第24章菌類
24.1 Characteristics of Fungi24.1 菌類の特徴
Learning Objectives学習目標
By the end of this section, you will be able to do the following:
この節を学ぶと、次のことができるようになる。
- List the characteristics of fungi菌類の特徴を挙げる。
- Describe the composition of the mycelium菌糸体の構成を説明する。
- Describe the mode of nutrition of fungi菌類の栄養様式を説明する。
- Explain sexual and asexual reproduction in fungi菌類の有性生殖と無性生殖を説明する。
Fungi, once considered plant-like organisms, are more closely related to animals than plants. Fungi are not capable of photosynthesis: they are heterotrophic because they use complex organic compounds as sources of energy and carbon. Fungi share a few other traits with animals. Their cell walls are composed of chitin, which is found in the exoskeletons of arthropods. Fungi produce a number of pigments, including melanin, also found in the hair and skin of animals. Like animals, fungi also store carbohydrates as glycogen. However, like bacteria, fungi absorb nutrients across the cell surface and act as decomposers, helping to recycle nutrients by breaking down organic materials to simple molecules.
英語のヒント
菌類は、かつて植物のような生物と見なされていたが、植物より動物に近縁である。菌類は光合成ができず、複雑な有機化合物をエネルギー源と炭素源に用いる従属栄養生物である。菌類には、動物と共通する特徴がほかにもいくつかある。細胞壁は、節足動物の外骨格にもあるキチンからなる。菌類は、動物の毛や皮膚にもあるメラニンを含む、多くの色素を作る。動物と同様に、炭水化物をグリコーゲンとして貯蔵する。しかし、菌類は細菌のように、細胞表面を通して栄養分を吸収し、分解者として働く。有機物を単純な分子へ分解することで、栄養分の再利用を助ける。
Some fungal organisms multiply only asexually, whereas others undergo both asexual reproduction and sexual reproduction with alternation of generations. Most fungi produce a large number of spores, which are haploid cells that can undergo mitosis to form multicellular, haploid individuals.
英語のヒント
無性生殖だけで増える菌類もいれば、無性生殖と、世代交代を伴う有性生殖の両方を行う菌類もいる。大部分の菌類は多数の胞子を作る。胞子は半数体細胞で、有糸分裂して多細胞の半数体個体を作れる。
Fungi often interact with other organisms, forming beneficial or mutualistic associations. For example, most terrestrial plants form symbiotic relationships with fungi. The roots of the plant connect with the underground parts of the fungus, which form mycorrhizae. Through mycorrhizae, the fungus and plant exchange nutrients and water, greatly aiding the survival of both species. Alternatively, lichens are an association between a fungus and its photosynthetic partner (usually an alga).
英語のヒント
菌類は、しばしば他の生物と相互作用し、有益な、あるいは相利共生の関係を作る。たとえば、大部分の陸上植物は菌類と共生関係を結ぶ。植物の根と菌類の地下部分がつながり、菌根を形成する。菌根を通じて、菌類と植物は栄養分と水を交換し、両種の生存を大きく助ける。別の例である地衣類は、菌類と、その光合成を行う相手(通常は藻類)との共生体である。
Fungi also cause serious infections in plants and animals. For example, Dutch elm disease, which is caused by the fungus Ophiostoma ulmi, is a particularly devastating type of fungal infestation that destroys many native species of elm (Ulmus sp.) by infecting the tree’s vascular system. The elm bark beetle acts as a vector, transmitting the disease from tree to tree. Accidentally introduced in the 1900s, the fungus decimated elm trees across the continent. Many European and Asiatic elms are less susceptible to Dutch elm disease than American elms.
英語のヒント
菌類は、動植物に重大な感染症も起こす。たとえば、Ophiostoma ulmiという菌類が起こすニレ立枯病は、特に甚大な被害を与える菌類感染の一種で、樹木の維管束系に感染し、多くの在来のニレ属(Ulmus属)の種を枯死させる。ニレのキクイムシが媒介者となり、木から木へ病気を伝える。1900年代に偶然持ち込まれた菌類は、大陸全体のニレを激減させた。ヨーロッパやアジアの多くのニレは、アメリカのニレよりもニレ立枯病にかかりにくい。
In humans, fungal infections are generally considered challenging to treat. Unlike bacteria, fungi do not respond to traditional antibiotic therapy, since they are eukaryotes. Fungal infections may prove deadly for individuals with compromised immune systems.
英語のヒント
ヒトの真菌感染症は、一般に治療が難しいとされる。菌類は真核生物なので、細菌と異なり、従来の抗生物質療法には反応しない。免疫系の働きが低下した人では、真菌感染症が致命的となることがある。
Fungi have many commercial applications. The food industry uses yeasts in baking, brewing, and cheese and wine making. Many industrial compounds are byproducts of fungal fermentation. Fungi are the source of many commercial enzymes and antibiotics.
英語のヒント
菌類には、多くの商業的用途がある。食品産業では、パン、ビール、チーズ、ワインの製造に酵母を用いる。多くの工業用化合物は、菌類による発酵の副産物である。菌類は、多くの市販酵素や抗生物質の供給源でもある。
Although humans have used yeasts and mushrooms since prehistoric times, until recently, the biology of fungi was poorly understood. In fact, up until the mid-20th century, many scientists classified fungi as plants! Fungi, like plants, are mostly sessile and seemingly rooted in place. They possess a stem-like structure similar to plants, as well as having a root-like fungal mycelium in the soil. In addition, their mode of nutrition was poorly understood. Progress in the field of fungal biology was the result of mycology: the scientific study of fungi. Based on fossil evidence, fungi have been found in the Devonian era, about 410 million years ago. However, new findings might place the appearance of the first fungi during the Neoproterozoic era, about 900 million years ago. Molecular biology analysis of the fungal genome demonstrates that fungi are more closely related to animals than plants. Under some current systematic phylogenies, they continue to be a monophyletic group of organisms.
英語のヒント
ヒトは先史時代から酵母やキノコを利用してきたが、菌類の生物学は、最近までよく分かっていなかった。実際、20世紀半ばまでは、多くの研究者が菌類を植物に分類していた。菌類は植物と同じく、大部分が固着性で、その場に根づいているように見える。植物に似た茎状構造をもち、土中には根のような菌糸体もある。さらに、栄養様式もよく理解されていなかった。菌類生物学の進歩は、菌類を科学的に研究する菌学によってもたらされた。化石の証拠から、約4億1,000万年前のデボン紀に菌類が存在したことが分かっている。しかし、新たな発見により、最初の菌類の出現は約9億年前の新原生代に置かれるかもしれない。菌類ゲノムの分子生物学的解析は、菌類が植物より動物に近縁であることを示す。現在の一部の系統分類では、菌類は引き続き単系統の生物群である。