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ヒラタケは食虫キノコ。神経ガスで獲物となる虫を毒殺して食べていた

カラパイア


 「ヒラタケ(Pleurotus ostreatus)」は、クセのない味わいと香りで、さまざまな料理に使われるキノコだ。だが食べられるだけでなく、じつは食べる側でもある。食虫植物ならぬ、食虫キノコなのだ。

 「トキソシスト(toxocyst)」という球形の構造に含まれる化学物質は、エモノとなる線虫の細胞をものの数分のうちに死滅させる猛毒だ。

 『Science Advances』(2023年1月18日付)に掲載された研究は、この化学兵器の正体をついに突き止めたと報告している。

肉食系菌類の世界

 菌類の中には肉食系の仲間がおり、それぞれがユニークな捕食メカニズムを進化させてきた。

 例えば、「卵菌」は、線虫を狩る”ハンター細胞”(遊走子:無性生殖細胞である胞子の一種)を放出する。

 これが線虫を発見すると、その口や肛門に「シスト」(被嚢・嚢子・包嚢などともいう)を形成、そこからハンター細胞を線虫の体内に潜入させ、内臓を攻撃する。

 また別の卵菌は、エモノを狙うモリのような細胞を使って、胞子を線虫に注入し命を奪う。

 短剣のような胞子をつくる菌類もいる。線虫がそれを飲み込むと、食道で引っかかり、発芽して腸に穴をあける。

 くくり罠のようにあっという間にしまって線虫を絞め殺す真菌などもいる。

ヒラタケの菌糸にできる球形の構造。ここに毒ガスが詰まっている / image credit:Yi-Yun Lee

線虫を捕食する為、化学兵器「毒ガス」を使用するヒラタケ

 ヒラタケが採用したのは、そうした物理的な罠ではなく化学兵器だ。

 ヒラタケはいわゆる「木材腐朽菌」で、枯れ木を養分にする。だが木はタンパク質がそれほど多くはない。そこで「菌糸」を木の内部に成長させる。

 ここには「トキソシスト(toxocyst)」という球形の構造がある。これは毒ガス入りの袋のようなもので、線虫が近づくと破裂する。すると線虫はたちまち麻痺して、数分で死んでしまう。

 あとはひたひたと菌糸が死体の中に忍び込み、触手モンスターさながらに溶かしながら栄養をすするのだ。

線虫がヒラタケに触れると、その組織にカルシウムの波が広がる。美しくも、線虫にとっては致命的な反応だ / image credit:Ching-Han Lee

ヒラタケの毒の正体を探せ!

 2020年、中央研究院(台湾)の研究チームによって、ヒラタケの毒がさまざまな線虫を殺してしまうことが確認された。

 研究チームは、その毒が線虫の筋肉を伸び縮みさせるカルシウムに作用するのではと推測。

これを確かめるために、線虫のカルシウムを可視化して、ヒラタケ毒に触れたときの反応を観察してみた。

 すると毒を受けた線虫の咽頭と頭部の筋肉がカルシウムであふれ、広い範囲にわたり神経や筋肉が死んでしまうことがわかった。

 どうやらヒラタケ毒は、まず筋肉のカルシウム反応にスイッチを入れるが、その後の調整メカニズムを邪魔しているらしい。

 ただ、このときはその毒の正体までは特定されなかった。

ヒラタケ / image credit:Ching-Han Lee

毒の正体は揮発性有機化合物「3-オクタノン」

 そこで最新の研究では、ガスクロマトグラフィー質量分析法で、謎のままだった毒の特定が試みられた。

 その結果、突き止められたのが、真菌がコミュニケーションに使う天然の揮発性有機化合物「3-オクタノン」だ。

 線虫を3-オクタノンにさらしてみると、カルシウムイオンが神経細胞や筋肉細胞に大量に流れ込むことが確認されたのだ。

ヒラタケが獲物を殺すために使用する毒物として同定された 3-オクタノン

 これは少量ならばナメクジやカタツムリを追い払うのに役立つが、量を増やせば命を奪うこともできる化学物質だ。

 それは線虫でもまったく同じ。濃度50%以上の3-オクタノンなら、速やかな麻痺を引き起こし、広い範囲で細胞を殺してしまう。

 またヒラタケの遺伝子を変異させ、菌糸にトキソシストを作れなくしてみると、線虫が死ななくなることも確認された。

 こうした毒は攻撃だけでなく、身を守る手段でもあるかもしれない。

 線虫の中には菌糸に穴をあけて食べようとする仲間がいる。毒ガスで武装した菌糸なら、そうした捕食動物から身を守りやすいに違いない。

References:3-octanone identified as the toxic agent used by oyster mushrooms to kill prey / Carnivorous oyster mushrooms can kill roundworms with “nerve gas in a lollipop” | Ars Technica / written by hiroching / edited by / parumo

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