暗闇で光るキノコは、自然界ではよくあることです。それらが不気味な緑がかった黄色の色合いを生成する方法は、一連の化学反応によるものです.この現象は生物発光と呼ばれます。
子供の頃、私たちの多くは寝室の天井に暗闇で光るプラスチック製の星を置いています。また、絵の具や衣服などのありふれたオブジェクトに、暗闇で光る要素を追加してひねりを加えるのも好きです。しかし、私たちは暗闇で物を光らせるというアイデアを思いついた種族ではありません。自然は長い間、さまざまな動物でこれを行ってきました。
暗闇で光るキノコに出くわすと、ファンタジーの世界のワンシーンのように思えるかもしれませんが、実際には、可視光を発することができるキノコがかなりあります!
夜に光るキノコ (写真提供者:Petar B photography/Shutterstock)
生物発光キノコの報告は、数千年前に最初に記録されました。アリストテレスは、発光菌糸体による腐った木片の神秘的な輝きを「冷たい火」と表現しました。 17 世紀、あるオランダ人医師は、インドネシアの原住民が夜に旅行する際に青みがかった光のキノコを懐中電灯として使用していたことに注目しました.
ミクロネシアでは、先住民はこれらの光るキノコを儀式の踊りの頭飾りとして身に着けています。彼らはまた、人々を怖がらせるために顔にそれを塗りつけました。他の文化では、人々は輝く菌類を悪い兆候と見なし、それらを破壊しました (出典)!
光るキノコとは?
100,000 を超える既知のキノコ種のうち、科学者は 80 種以上の発光キノコを特定しました。これらのキノコの大部分は、Omphalotus、Armillaria に属します またはミケーナ 系統。
これらのキノコは、520 ～ 530 nm の波長の緑がかった光を放ちます。キノコの発光部分には、子実体 (傘と鰓)、菌糸、またはその両方が含まれます。たとえば、Omphalatus のキノコの子実体と菌糸体の両方 とミケーナ Armillaria のキノコの菌糸体のみが光ります。 属は光を発することができます。
生物発光 Mycena chlorophos キノコ (写真提供:ウィキメディア コモンズ)
これらのキノコは一生輝くと思われがちですが、そうではありません。それらは、ライフサイクルの特定の期間だけ光を放出します。残りの寿命の間、キノコは輝きを放ちません。
若い子実体と菌糸体の輝きは、成熟した子実体と菌糸体の輝きよりも明るいです。
なぜ光るのか?
一部のキノコの光る性質の背後にある理由は、生物発光です .生物が化学反応を起こし、光を発する現象です。反応中に生成されたエネルギーは光に変換されます。
生物発光動物 (写真提供:Shutterstock)
ホタル、サソリ、クラゲやアンコウなどの海洋動物は、同様のメカニズムで生物発光を示します。
キノコの生物発光の原因は?
キノコでは、生物発光反応は酸素依存性です。これには、ルシフェリン分子と酵素ルシフェラーゼとの反応が含まれます。
ルシフェリン 発光生物に含まれる有機化合物の総称。ルシフェラーゼ酵素の存在下で酸化することにより発光します。生物発光キノコに関与するルシフェリンの種類は、最近まで知られていませんでした。ある研究では、ルシフェリンが 3-ヒドロキシヒスピジンであることが確認されました。この化合物は、ヒスピジンと呼ばれる真菌代謝産物の酸化によって生合成されます。
生物発光反応は 2 段階で発生します。まず、ルシフェリン分子は酵素ルシフェラーゼの存在下で酸素および ATP 分子と相互作用します。これにより、ルシフェリンと酸素の組み合わせであるオキシルシフェリンと呼ばれる発光分子が形成されます。
真菌生物発光経路
この反応中に生成されるエネルギーは、オキシルシフェリン分子の電子を励起します。オキシルシフェリンの電子が基底状態に戻ると、分子は崩壊し始めます。エネルギーが解放されて光子が放出され、光が生成されます。
電球などのほとんどの光源は、非常に熱くなるため光を発します。一方、キノコは化学反応の産物であるため、加熱しなくても光を発します。したがって、生物発光キノコが放射する光は「冷光」と呼ばれます。
キノコにおける生物発光の役割
さまざまな理論が、キノコの生物発光の機能を説明しようとしています。 Sivinski が実施した実験では、節足動物がどのように Collembola を好むかが示されています と 双翅目 発光菌に引き寄せられます。これらの虫は菌類種の生存率を高める胞子の分散を助けることができます.
したがって、夜に光を発する菌類の種は、胞子を散布する昆虫を引き付ける点で、発光しない種のキノコよりも有利です。これは、風による胞子の分散がめったにない森林の密集した天蓋の下のキノコに特に当てはまります。一部の人が信じていることとは反対に、キノコの輝きは必ずしも危険を意味するわけではありません. Pleurotus japonicus などの発光キノコ 有毒であり、Omphalotus olearius 有毒な幻覚剤と見なされます。ただし、すべての光るキノコが有毒で食べられないわけではありません。 Panellus stipticus きのこは、苦い酸性の下剤として働きます。
Pleurotus japonicus と Omphalotus olearius キノコ (写真提供:Shutterstock &Wikimedia Commons)
発光菌糸体は、土壌に見られる負の光屈性の捕食者 (光から遠ざかる節足動物) をもはじく可能性があります。逆に、光は光に引き寄せられる肉食動物にアピールします。これらの肉食動物は菌類の節足動物を食べ、それによって捕食者の存在を制限する可能性があります.別の仮説は、生物発光がキノコの生態学的機能を持っていないことを示唆しています。むしろ、それは単に他の生化学反応の副産物です。ほとんどの木材腐敗キノコは目に見える発光を示し、リグニンを消化できます。これは、植物のセルロースネットワークを結合することにより、植物細胞壁に剛性を与える複雑なポリマーです。生物発光とリグニン分解の間には関係があります。真菌の生物発光反応は、リグニン分解として知られるプロセスで、リグニン消化中に放出される過酸化物を解毒します。
