菌根菌のしくみ 木の根と菌は、どう出会い、どうつながるのか
木の根には、菌が住んでいます。
根と菌がひとつになったものを菌根、その菌を菌根菌と呼びます。菌は土の中のリンや窒素、ミネラルを集めて植物に渡し、植物からは光合成で作られた養分を受け取ります。
では、根と菌は土の中のどこで、どうやって出会うのでしょうか。出会ったあと、どこまでつながっているのでしょうか。
日本の研究者が書いた2本の論文を手がかりに、その順番をたどってみます。図は、論文と本の説明をもとに描いたスケッチです。
菌根菌は、2つの仲間に分けて考える
ひとくちに菌根菌と言っても、性質のちがう仲間がいます。ツツジの仲間やランにも、それぞれの菌根がありますが、ここでは木の話でよく出てくる2つに絞ります。
ひとつは、アーバスキュラー菌根菌（AM菌）。コケ、シダ、種子植物を含む、陸上植物の約70%以上と共生しています。根の細胞の中にまで入りこむ菌です（秋山 2021）。
もうひとつは、外生菌根菌。アカマツなどの木の根に共生し、地上にキノコを出すものが多い仲間です。マツタケもそのひとつ。
出会い方も、つながり方も、この2つでは違います。混ぜて話すと、話がずれていきます。
共生する相手の根が近いときだけ、菌は枝を伸ばす
AM菌の胞子は、温度や水分が整えば、根がなくても自分で芽を出します。
ところが、近くに共生する相手の根がいなければ、菌糸は伸びるのをやめて休んでしまう。
相手の根が近くにいると、菌糸は激しく枝分かれして、根の表面にたどりつきます（秋山 2021）。
左は、まわりに根がない胞子。右は、根の近くにある胞子です。
何が、枝分かれの合図になっているのか。研究者はこの見えない物質を、ブランチングファクター（枝分かれの因子）と呼んで探してきました。
秋山康紀さんたちは、ミヤコグサというマメ科の植物の根から出る液を精製し、2005年に18マイクログラムを取り出しました。正体は、5-デオキシストリゴールという、ストリゴラクトンの仲間でした（秋山 2021）。
確かめるときは、小さな紙の円盤に液をしみこませ、伸びている菌糸の前に置きます。効く液なら、円盤の近くで菌糸が細かく枝分かれします。
5-デオキシストリゴールは、円盤1枚あたり3ピコグラムで効きました。ギガスポラ・マルガリータというAM菌の1種で確かめた値です（秋山 2021）。ピコグラムは、1グラムの1兆分の1。
それほどわずかな量に、この菌は応えています。
ストリゴラクトンが最初に見つかったのは1966年。根に寄生する雑草ストライガの種を芽吹かせる物質として、ワタの根から出る液から取り出されました。2008年には、植物自身の枝分かれをおさえる植物ホルモンでもあると分かります（秋山 2021）。
同じ物質が、地上では枝の数を、地下では菌との出会いを左右している。
ストリゴラクトンをうまく作れないイネなどの変異体では、AM菌の感染率がふつうの2分の1から数分の1にまで下がり、外からストリゴラクトンを与えると一部もとに戻ります（秋山 2021）。
根の中で、小さな木の形になる
根の表面にとりついた菌は、根の中へ入り、細胞の中に樹枝状体と呼ばれる、小さな木の枝のような形を作ります。ここが、土から集めたリンや窒素と、植物の糖や脂質を交換する場所です（秋山 2021）。
アーバスキュラーという名前は、この樹枝状体の英語（arbuscule）から来ています。
AM菌の歴史は古く、植物が陸に上がった約4億6千万年前のオルドビス紀にさかのぼるとされます（秋山 2021）。
木と木のあいだに、菌が網を張る
ここからは外生菌根菌の話です。東京大学の宝月岱造さんの論文（宝月 2010）をたどります。
外生菌根菌は、胞子でも増え、菌糸を伸ばしても広がります。
ひとつの菌根から伸びた菌糸が、同じ木や隣の木の細い根にとりついて新しい菌根を作る。そこからまた菌糸が伸びて、別の根に菌根を作る。
ドミノ倒しのようにして、土の中に網ができていきます（宝月 2010）。
狭い土の中に、たくさんの菌がすみ分ける
ひとつの林の地下にいる外生菌根菌の種類は、いくつもの研究をまとめると、数十から数百。木の種類が多い林ほど、菌の種類も多いという結果が出ています（宝月 2010）。
土の断面を調べ、1平方メートルあたりに直すと20種ほどの菌がいた例もあります（宝月 2010）。
地上に出るキノコを数えれば、地下の菌の様子も分かる。以前はそう考えられていました。
1990年代に、遺伝子で地下の菌を直接調べられるようになると、キノコの顔ぶれと地下の網の顔ぶれが一致しないという報告が、次々に出てきます（宝月 2010）。
見えているキノコと、地下の顔ぶれは、同じとは限りません。
マツタケのシロが通ると、網の主が入れ替わる
マツタケは、アカマツの林で輪を描くようにキノコを出すことがあります。その地下には、シロと呼ばれる白く密な菌糸のかたまりが、やはり輪の形に広がっています。シロは年々、外側へ動いていきます。
2006年の Lian さんたちの報告では、シロの内側と外側には多くの種類の菌がいて、マツタケの菌根はありませんでした。シロの中だけは、マツタケの菌根が99%以上を占め、ほかの菌の菌根はほとんど見あたらなかった（宝月 2010）。
宝月さんは、こう読んでいます。シロが近づくと、もとからいた菌の網が消えてマツタケ一色になり、シロが通りすぎると、潜んでいたほかの菌がまた網を作りはじめる。
林の地下の網は、止まっていません。
つながるのは、相性の合う菌どうし
菌の網と網は、出会えば必ずつながるわけではありません。
呉さん（Wu）たちは、コツブタケ属の菌がついたマツの苗を2本、菌糸が触れあうように並べて育てました。同じ株の菌どうしは、触れてから2週間のうちに融合しました。違う株どうしは、2週間たっても、まったく融合しませんでした（宝月 2010）。
違う株の組み合わせでは、片方の苗の菌糸に吸わせたリン酸は、その苗の根、茎、葉へ広がっただけで、隣の苗には少しも移りませんでした。
同じ株で融合した組み合わせでは、リン酸は隣の苗の菌糸、さらにその葉にまで届いていました。光合成で作られた物質も、融合した菌糸のあいだを、ひとつの菌糸の中のように自由に動きました（宝月 2010）。
宝月さんは、実際の林の下でも、相性の合う網どうしが組になっていると予想しています。
森じゅうがひとつの網でつながっている、のではなく、相性で切れ目のある網が、いくつも隣りあっている姿です。
木から木へ栄養が渡る話は、まだ論争の途中
木どうしが菌の網を通して助けあう、という話をよく耳にします。
出発点のひとつは、Simard さんたちの1997年の実験です。ダグラスファー（北アメリカのマツ科の針葉樹）とカバノキの苗のあいだで炭素が両方向に移り、強く日陰にしたダグラスファーほど多く受け取った、という報告でした。
この実験には、対照の取り方が適切でない、炭素が網を通った根拠がない、生き物にとって意味のある量なのか、という批判が出て、論争が続いていると宝月さんは書いています。アカマツの苗で、炭素が隣の苗の菌根までは届いても、隣の苗の根や地上の部分には移らなかったという結果も紹介されています（宝月 2010）。
2023年には、Karst さんたちが、森の菌根の網について広く語られている話には、都合のよい引用の偏りと、結果の読みすぎがあると指摘しました（Karst ほか 2023）。
剪定屋空でも5月に、里山の大木と菌根菌の網について書きました。網があることと、網を通って何がどれだけ動くかは、分けて見ておく必要がありそうです。
マツタケは、人の手が入ったアカマツ林に出ていた
森林生態学者の四手井綱英さんは、1974年の本で、マツタケが出なくなったわけを書いています。
化学肥料が入り、マツの落葉で灰を作らなくなった。燃料が石油とガスになり、里山の下木を燃やさなくなった。そのことが、マツタケが減ったことと深く関係しているように思える、と四手井さんは書きます。持ち出しが止まると、里山は少しずつ肥えていく。肥えた土は、アカマツより常緑の広葉樹に向き、やせたアカマツ林に特有のマツタケは、しだいに出なくなる。そう考えると、いまの様子をいちばんよく説明できそうだ、とも書いています。
見方によっては、人が作った里山と田畑のあいだの物のめぐり、人工生態系が崩されてしまったことにもなる、と（四手井 1974）。
宝月さんの論文と四手井さんの本を並べて読むと、地下の菌の顔ぶれと、地上で落葉を掻いてきた人の手が、ひと続きのものに見えてきます。
四手井さんは、森は落葉で自分に肥料をやっている、とも書いています（四手井 1974）。お庭で落葉をどこまで掃くかも、この物のめぐりの中の、小さな選び方のひとつです。
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参考にした文献
秋山康紀（2021）アーバスキュラー菌根共生における共生シグナルとしてのストリゴラクトン．化学と生物 59(1): 36-44．J-STAGE
宝月岱造（2010）外生菌根菌ネットワークの構造と機能．土と微生物 64(2): 57-63．J-STAGE
Karst J ほか（2023）Positive citation bias and overinterpreted results lead to misinformation on common mycorrhizal networks in forests．Nature Ecology & Evolution 7: 501-511．論文のページ
四手井綱英（1974）もりやはやし 日本森林誌．中央公論社（自然選書）
最終更新: 2026年11月
