何百もの性別があり、数学が得意なものは何でしょうか? これが粘菌の基礎知識です。

何百もの性別があり、数学が得意なものは何でしょうか? これが粘菌の基礎知識です。

水曜日の夕方、Twitter をスクロールしていると、パリの動物園の謎の新住民に関するロイターの記事を見つけました。その記事は、720 の性別を持つ謎の「塊」で、「菌類のように見えるが、動物のように行動する」というものでした。私は困惑しました。なぜなら、その塊はまったく謎めいていなかったからです。写真には明らかに粘菌が写っていました。実際、写真のキャプションにはPhysarum polycephalumとさえ書かれていました。それは新しい粘菌ですらないのです。実際、それはすべての粘菌の中で最もありふれたものです。

これを指摘したのは私が初めてではないが (種名を Google で検索するだけですべて読めるので、この点に関する参入障壁はかなり低い)、私が一番腹を立てているかもしれない。だからこそ、性的に混乱した塊の愛好家であり、並外れた原生生物愛好家である私、レイチェル・フェルトマンが、この生物にふさわしい紹介をするためにログインしたのだ。

粘菌って一体何ですか?

かつては菌類界の一部と考えられていた粘菌は、便宜上原生生物界に滑り込んできました。原生生物界は、動物、植物、菌類以外の真核生物(細菌や古細菌を除く)すべてを含む、いわば便宜上の界です。この雑多な奇妙な生物群には共通の祖先がおらず、粘菌が原生生物界に分類されていること自体が、粘菌の奇妙さを物語っています。

もちろん、カビは菌類です。しかし粘菌はカビではなく、菌類ではありません (ただし、かつては誤ってキノコ類とひとまとめにされたため、その名前が付けられました)。菌類とは異なり、粘菌は移動可能 (はい、本当です。これについては後で詳しく説明します) で、細胞壁にキチン質がありません。また、粘菌は酵母、バクテリア、枯れた植物、菌類などの食物を捕らえて摂取しますが、菌類は基本的に酵素を使用して物質を化学物質に分解し、それを吸収します。

粘菌は単細胞生物ですが、その一部は交尾して原形質体と呼ばれる構造を形成します。問題の巨大な黄色い塊を見ると、それがわかります。興味深いことに、これらの大きな構造は、技術的には個々の細胞にすぎません。多くの核を形成しますが、すべて同じ細胞内マトリックス内に浮かんでおり、完全に同期して分裂します。自己増殖する黄色い粘液の塊が好きな人にとっては、それはとても美しいものです。

粘菌の塊の何がそんなに不気味なのでしょうか?

この駄洒落は絶対に意図されたものです。

Physarum polycephalum は「頭の多い粘液」と訳され(とても共感できます)、上で説明したマラリア原虫の行動を指しています。その単一の細胞を物理的に別々の部分に分離すると、その中の核は再結合しようとします。皮膚に大きな切り傷ができたときに、体が「ああ、皮膚に大きな裂け目ができたんだね」と単純に考えないのと似ています。しかし、実際には、この超高速治癒能力は治癒というより、ミスター・ポテト​​ヘッドのように腕を落とし、再び持ち上げて元に戻すことができるようなものです。

しかし、粘菌が動かずにいたら、こうしたことはどれも不可能だったでしょう。菌類は、菌糸の巨大な枝分かれした経路を伸ばし、新しい場所に新しい子実体(キノコ)を生やすことで、ある程度移動することができ、植物は光や触覚などの刺激に反応して前後に曲がることができます。粘菌は独自のリーグに属しています。

Physarum polycephalum は脈動しながら動き回り、その巨大な細胞 1 つに水を循環させて、カルシウムを体内に送り込みます。そのカルシウムが細胞壁の収縮を引き起こし、シャトル ストリーミングと呼ばれる脈動と圧縮のサイクルを引き起こします。これは歩くよりも遅いプロセスですが、形を変える粘液は十分に速く動くため、数分間注意深く観察すると (または上記のような高速ビデオで)、その動きが見られます。また、本物の菌類とは異なり、食べ物が来るのをただじっと待っているわけではありません。フラクタル パターンに枝分かれして「餌探し」をし、波打つ小さな腕を使って消化可能なものを見つけて取り囲みます。

粘菌は知能を持っているのか?

ブロブが近所の動物園を乗っ取って忠誠を要求するとは思わないが、これらの生物は、私たちが昆虫の知性として認識している種類の能力の証拠を示している。まず、彼らは特定の種類の数学の問題が得意だ。迷路に入れれば、食べ物への最短経路を見つけるだろう。同様に、彼らは障害物(彼らが嫌いな塩など)を回避して動きを形作り、おいしい木への効率的な経路を好む。

しかし、もっと奇妙なことがある。最近の研究によると、粘菌は学習できるという。ある実験では、研究者らが、苦くても無害な物質で塞いだ食べ物の横に粘菌を置き続けた。数日後、粘菌は、かつては渡ることを拒否していたカフェインの流れをそのまま通り抜けられることに気づき、練習せずに数日経ってもこの新しい技を思い出した。研究者らは、粘菌が乾燥して活動を停止した冬眠期間の後でも、同様の知識を保持しているのを観察しており、学んだことを他の粘菌に「教える」ことができる可能性がある。粘菌は都市計画や外交政策の問題でも優れている。

私たちが神経系として認識するものがなければ、これがどのように機能するのかは明らかではないため、粘菌の研究は非常に盛んになっています。

Gfycat経由

私たちが神経系として認識するものがなければ、これがどのように機能するのかは明らかではないため、粘菌の研究は非常に盛んになっています。

粘菌には本当に720の性別があるのでしょうか?

まあ、この粘菌には確かに 2 つ以上の性別があり、数百人もいるかもしれません。しかし、それはまったく驚くべきことではありません。

まず、「性別」という言葉が何を意味するかを考えてみましょう。この言葉は多くの文化的なナンセンスに絡み合っており、有性生殖について私たちが実際に知っていることの少なさによってさらに複雑になっていますが、生物がいずれかの性別になるのは、どの性細胞を生成するかによって決まります。性細胞を生成する生物は、他の個体の細胞と組み合わせるためにそうします。その結果、新しい遺伝子の混合物ができます。これは必ずしも最良の生殖方法ではありませんが、種の遺伝的多様性が高まることを意味し、特定の遺伝子を持つ(または持たない)個体をノックアウトする可能性のある病気や環境の変化に対してより耐性が強くなります。

Gfycat経由

人間の性別は大まかに 2 つに分けられます。ほとんどの人の体は、精子を生成して射精するか、卵子を生成して妊娠するかのどちらかに設計されています。他の種では、人生のドロップダウン メニューにさらに多くのオプションがあります。

たとえば粘菌は茎を伸ばして胞子を放出します。胞子には3つの可変遺伝子を持つ生殖細胞が詰まっています。つまり、粘菌には3つの性別があるということですか?いいえ、違います!性的に成熟した粘菌はそれぞれ2つの遺伝子のコピーを持っており、それらの遺伝子はそれぞれ少しずつ異なるさまざまな味があります。考えられるすべての組み合わせを合わせると、何百もの性別が考えられます。人間と同じように、粘菌は自分とは異なる変異を持つ生物に行為(つまり胞子を落とす)を行う必要があるため、その区別は重要ですが、「オス」が「メス」としか子供を作ることができないというよりは、はるかに複雑で興味深い方法です。

それがすごいと思うなら、23,000 種類以上の性別を持つこのキノコを見てください。

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