第３2回（平成14年5月25日　熊谷高校）

テーマ：真性粘菌の観察

参加者：平岩（越谷南高）阿部（上尾南高）森田（川越女子高）古内（三郷高）加藤（熊谷高）小栗（練馬区立関中学）小林（熊谷高）

＜材料および入手方法＞

　　　　　フィザルム（physarum polycephalum） 和名　モジホコリカビ

　　　　　　　京都科学より購入

�@   変形体が入ったシャーレ１つ

�A   菌核

�B   オートミール（変形体のえさ）１０ｇ

　　　　　　　以上3点でセットになっており、定価6000円（送料込み）

※      発送は毎週火曜に京都科学から直接だが、注文支払いは代理店を通すことになる。

※      変形体のみ、菌核のみ、オートミールのみも扱っている。

＜真性粘菌について＞

　　　別名　変形菌ともいい、明治後期から昭和初期に活躍した博物学者南方熊楠が研究したことで有名である。

　　　その生活環はユニークで、多細胞で子実体をつくり菌類のような生活をする時期と単細胞で多核の巨大アメーバの時期（変形菌の名はこの時期の姿から）が繰り返される。現在は、その特徴から、原生生物界に分類されている。教科書によくでてくる細胞性粘菌とは、生活史が似ているところもあるが、大きな違いがあるので、注意。

＜生活環および観察結果＞

　　　　

菌核　⇔　変形体　　→　　子実体　　→　　胞子　 　　　　　 　　　　　　↑　　　　　　　　　　　　　　　↓ 　　　　　接合体　　　←　　粘菌アメーバ　または 　　　　　　　　　　　　　　鞭毛をもつ配偶子

変形体　
（４時間でこれだけ動きました）

　腐りつつある落ち葉や倒木上に生息するバクテリア、カビなどの微生物を捕食して成長。
形が大きくなるだけでなく形を変えて移動する。野外では時に直径が数十ｃｍに広がることもある。しかし、細胞内の核は何度も分裂を繰り返すため、多数の核をもつ多核体である。


※      変形体を顕微鏡で観察すると、血流のようなはっきりした原形質流動が見られる。

変形体は多核体。赤は酢酸オルセイン、青はヨウ素液の二重染色

子実体と胞子　　

光を嫌い、湿ったところに向かっていた変形体は成熟してくると、比較的明るく乾いた所へ這い出てくる。餌の有無とは関係なく、野外では岩や木があれば、それに這い登ることもよくある。シャーレで培養していると側面を這い上がり、ふたの裏側に広がってくることになる。この時期になると変形体は、半日〜1日ほどの短時間で子実体に変身する。やがて子実体からは胞子がばらまかれる。

粘菌アメーバ　鞭毛を持つ配偶子と接合体
胞子が発芽して生まれたもので、水分が多いと鞭毛を持つ配偶子になり、水分が少ないとアメーバ状の細胞になる。これらは、細菌などを食べ、分裂して増える。これらの細胞にもオスとメスの性の違いがあり、性の違う細胞どうしが融合し、アメーバ状の接合体が生じる。接合体は、微生物を捕食しながら成長し、核分裂を繰り返して、変形体になる。　　　

菌核

変形体は乾燥すると、内部にたくさんのしきりができて、多細胞の状態になる。やがて、個々の細胞はまわりにかたいカラを持ち、その中で休眠する。このかたまりを菌核という。1年以上寿命があり、水を与えれば変形体になる。保存には大変便利な状態である。

＜培養方法＞

変形体　　１　バケツ利用（多量にほしい場合）

�@１５．５ｌ程度の青いポリバケツとそのふたの裏側を７０％アルコールで消毒し、水で洗い流す。
�Aこの中に底と側面に水道水を流しいれ、ペーパータオルを底と側面に貼り付ける。
�B水が底に少し残るようにして、底に変形菌か菌核を入れ、えさであるオートミールを数粒まく。ふたをして暗いところへ置く。
�C最初は底のえさに集まるが、そのうち（1日程度）、側面を這い上がってくる。えさは、適宜補給する。
�D1週間程度で、バケツほぼ全体に広がり、環境も悪化してくるので、また、新たに�@から培養をはじめるか、菌核にして保存しておく。

２　寒天シャーレ利用　（このまま顕微鏡観察に用いられるので便利）
�@２％寒天の水溶液をつくり、シャーレに５〜１０ｍｍ程度に流し込む。シャーレは、９ｃｍ径、あるいは１２〜１５ｃｍ径のものでＯＫ。あとの顕微鏡観察のしやすさを考慮すると、流し込む寒天水溶液の厚さは薄いほうが良い。
�A寒天が冷えて固まったら、変形体か菌核を置き、オートミ−ルをまき、ふたをして２５℃程度の暗所に置く。必要ならば、霧吹きで水道水をかけ湿度を与える。
�B菌核は、１日程度で変形体になり、餌に集まる。変形体は１時間ほどで餌に集まる。適宜餌を補給する。
�C９ｃｍ径のシャーレで４日ほど、１２〜１５ｃｍ径のシャーレでも１週間ほどでシャーレ全体に広がるので、寒天ごと２ｃｍ角程度に切り取り、新しい培地へ移し変える。
�D古い寒天は変形体が新しい培地へ移動したら、取り除く。

子実体の形成

充分成長した変形体を、シャーレのふたを開けぎみにして、明るい光（直射日光は避けて）を当てる。３〜４日で５ｍｍ程度の子実体が形成される。しかし、このようにしなくても、シャーレいっぱいに広がった変形体を、新しい培地に移し変えることなく２５℃程度の暗所でふたをしめたままほおって置いたら、子実体になっていたことが何度かあった。

胞子の発芽
�@時計皿に１〜２ｍｌの蒸留水をいれ、子実体から胞子のかたまりをとり、ガラス棒でつぶす。
�Aこれを寒天シャーレにまき、1晩おく。
�B顕微鏡で観察
�Cうまくいくと、発芽中の胞子や鞭毛をもって泳ぎ回る細胞が観察できるはずだったが、はっきりしたものは観察できなかった。胞子と鞭毛を持っているらしい動きをしている細胞は観察できた。胞子から変形体までの生活史を実験的に再現するのは、条件を整えて（えさになる大腸菌の接種等）２〜３週間かかるらしい。今回は試みなかったが。

菌核の形成
寒天ごと変形体をシャーレからとりだし、そのまま新聞紙の上などに置き、暗いところで乾燥させると２〜３日で菌核になる。

＜補足＞

今回の実験で購入した変形体は、２週間ほどの培養でバケツ１つ分、シャーレ４０枚ほどになった。
終了後には、すべてを菌核にしたが、最初の量を考えると、かなりの量になった。特別な滅菌や操作は必要でなく、増えすぎて困るほどだった。夏や冬を除けば、定温器も要らないだろう。今回は、いちおう定温器と暗室を利用したが、春や秋なら２５℃程度が保てれば、大きな箱にいれておくだけでも充分だろうと思う。

＜参考文献＞

詳しい解説の生物課題実験マニュアルｐ３８〜４７　　　　埼玉県教材生物研究グループ　　１９９５年

森の魔術師　変形菌の世界　　　　　　　　　　　　　　　国立科学博物館　　　　　　　　１９９７年

実験生物ものがたり　２９真性粘菌（太田次郎）　　生物の科学　遺伝　１９９７年　ＶｏＬ５１Ｎｏ８　

キノコの世界ｐ１４０〜１５２　　　　　朝日新聞社　週刊朝日百科「植物の世界」別冊　　１９９７年