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菌根菌(きんこんきん) : その本質
‘菌根菌’の権威・小川真さんが、NHK・ラジオ深夜便で‘対談’されたのを聞いた。6月2日の午前4時頃である。

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画像ー9 002 posted by (C)mobaradesu

      明日へのことば 「森林再生への道」

 菌類学者・
 白砂青松再生の会・会長  小川 真 さん

小川 真(おがわ まこと)氏略歴

小川真さん
http://www.suntory.co.jp/eco/forest/
research_report/y2011/20110406_02.html


関西総合環境センター常務取締役 生物環境研究所所長 農学博士

一九三七年 京都府生まれ
一九三七年 京都大学農学部農林生物学科卒
一九六二年 京都大学大学院農学研究科博士課程修了
一九六八年 農林技官 林業試験場研究員
一九七三年 林業試験場土壌微生物研究室長、企画科長
一九八八年 森林総合研究所きのこ科長
一九九一年 退職後、現職へ
一九八〇年 日本林学賞
一九八一年 ユフロ学術賞(国際林業研究機関連合)
一九九八年 日経地球環境技術賞
一九九九年 日本菌学会教育文化賞を受賞

マツタケの生態や栽培法の研究からはじめて、その研究領域を樹木の外生菌根や作物の菌根、森林の土壌微生物に広げ、樹木の枯死と菌根の関係やキノコの栽培にも手をそめるなど、幅広い研究領域をこなしてきた。 現在は植林によって二酸化炭素を固定し、炭を土壌改良など、農林業に利用することによって炭素の封じ込めを図る研究をすすめ、国内外で活動中。現在、「白砂青松再生の会」会長としてマツ林の再生・修復のボランティア活動に従事。

http://www.tsukiji-shokan.co.jp/mokuroku/chosya/
ogawa-makoto.html



菌根菌の役目-2
http://yui-o.jp/hpgen/HPB/entries/6.html



話の内容は、こうである。

植物の‘根っこ’には、‘菌が共生’している。この菌を‘菌根菌’という。(音の響きが面白い!)

‘菌’の定義は、Wikipedia (http://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%8F%8C )によると次の通りである。

菌 (きん) とは、元来、キノコを意味した。なお、漢字「菌」の訓は「きのこ」である。

近代には、菌類、つまり、キノコに似ていると考えられた生物の雑多なグループを指すようになった。この意味での「菌」は、学名の「‐mycota」「‐mycetes」など (ギリシア語で「キノコ」) の訳語であることが多い。

菌類には、互いに類縁関係の乏しい多くの系統が含まれる。その中で代表的なのは、キノコ・カビ・酵母などを含む真菌で、菌・菌類という言葉で真菌を指すこともある。たとえば、「菌界」は真菌の分類群である。

さらに、後になって発見された微小な生物であるBacteria(バクテリア)にも細菌(真正細菌)という単語が当てられた。一般に耳にする○○菌(結核菌や乳酸菌など)のほとんどは真正細菌に属する。
また、1990年になってBacteriaから切り離されたArchaea(アーキア)にも古細菌という単語が当てられている。日本語では慣習的にこちらも含めて細菌と呼ぶ場合と、真正細菌のみを細菌と言う二通りの場合があり、やや混乱している。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%8F%8C



‘菌’は、捕りついた動植物に対して、

① 相手を‘殺して’それを己の栄養源とする

② 相手を‘腐食させて’それを己の栄養源とする

③ 相手と‘共生’する

のどれかの‘担務’を実行する、という役目を持って己が生き続ける。

そこで、植物だけに注目して見ると、植物が元気に育つのは‘菌根菌’のお陰である。菌根菌と共生していない、つまり根っこに菌根菌を持たない植物は、‘生き生きと’生きられない。

ここまで聞いて、ついついウトウト・・・。
残念ながらこの後の話は聞いていない!

NHKのラジオ深夜便では、‘明日へのことば’は、数週間遅れで‘再生’される。その時もう一度、というより聞き損じたところも含めてきちんと聞く積りだ。

しかし、私にとっては、この‘菌’の働き・機能を聞いただけで‘大収穫’である。その理由は以下の文献を見る切っ掛けになったからである。

丁度春は家庭菜園の始まる時期である。長年疑問に思ってきた‘連作’がいけない野菜のメカニズムが、ひょっとすると判るかもしれない、と思った。


たとえ話も含めて:

‘菌根菌’の基本

http://www.cleanplanet.info/lib/mycorrhiza/mintroduction.htm


Q1 私たちの家の庭にはあるけど、山や森にないもの、なあに?

答え:肥料袋とジョウロ

 誰も定期的に肥料や水をやっていないのに、一年を通じて青々と生命に満ちた山や森。不思議に思ったことはありませんか? 私たちの庭にもちゃんと草花は生えている、野菜も植えてある。でも肥料や水をやらないと、貧弱なまま実がつかなかったり、いつのまにか枯れてしまったりします。一方、森や山の植物は、深い雪や変わりやすい天候にも耐え、何年、何十年、何百年、何千年、何万年、何億年と、人間の歴史をはるかに超えて生き続けています。はてさて、この差はいったいどこからきたのでしょう?

Q2 山や森にあって、みんなの家の庭にないもの、なあに?

答え:菌根菌(きんこんきん)を含む元気な土中微生物たち

 これからお話するのは、この、古い古い地球の友だちのことなのです。

 4億年前の地球に戻ってみましょう。この頃、最初の陸上植物が登場しました。当時の陸は今の森や山と違って、植物にとって非常に過酷な環境でした。なにしろ栄養分があり、保湿性を提供してくれる堆肥となる落ち葉というものが、まだまったくない状態だったのです。もともと土には有機物がほとんど含まれていません。こんな環境でスタートした植物をまっさきに手助けしたのが、一足早く陸上生活をしていた土中微生物です。中でも植物との密接な関係がもっとも良く知られているのが「菌根菌」というわけです。それからというもの、現在にいたるまで植物と菌根菌はお互いに助け合いながら進化をすすめてきました。今も自然環境に生える植物は、ほぼ例外なく菌根菌と共生関係を持っています。

Q3 What's きんこんきん?

答え:植物にとっての菌根菌は、人間にとっての大腸菌

 人間は、大腸菌が体内に共生してくれないと、食物を分解できずに消化不良を起こしてしまいます。分解しなくて吸収できるというと、いわゆる栄養剤の類に頼らざるを得なくなり、健康を維持することもほぼ不可能になります。


註1) http://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/
question_detail/q1053298500


人体内での大腸菌の役割はなんですか?

腸内細菌叢の構成です。

大腸菌が増えすぎると身体に害を及ぼしますが、大腸菌が食物の残渣を分解してくれるおかげで、体外から侵入した病原菌が増殖するのを防いでくれます。

腸内細菌叢は陣取り合戦のようなもので、野菜中心の生活だと乳酸菌などの善玉菌が増え、肉中心の生活の生活だと大腸菌などの悪玉菌が増えますが、腸内にある細菌の総数は一定の範囲であるため、外部の菌が定着しにくいわけです。



註2)http://www.rui.jp/ruinet.html?i=200&c=400&m=145333

145333 体内の大腸菌がいなくなると…
 
米澤祐介 ( 25 愛媛 会社員 ) 07/02/19 PM03 【印刷用へ】

 人間は、食べ物を摂取し、その栄養素を体内に吸収し、それをエネルギー源にして生きている。これはどんな生物でも共通であって、生きていく為には不可欠。誰もが当たり前に知っていることです。

 だけど、その中でもみんなが結構知らない部分があると思います。それが「吸収」について。口から入った食べ物が胃で分解されて、腸で吸収されている、その程度の認識の人が多いと思います。
 「人間が栄養素を吸収する為には、細菌の助けが不可欠」であるということを知っているでしょうか?

 栄養素を吸収する為には、吸収しやすいように消化する必要があります。その消化の役目を果たしているのが消化酵素。と以前までは言われていたのですが、実はこの役目を腸内に住んでいる細菌も担っているのです。腸内には約100兆もの菌が常住してますが、そのほとんどがこの役目を担っています(他にも人間に有用な役目を担っています)。
 
 例えば善玉菌で代表的なビフィズス菌は体に良いとよく聞きますが、これは消化・吸収の役目をかなり担ってくれるというのが一つの理由です。悪玉菌で代表的な大腸菌も同様に担っています。しかも、人間の消化酵素では消化できない栄養素もあり、各細菌の働きは人間の生と深いかかわりがあるのです。

 つまり常住している腸内の細菌の内、何かがいなくなってしまったら、これまでのように栄養素をうまく吸収できなくなってしまうのです。例えば悪玉菌と言われる大腸菌でも消化・吸収の働きをしており、しかもこの菌にしか消化できない栄養素もあるということなので、いなくなってしまうと人間にとっては非常事態なのです。

 そのような大腸菌が悪玉と言われる所以は、その内ごく少数が毒素を発するものがいて、これが下痢や出血等とつながる為です。ちょっと前に流行ったO-157等がこれに当たります。それらは病原性大腸菌とされていますが、それ以外の大腸菌はほぼ人間には無害です。むしろ消化・吸収の手助けをしてくれるのだから有用と言えます。(大腸菌が腸内環境悪化が原因で大量増殖してしまうと、有害なものになってしまいますが、それは大腸菌自体が要因ではなく、増殖するような腸内環境を作った人間側に要因があると思います)



つまり、

植物にとっての菌根菌の役目は、人間にとっての大腸菌の役目と同じ

だと言うことになる。


 菌根菌も、栄養分が少ない土からでも植物が自分自身では十分にとれない栄養素や水を補給してくれる存在です。

さて、ここであなたの家の庭を見渡してみましょう。菌根菌は、存在しているでしょうか? ほら、片隅に置いてある化学肥料やジョウロ、スコップ……。あなたの目に映るのが、人間の手で一生懸命支えなくては消えてしまう弱々しげな植物の姿だとしたら、そこに本来の健康な共生相手である菌根菌はいないかもしれません。
 多くの研究者たちはこう考えています。人間が手を加えた「庭」や「畑」などの植物が人工的な栄養剤である化学肥料を必要とし、定期的に水やりをしなければ枯れてしまうのは、菌根菌を代表とした土中微生物との共生関係がなんらかの理由で途絶えてしまったからだと。では、もとに戻るにはどうしたらいいのでしょう。

Q4 庭の木よりも山の木のほうが早く大きくなるのはなぜ?

答え:庭では菌根菌その他の土中微生物との共生関係が妨げられているために、植物自体の栄養吸収能力が劣っているから

 上の答えは、一応の正解です。

植物は三大栄養素の中でも特に重要なリン酸の吸収を菌根菌に頼ったまま進化してきましたから、菌根菌がなくなると、肥料を与えられないと生存できないひ弱な存在になってしまうのです。

山や森の場合、そういった栄養分は落ち葉や小動物、微生物の糞・死骸などによって供給されています。しかし、それなら「庭」で十分供給されていてもおかしくないのです。実際、自分の庭や畑に肥料や水の世話の必要ない、生き生きとした自然を呼び戻した人たちは何人もいます。

 木も、成熟すれば、それほど菌根菌に頼らなくなりますが、まだ弱い苗や若木の時点では菌根菌から大きな恩恵を受けます。本当は狭い庭でもプランターや鉢植えでも、条件つきですが菌根菌を含む土中微生物は十分生息し、植物と共生関係を持つことができるはずなのです。逆に言えばこの「条件」というのが、なぜ私たちの庭に菌根菌をはじめとする有用微生物がいなくなり、植物がすくすく育たなくなったかを解くカギになります。

Q5 なぜ土中有用微生物が私たちの身のまわりから消え去ったの?

ひとつめの答え:土壌が過栄養になると多くの土中有用微生物は繁殖できなくなる

 生ゴミなどにすぐ旺盛な食欲を示す腐敗菌などとは異なり、土中微生物は微栄養の状況下でもっともよく繁殖します。まあ、そもそも土という環境には栄養がふんだんに存在するわけではないので(4億年前の陸地を思い出してください)、そのような環境下で進化した微生物たちが微栄養を好むのも当然かもしれませんね。

 したがって、近代社会で一般的に行われている化学肥料の多用が、土中有用微生物の環境に大きな打撃をあたえました。

彼らは殺虫剤、除草剤、農薬などの化学薬品にも敏感に反応して死んでしまいます。植物は、栄養素さえあればとりあえず成長しますから、一見化学肥料や化学薬品が植物の成長、健康を助けているように見えますが、実際には有用微生物がいなくなることによって、その健康状態を見えないところで大きく損なっているのです。

ふたつめの答え:切れたネットワークは放っておいても戻らない

 日本の宅地開発の現場を眺めてみると、宅地を確保するために必ずといっていいほど植物をとりのぞき、表土を削り取ります。

土中有用微生物は植物の根の周りの「根圏」といわれる部分に生息しますから、表土を削り取るとそれだけでいなくなってしまいます。ある園芸会社の社長さんによると、環境の意識の高いドイツでは、宅地開発の際に表土を削らせないということでした。

 一度いなくなった土中有用微生物は、そう簡単には戻ってきません。土中有用微生物がいなくなったことによる植物の生命力の低下をカバーするために、さらに化学肥料や農薬をやっていたのではなおさらです。

 菌根菌は、過去100年以上も有用微生物として研究されてきましたが、非常に手に入りにくいものでした。その理由は、菌根菌の繁殖の方法にあります。菌根菌は植物なしには生きられない絶対共生微生物なのです。そのかわり、いったん菌根菌が植物に接種されると、植物の根を支援する菌根がびっしり張り始めます。菌根の長さは、数センチから時には数メートルに至り、成長途中で新しい植物の根に出くわすと、すぐさまもぐりこんで共生を行おうとします。※

 これによって、森や山のように連続して植物がある土地では、菌根菌の巨大なネットワークが作られます。でも、地続きでなければ、つまり、土と植物のネットワークをあちこちで分断されたならば、空を飛べない菌根菌は繁殖していけないというわけなのです。

※ 菌根菌には基本的に根の細胞の中にもぐりこむ内生菌根菌と、
根の細胞の外にとりつく外生菌根菌と、その両方を行う内生外生菌根菌がある。
すべての植物の約80%までは内生菌根菌と共生関係を結ぶ。
針葉樹などは、外生菌根菌と共生関係を結ぶ傾向があり、
すべての植物の90%までは、なんらかの菌根菌と共生関係を結んでいる。


Q6 では、山や森や公園の土を借りてくればいいの?

答え:菌根菌と金庫の金は、借りてくるより増やすが勝ち(笑)

 菌根菌のいる自然の土を失敬する。確かにその手はあります。でも、やりすぎると一種の環境破壊になってしまいます。農業で使えるだけの量、また私たちにわかガーデナー全員が使えるような量を確保しようとしたら、おそらく近隣の山や森は裸になってしまうでしょう。

 本当なら菌根菌は自分たちで増やして使いたい。でも、菌根菌は植物がないと生きられないので、パスツールが細菌で行ったような純粋培養ができませんでした。積極的に利用できるほどの菌を培養できるようになったのは、ほんの数年前です。それでも、日本国内や多くの国では、農業で活用するにはコストがかかりすぎるのが現状でした。最近、アメリカでは、最新テクノロジーの成果によって、低価格で質の良い菌根菌が大量生産され始めています。菌根菌が私たちの身のまわりでその真価を発揮しはじめるのは、これからでしょう。


Q7 菌根菌を加えると、土と植物にどんなことが起こるの?

答え:こんなことが起こります

菌根菌の効果ー1
▲左半分が菌を加えた土地。右側と景色の差は歴然

菌根菌の効果ー2
▲植えて3カ月め。楓の苗の比較。左は菌と共生

菌根菌の効果ー3
▲菌の共生する各種ハーブ。大変力強い根

菌根菌の効果ー4
▲完璧な荒れ地にも緑が蘇り始める

 菌根菌と共生を行うと、植物が必要とする三大栄養素の窒素、リン酸、カリウムのうち、植物が特に吸収を苦手とするリン酸の吸収が大幅に向上します

リン酸は、実と花の成長に貢献する非常に重要な栄養素ですが、窒素やカリウムと比べて水に溶けにくく、また植物が吸収しにくい有機リン酸として土中に存在します。植物が陸上にあがって4億年にもなるのに、いまだにリン酸の吸収がへたくそなのは、その期間ずっと菌根菌に頼りつづけてきたからでしょうね。

菌根は土中の有機リン酸を植物が吸収しやすい形に加工して根まで運んでくれます。
さらに、菌根菌との共生があると、植物の葉も厚くなる傾向があります。

もちろん、植物の根が届く場所よりもずっと離れた場所まで菌根が伸び、植物が養分、水分をとりこむことができる「根圏」と呼ばれる領域がぐっと広がるため、過酷な条件でも植物の生存率があがります。

また、植物の光合成が刺激され大量の二酸化炭素が酸素に変換されるという、環境に対する大きな利点もあります。

それもそのはず、

菌根はほとんどが炭素でできていて、植物に水分と養分を送る代償に植物から炭素を受け取っています。


自然界でもっとも大きな量の炭素固定を行っているのが菌根だといわれます。

土中の有機物中でも大きな割合を占めています。菌根はいったん接種されるとどんどんと繁殖・成長を続け、寿命が来て死んでからも土を豊かにしていくのです。

実施はしごく簡単です。
植物の根が活発に成長する若い時期に、

その根のすぐそばに菌根菌の胞子を施用するだけで、共生関係が生まれます。

種をまくときに種をうめる穴に入れたり、苗を定植するときに苗穴に入れたりします。
後は土の中で勝手に成長して繁殖してくれます。効果が現れはじめるのは約一週間後。

柑橘類を中心とした果樹、くるみ、アーモンドなどのナッツ類、トマト、いちごなどでは、
収量が何倍から、時には何十倍という劇的な変化を見せることが報告されています。


菌根菌の効果ー5

http://www.cleanplanet.info/lib/mycorrhiza/mintroduction.htm



<その1のまとめ>

菌根菌の働き
http://blog.livedoor.jp/touxia-plant/archives/1384114.html )


『菌根の形成によって、共生菌は植物から光合成産物をもらいます。
その見返りに共生菌は
① 土壌中から吸収した窒素・リン酸・カリウムをはじめとする無機塩類等を根に供給する。
② 根の水分吸収力を高める。
③ 病原体への抵抗力を高める。
④ 毛根の寿命を延ばす
⑤ 重金属中毒から実生を守る。
等の働きをします。
近年の研究では菌根菌の菌糸を介したつながりによって、植物間で養分のやり取りが相互に行われていることも明らかになっていて、その働きが個体レベルにとどまらず、植物個体間・異種間にまで及ぶことが示されつつあります。』

菌根菌の役目



(つづく)





















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[2012/06/03 11:04] | サイエンス | トラックバック(0) | コメント(0) | page top
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