の両方の性質を併せ持つ多様な単細胞生物群であり、形態・生態・代謝の面で興味深い特徴を多数持っています。分類や進化史の詳細、未記載種の探索、機能性成分の有効利用など、今後も研究と応用が期待される分野です。

形と機能

従属栄養生物（動物）として活動する場合、ミドリムシは餌の粒子を取り囲み、貪食によって餌を食べる。ミドリムシは、独立栄養生物として働くとき、光合成によって糖を生産する葉緑体を持っている。葉緑体はクロロフィルaとクロロフィルbという色素を使用している。

ミドリムシの葉緑体の数や形は実にさまざまである。ミドリムシは、大きな鞭毛を使って運動することで、水中環境を移動することができる。光を感知するために、細胞にはアイスポットという原始的な小器官があり、太陽光をフィルターに通して、光を感知する感光性構造体を作っている。鞭毛の根元には、特定の波長の光だけを通す感光構造がある。この感光部を利用して、ミドリムシはより良い光合成を行うために位置を移動することができる。

ミドリムシの機動性は狩りも可能にする。ほとんどのユーグレナは、太陽光の下では独立栄養、暗闇の中では従属栄養と、混合栄養とみなされている。ミドリムシには植物細胞壁がなく、代わりにペリクルがある。ペリクルはタンパク質のバンドでできており、ミドリムシの体長方向にらせん状に伸びて、細胞膜の下に位置している。

ミドリムシは淡水でも海水でも生存することができる。水分の少ない環境では、ミドリムシは自分の周りに保護壁を作り、環境条件が良くなるまで胞子として休眠している。また、ミドリムシは葉緑体の中にデンプン状のパラミロン顆粒を蓄えることで、暗闇の中でも生き延びることができる。

ユーグレナの 別の図

質問と回答

Q:ユーグレナとはどのような生物ですか?

Q: ユーグレナには植物と動物の両方の性質があるのですか?

Q: ミドリムシはどのように動くのですか?

Q:葉緑体とは何ですか?

Q: ほとんどのユーグレナには葉緑体があるのですか?

Q: ミドリムシはどのように進化してきたと考えられているのですか?

Q: 現在までに何種のユーグレナが報告されていますか?

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