粘菌とは：特徴・分類・生活史と生態（スライムカビの定義）
スライムカビ（粘菌）は、熱帯雨林の床や落ち葉、倒木などの腐植層をはじめ、世界中の湿った環境に広く分布する単細胞性の原生生物群です。これらは餌を求めて地表や倒木の表面を這い回り、細菌や真菌の胞子、有機物粒子を貪食して栄養を得ます。餌が十分に供給されると増殖し、環境条件が変わると胞子を作って散布し、別の場所で新しい個体群を始めます。
特徴
粘菌は形態や生活様式が多様ですが、共通する特徴として次の点が挙げられます。
- 単細胞と多細胞（または多核）を行き来する：個々のアメーバ様の細胞として生活する时期と、化学信号を受けて集合・融合することで巨大な多核体（シンシチウム）や群体を形成する时期があります。これは「単細胞でありながら多細胞的振る舞いも示す」ことを意味します。
- 栄養摂取は貪食（ファゴサイトーシス）：細菌や小さな真菌、デトリタス（有機物の分解片）を取り込みます。
- 胞子による分散：乾燥や栄養枯渇などのストレスに応答して、胞子を作る子実体（胞子嚢や果実体）を形成し、胞子が風や動物で拡散されます。
- 有性および無性の生活環：系統によっては有性生殖（合胞や減数分裂を伴う）と無性生殖の両方を行います。
分類（多系統性）
「粘菌」と呼ばれる生物群は単一の系統（単系統）ではなく、進化上何度も類似の生活様式が独立に獲得されたため、複数の系統に分かれています。代表的なグループは次の通りです。
- 粘菌綱（Myxogastria / 真粘菌）：典型的な「プラスモディウム（多核の原形質流動体）」を形成するグループで、核分裂は行われるが細胞質分裂が起こらないため、多核の巨大なシンシチウムになります。成熟すると子実体（sporocarps, sporangia）を作り、内部で減数分裂が起こって胞子を生じます。多くはアメーボゾア（Amoebozoa）に属します。
- 集合性粘菌（Dictyostelia / 細胞性粘菌）：個々は独立したハプロイドのアメーバ様細胞として生活し、餌が枯渇すると化学信号（例えばディクチエロスタリウムではcAMP）で集合し、擬似多細胞体（スラッグ）を形成して移動し、最終的に果実体（子実体）を作って胞子を放出します。モデル生物として有名なDictyostelium discoideumが含まれます（主にアメーボゾア）。
- その他の粘菌様群：小型の原虫群や古くは粘菌に含められたが別系統と判明したもの（例：プロテスト類の一部）もあり、総じて粘菌相似の生活様式は多系統的です。
生活史の違い（代表例）
粘菌の生活史はグループによって異なりますが、典型的なパターンを以下に示します。
- プラスモディウム型（真粘菌）：単独の二倍体の細胞（接合してできた接合子）が核分裂を繰り返して細胞質分裂を行わずシンシチウム（プラスモディウム）となる。プラスモディウムは原形質流動を行いながら餌を摂取し成長する。環境が悪化すると子実体を形成し、内部で減数分裂が起こって胞子（通常は単相、ハプロイド）を生じる。
- 集合性粘菌（細胞性）：栄養期は単独のハプロイドのアメーバが独立して生活する。餌が少なくなると化学物質を放出して他の個体を呼び寄せ、数千～数万個体が集合してスラッグ（移動体）を作り、最終的に果実体を形成して胞子を生じ、胞子から新たなアメーバが発生する。いくつかは有性生殖で大型のマクロシストを作る例もある。
生態と役割
粘菌は森の落ち葉層や腐朽木などで分解者の一員として重要な役割を果たします。主に次のような生態的機能があります。
- 細菌や微小な真菌を捕食してその群集構造に影響を与えることで、分解過程や養分循環を間接的に制御する。
- 胞子の散布によって微小生息地間の遺伝子流動やコロニー形成を促進する。
- 一部は他の生物（動物や昆虫）と相互作用し、子実体が動物に運ばれることで広域分散が行われる例もある。
研究と利用
細胞性粘菌のDictyostelium属は、走化性（化学走性）、細胞接着、分化の研究における重要なモデル生物です。単純な個体群行動がどのようにして協調的な多細胞構造を生むか、発生生物学や進化生物学、細胞運動のメカニズム解明に貢献しています。
歴史的観察
粘菌の生活様式や分類については19世紀から観察が行われ、1858年にはアントン・デ・バリィらによってその生態と形態に関する議論がなされました。以降、分子系統解析の進展により「粘菌」と総称されるグループが多系統であることが明らかになってきました。
粘菌は一見地味ながらも、微小世界で重要な役割を果たす生物群です。フィールドでは落ち葉や倒木の表面で黄色や白、黒などさまざまな色の膜状体や子実体を見かけることがあり、観察対象としても興味深い存在です。
スライムカビの Trichia varia
コマトリチャ・ニグラの 果実体です。菌類ではなく、アメーボゾのヌルヌルカビです。
スライムカビを食べるブラケットの菌類
濡れた紙の箱から生えたスライム状のカビ
スコットランドのスライムカビStemonitis fusca。
スライムカビ
分類学
現代の分子生物学では、スライムカビは単系統のグループではないことが配列解析によって明らかになっています。かつては真菌類とされていましたが、現在では3つのグループに分かれており、いずれも真菌類ではありません。それらはある種の特徴を共有しているためにまとめられた形態分類群である。グループ間の関係はまだ解明されていない。
ビコン
バイコンは、2本の鞭毛を持つ真核生物の細胞です。スライムカビの形態を独自に進化させた3つのグループがある。
- アケビ科：スーパーグループExcavataに属するスライムカビ。
- ラビリンスヌル菌類：クロマルベオラータ科のスーパーグループに属するスライムネット。迷路状の管状ネットワークを形成し、その中を仮足を持たないアメーバが移動できるようになっている。
- Phytomyxea：スーパーグループRhizariaに属する寄生原生生物。複数の核を持つ細胞を形成し、植物の内部に寄生する（例：キャベツのクラブ根病）。
アメーバ動物門
- マイケトゾアはスーパーグループのアメーバゾアに属し、以下のようなものがあります。
- Myxogastria: 最も一般的に遭遇した合胞性または原虫性のスライムカビ。腐った丸太の上に小さな茶色の房を形成する一般的なスライムカビはStemonitisです。腐った丸太の中に住み、研究によく使われる別のカビはPhysarum polycephalumです。丸太の中では、黄色の糸でできたぬるぬるとした網目のようなもので、大きさは数フィートにもなります。Fuligoはマルチの黄色の地殻を形成しています。
- Dictyosteliida：単細胞性のスライムカビ類、またはジクティオステリイダ。Dictyosteliida、細胞性スライムカビ類は、原虫性スライムカビ類とは遠縁であり、生活様式が大きく異なる。彼らのアメーバは巨大なcoenocytesを形成していないし、個々のままである。彼らは同じような生息地に住み、微生物を餌にしています。餌がなくなり、胞子膜を形成する準備ができたとき、彼らは根本的に異なることをします。アメーバは環境中にシグナル分子を放出し、それによってお互いを見つけて群れを作ります。そして、アメーバは、小さな多細胞のナメクジのような協調性のある生物に合体し、光の当たる場所に這い上がり、実をつける体へと成長します。アメーバの一部は胞子となって次の世代を始めるが、一部のアメーバは自らを犠牲にして死んだ茎となり、胞子を空中に持ち上げる。
- 原皮類。前の2つのグループの中間的な性質を持っていますが、それらははるかに小さく、結実体は1つから数個の胞子を形成するだけです。
オピストコン
フォンティキュラは、火山の形をした果実体を形成する細胞性のスライムカビである。菌類の中ではDictyosteliidaやAcrasidaeのいずれとも密接に関連していない。2009年の論文では、Nucleariaに関連していることが判明しているが、これは真菌類に関連している。
質問と回答
Q:粘菌とは何ですか?
A:粘菌（スライムカビ）は、熱帯雨林の床をはじめ、世界のあちこちに生息している生命体です。餌を求めて地面や倒木の幹の上をスルスルと移動します。
Q: どうやって繁殖するのですか?
A: 粘菌は植物のように胞子をまき、それが成長して新しい粘菌になります。また、化学的な信号が発せられると、胞子を作って繁殖する多細胞生物も形成されます。
Q: どのような特徴があるのですか?
A: 粘菌は、真菌の特徴と原生動物の特徴を併せ持っています。単細胞はアメーバ状で、ハプロイド（私たちの配偶子のように染色体が1組）です。多核の段階は原虫と呼ばれ、2倍体であり、一対のアメーバ細胞間の融合で形成される。
Q: この生命体について最初に議論したのは誰ですか?
A: 1858年にアントン・デ・バリーがこの生命体について論じています。
Q: 原虫はどのようにして栄養を得ているのか?
A: 原虫は細菌や食べかすを貪食することで栄養を得ます。
Q: 食糧がなくなるとどうなるのですか?
A:餌がなくなると、原虫は減数分裂でハプロイド細胞を作り、それが胞子のもとになり、胞子嚢のような構造で保存・分散する。
Q: このライフサイクルはどのグループに属しますか?
A: このライフサイクルは、主に「菌類」と呼ばれるグループに属しています。
