この南太平洋の島は菌類の進化の理解に役立つかもしれない

2000 年代後半、菌類学者マッテオ・ガルベロットは、青々と茂った湿気の多い熱帯植物に覆われた急斜面で、ロープを握りしめていた。その地形は横断するのが難しかったが、彼は遠く離れた岩棚に立てかけられた小さな宝物に目を留めていた。

「ロープに縛られ、両手を崖に突き出して、歩くことなど到底できない小さな岩の上に生えていたキノコを採ろうとしていたのを覚えています」と、カリフォルニア大学バークレー校の森林病理学・菌学研究所所長を務めるガルベロット氏は、プレスリリースで述べた。この手の届きにくいキノコは、南太平洋のフランス領ポリネシアのモーレア島一帯の植物、木、土壌からガルベロット氏とカリフォルニア大学バークレー校の研究者が採取した数百種類の菌類のうちの1つにすぎない。

ガルベロット氏は、モーレア島を菌類生物多様性の「宝庫」と呼んでいる。同氏は発表の中で、この調査は「モーレア島だけでなく、広大なオセアニア島全体の菌類多様性に関する基本情報を生成する最初の試みの一つだ」と述べた。島全体に広がる多様な菌類は、傘型のヤマタケから、ひだのある電気のような黄色い菌類、円錐形の「鳥の巣菌類」まで、さまざまな鮮やかな色とユニークな形をしている。

生物地理学ジャーナルに掲載された論文では 3月31日、カリフォルニア大学バークレー校の科学者らは、目に見える子実体を持つ大型菌類の標本550点以上を記載した。このコレクションには、主に明確な形状と構造の違いで区別される205の形態種、つまり分類学上の種が含まれている。この発見は、2007年から2010年にかけて島の海洋および陸上の生息地に生息する動物、植物、その他の非微生物生物の多様性をカタログ化した、モオレア バイオコード プロジェクトと呼ばれる大規模な取り組みの一部である。

ソシエテ諸島群島にあるモーレア島は、約 215 万年から 136 万年前に形成された火山島ですが、地質学的に言えば、実は比較的新しい島です。群島全体が大陸とつながったことはなく、ポリネシア人が 3,000 年ほど前にこの地域に住み、さらに最近では貿易や観光が盛んになりました。モーレア島は、自然のままの生息地と、人間によって大きく変化した居住地域が混在しており、菌類の定着を追跡するにはユニークな場所であるとガルベロットは説明します。

「モーレア島は、その遠隔性と植生の多様性から、真菌の進化を理解する鍵を握っている可能性があります」とガルベロット氏はPopSciへの電子メールで述べた。「他の島は大陸に近すぎるか、植生が均質すぎるため、一般的な真菌の進化について同様の手がかりを提供することができません。」

菌類は微小な胞子によって拡散するため、生息地全体に特定の地理的パターンがあると考えられます。菌類の拡散は、特定の動物や植物などの宿主や、風、水流、気候などの地質学的要因と関係していることもよくあります。菌類の成長は周囲の環境や他の生物に依存するため、菌類は島の生態系関係を理解するための良い指標となります。分布パターンは保全と生物多様性の推定に重要な意味を持つと、研究著者らは述べています。

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「菌類は生態系の重要な一部です」と、プレスリリースで研究の筆頭著者トッド・オズマンソン氏は述べた。同氏は元カリフォルニア大学バークレー校の研究者で、現在はウィスコンシン大学ラクロス校の生物学教授である。「菌類は主要な分解者として機能し、場合によっては、腐敗した有機物を分解して栄養素を他の生物が利用できる形にリサイクルする病原体として機能します。また、共生者としても非常に重要です。菌類は他の生物と共に生活し、他のものと引き換えにその生物に利益をもたらします。たとえば、一部の菌類は植物の根に付着して栄養素を交換します。」

2008年から2009年にかけての採集期間中、研究チームは夜明けに出発し、湿度と暑さの中、午後の早い時間まで探索を続けました。彼らは島中で菌類を探しました。ある日はサンゴ礁の沖合にある小さな島を探検し、次の日は標高3,000フィート近くの山に登りました。彼らはヤシの木の下を歩き、マングローブ林を歩き、ポリネシア原住民と協力して、菌類の現地での利用法や、個人の農園や敷地内で栽培されている菌類について学びました。

「狭い地域に生息する生物の多様性は驚くべきものです」とガルベロット氏は言う。「しばらくすると、菌類を見るだけで自分がどこにいるかがわかるようになりました。それぞれの生息場所には、非常にユニークな菌類の集団がいたのです。」

チームは標本を収集した後、写真を撮って乾燥させ、カリフォルニア大学バークレー校の植物標本室に保管します。研究室に戻ると、DNA 配列を分析して多様性を測定し、固有性のレベル、つまり在来標本、そして島内で菌類の分布がどのように広がっているかを調べます。モーレア島の菌類の配列を世界中の他の種と比較することで、チームは種が元々どこから来たのかを特定できました。

「モーレア島のDNA配列を比較したところ、世界中の菌類の配列と完全に一致するものはほとんどないことがわかり、本当に驚きました」とガルベロット氏はメールで語った。「これは、私たちの標本が、ほとんどが未記載の菌類であることを示しています。」

同氏によると、コレクションに含まれる分類群のうち 100 種以上が新種である可能性がある。ガーベロット氏は、既知の種と類似する DNA 配列が少数あることから、遺伝的に異なる個体群または亜種である可能性があると付け加えた。菌類の大部分は、南太平洋の近隣諸島またはオーストラリアに祖先的なつながりがあるようだが、少数は南米、東アジア、ヨーロッパから遠く離れた場所に起源を持つ可能性がある。

これは「まれな超長距離移動が可能であることを示唆している」とガルベロット氏は言う。「人間の移住と貿易は生物多様性に広範囲な影響を及ぼし、進化の軌跡に影響を与える可能性がある」