キノコに17000以上の性別
 人間の場合、生物学的には男性と女性の2種に分けられるが(ただし様々な性自認がある)北半球で一般的にみられるキノコ「ハカワラタケ」には、なんと1万7千種を超える性別があることが判明したそうだ。

 『PLOS Genetics』(2022年3月31日付)に掲載された研究は、性生殖の進化について理解を深めるヒントになるだけでなく、ゲノム配列決定技術の威力を再認識させてくれるものだ。
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地味なキノコに隠された秘密

 とんでもない数の性別があることが判明したのは、シハイタケ属の「ハカワラタケ(歯瓦茸)」というキノコだ。

 北半球の涼しい地域にある木や倒木、切り株などに生える姿は、通年を通してごく一般的にみられるもの。

 オスロ大学の菌類学者インガー・スクレーデ氏は、「キレイだが、派手さはない」と語る。だが一見地味でも、詳しく調べてみると、とんでもない秘密が隠されていたのだ。
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photo by iStock

ハカワラタケに1万7750種の性別があることが判明

 今回の研究グループは、世界各地からハカワラタケ3種の標本を180点ほど収集。その胞子を寒天プレートで数週間育ててDNAを解析したほか、胞子を組み合わせて、交配できるかどうか確かめてもみた。

 私たち人間の場合、両親からそれぞれ1セットずつゲノムを受け継ぐため、合計2セットのゲノムを持つ。

 つまり、私たちの体には、同じ遺伝子座を占めることができる遺伝子が2つあるということだ。こうした同じ遺伝子座を占めることができる遺伝子それぞれを「対立遺伝子(アレル)」という。

 これまでの研究で、ハカワラタケの性別は2ヶ所のゲノム領域(MATAとMATB)によって決まっており、両領域にはいくつもの対立遺伝子があるだろうことがわかっていた。

 ハカワラタケが子孫を残すには、両領域の対立遺伝子が自分とは違う相手(すなわち異性)と交配せねばならない。

 こうした多様性は、研究者の興味をかき立てるだろうが、悩みのタネでもある。多様ゆえにこれまでは遺伝子の解析が難しかったのだ。

 しかし遺伝子解析技術が進歩したおかげで、数多くの個体のゲノムを比較的安価に解析できるようになった。

 今回の研究グループはそうした次世代技術を用いて、MATAとMATBの具体的にどこがハカワラタケの性別を決めているのか突き止めるとともに、これら2領域を占めている遺伝子のバリエーションの数を調べてみた。

 その結果、ハカワラタケには対立遺伝子の組み合わせ(性別)が1万7750もあることが明らかになったのだ。
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image credit:DOI: 10.1371/journal.pgen.1010097

膨大な性別がある理由

 なぜこれほどの性別が必要なのか、はっきりしたことは不明だ。

 だが研究グループのデビッド・ペリス氏(オスロ大学)は、キノコが固着性(木にくっついて移動しない)であることと関係するのではと推測する。

 いくつもの性別があることで、周辺に自生している仲間と交配できる可能性(ペリス氏によれば、最大98%)が高くなる。

 さらに近親交配を防ぎやすいほか、環境の変化に適応し、長期的には種の生存率を高めるというメリットもあるだろうという。
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photo by iStock

平衡選択の格好の例

 またオランダ、ヴァーヘニンゲン大学の進化生物学者ドゥアー・アーネン氏は、この研究は「平衡選択(balancing selection)」の格好の例だと、第三者の立場から説明する。

 何らかの理由で珍しい遺伝子が選択されるようになると、異なる対立遺伝子の組み合わせ(ヘテロ結合)が増えるが、今回のキノコはその極端な例だと考えられるようだ。

 だがよくわからないのは、多様性が生存に有利だったとしても、ここまで多様になった理由だ。

 「対立遺伝子が100あればかなりの互換性があると言える。それ以上に増やす理由は何だろうか?」と、アーネン氏は語っている。

References:Trichaptum mushrooms found to have more than 17,000 gender alleles / This Fungus Has More Than 17,000 Sexes / written by hiroching / edited by / parumo

追記:(2022/07/15)本文を一部訂正して再送します。
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コメント

1

1. 匿名処理班

  • 2022年07月15日 20:25
  • ID:H0FWR0Th0 #

考えてみたら繁殖とか次世代とかいった概念がキノコと人であまりに違うもんなあ。
シイタケ農家なんで他の人よりはキノコについて分かってるつもりだったけど、ますます分からなくなった。キノコの性別なんて考えたこともなかったぞ。
あいつらやっぱりわけが分からん。

2

2. 匿名処理班

  • 2022年07月15日 20:29
  • ID:XiEfEawJ0 #

群生するなら性別が多い方が近親交配の確率が減るって事か
それにしても多すぎだけど

3

3. 匿名処理班

  • 2022年07月15日 20:33
  • ID:35UQkq6O0 #

服屋が在庫いっぱいになり倒産しちゃうぜ

4

4. 匿名処理班

  • 2022年07月15日 20:38
  • ID:2f9hFd7V0 #

性別とは…ってなる

5

5. 匿名処理班

  • 2022年07月15日 20:43
  • ID:jYyJ.X8B0 #

で、ウマいのか?

6

6. 匿名処理班

  • 2022年07月15日 21:09
  • ID:suGnAYv.0 #

キノコがめっちゃ性別を持ってる!というよりは、性別とはそもそも何なのかみたいな話で面白そうだと思った

7

7. 匿名処理班

  • 2022年07月15日 21:35
  • ID:Cb6nKh9M0 #

人類やほとんどの生物は、仲間の集団の半分と交配できないのだから、98%と交配できるキノコは配偶者に困らないということだろう・・

8

8. 匿名処理班

  • 2022年07月15日 21:56
  • ID:ma1ZoMb60 #

オメガバースものとか目じゃないくらい多いな。一万て

9

9. 匿名処理班

  • 2022年07月15日 22:18
  • ID:cyf0hpKN0 #

「ハカワラタケ」以外に、
「カワハラタケ」、「カワハラタケケ」と、混乱しておられます。

、、、!
これも平衡多型!(ちがう

いつも面白い記事ありがとうございます。修正お願いします。

10

10. 匿名処理班

  • 2022年07月15日 22:34
  • ID:H0FWR0Th0 #

※5
毒はないから食えるっちゃ食えるけど日本では食用にはしてない。多分世界中でそうだと思う。
硬くてペラペラで香りもないし歯ざわりがよさそうでもない、実際に手に取ってみれば食べたくなるような雰囲気じゃないです。木の皮みたいなん。

11

11. 匿名処理班

  • 2022年07月15日 23:23
  • ID:xs0xrtT20 #

環境の変化に応じて、群体内での交雑も行われているのでは?
疫病や干ばつに対応して、生存に形質的に不利な形であっても発現させるべき遺伝子を備えていて、いざという時に世代を跨がず個体ごとに遺伝子の形質を変化させている、とかですかね

12

12. 匿名処理班

  • 2022年07月15日 23:56
  • ID:kSYroGF80 #

キノコの人生もなかなか面白いなぁ

13

13. 匿名処理班

  • 2022年07月16日 01:34
  • ID:53u8.hIi0 #

ごめんなさい。
全然意味がわからなかった…;;

14

14. 匿名処理班

  • 2022年07月16日 04:06
  • ID:vCSABRMk0 #

要は、男と女とCとDいう4つの性別があったとして、
男は男以外を除く、女、C、Dとでも子を設けることができるわけだ。
それが1万7千通り以上あるということなわけでしょ?

愛し合えば、ほぼ100%誰とでも生殖できる。
これだけ聞くとメリットしか無い気がするけど、
どうして他の生物は多様な性を持たないんだろう。

15

15. 匿名処理班

  • 2022年07月16日 04:41
  • ID:cexZr4Jy0 #

小生が栽培しておりますキノコには、性別が1種類しかありません ^ ^

16

16. 匿名処理班

  • 2022年07月16日 05:10
  • ID:nKfZghEx0 #

つまり四十八かける1万7千のパターン...ごくり

17

17.

  • 2022年07月16日 10:34
  • ID:6O.1v7Xp0 #
18

18. 匿名処理班

  • 2022年07月16日 10:35
  • ID:zqPm.Chh0 #

※7 ※14
イメージ的には、
「自家受粉はできない、他の個体との受粉が必要な樹花」
みたいな感じなんだろうか?

19

19. 匿名処理班

  • 2022年07月16日 10:59
  • ID:1I.cvqbn0 #

何かもう性別とは別の定義の単語生み出した方が判り易い気がする

20

20. 匿名処理班

  • 2022年07月16日 11:32
  • ID:zqPm.Chh0 #

※14
少なくとも、胎生の哺乳類はもとより
卵の内部である程度育ってから外界に出す、って方式の動物や
種子内に栄養分として胚乳を蓄える、って方式の植物は、
養分の器となる どっしり大きく重く待ち構えている雌性配偶子と
機動的に動いて受精相手を探せる 軽い雄性配偶子
に機能を分ける意義はあるかと。

原始的な、とりあえず出会った他の個体の配偶子(どっちも特別な機能はない普通の同等な細胞)とくっ付いて 接合子が新たな個体として育てばいいや、って感じの 多産多死バラ撒き型なら、自分(の近親)以外のどの個体とも生殖できるのは、メリットありそう。

21

21. 匿名処理班

  • 2022年07月16日 12:59
  • ID:PEV2oSJx0 #

※18
全くそのとおり。
「性別」と書くとこの手の話になれない人は混乱するかもしれないけど、実は普遍的な現象。
自家不和合性に関してはシロイヌナズナなんかで遺伝的機構も明らかにされつつありますがよく似てます。

22

22.

  • 2022年07月16日 15:21
  • ID:6O.1v7Xp0 #
23

23. 匿名処理班

  • 2022年07月16日 15:49
  • ID:SyTLwmFk0 #

逆に同性と出会えたらむちゃくちゃ興奮しそう

24

24. 匿名処理班

  • 2022年07月16日 18:24
  • ID:kjZMk1XE0 #

俺もキノコになりたい

25

25. 匿名処理班

  • 2022年07月16日 20:45
  • ID:.Q.tii.70 #

>>7
>>14
この二つのおかげでようやく理解しました、米欄助かる
つまり近縁だけが同性である率が高くて近親交配を防げる一方、同種の殆どと交配出来るということかな
雑に考えるとメリットしかなさそうに思うけど哺乳類は何でこうはならなかったんだろう

26

26. 匿名処理班

  • 2022年07月16日 21:17
  • ID:5uZ5UQT00 #

※25
どちらかというと、性別に機能分業を乗っけた進化を選んだのが「哺乳類」という事だろうね。
遺伝子の交換の観点だけならば機能が異る必要は無いが、
対称性を崩して性別毎に機能特化させるという生存戦略。

27

27. 匿名処理班

  • 2022年07月16日 22:49
  • ID:PEV2oSJx0 #

※25
配偶者と出会う確率が高い状況では、性差による生存率の差が大きな選択圧となって、最も生存率の高い2性が生き延びる、って岩佐庸先生の本で読んだ。

28

28. 匿名処理班

  • 2022年07月17日 01:21
  • ID:Eyhw9Asm0 #

※25
「哺乳類」という生殖の性質上(雌が体内でへその緒から
栄養を送って胎児を育て、分娩後は授乳もする)、
そりゃその役割を担う固定の性別は必要だろう。

メスとオスが交配したら、メスが母体内で育てて授乳できるけど
メスとダスが交配したら、卵が出来上がって短期で孵化後に授乳
カスとオスが交配したら、パンダ的な未成熟胎児を体外に出して放置
カスとダスが交配したら、受精卵をポンと体外に出して放置
みたいな多様な組合せがあったとしても、
そんなの淘汰であっという間にメス×オスしか残らなくなる気が。

29

29. 匿名処理班

  • 2022年07月17日 12:09
  • ID:rcRsf85p0 #

>それ以上に増やす理由はなんだろうか

たぶん理由なんてないぞ。
増やしたわけでもないぞ。
偶然そうなっちゃって、かつ、そうなっちゃっても特に不都合がなかったってだけだとおもわれ。

30

30. 匿名処理班

  • 2022年07月18日 17:11
  • ID:BL0pb3It0 #

※28
> そりゃその役割を担う固定の性別は必要だろう。
順番が逆で、そのような戦略で進化した系統を哺乳類と呼んでいるわけ。

31

31.

  • 2022年07月18日 23:35
  • ID:V2pk3jcH0 #
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