野外で見られる二種の外生菌類の子実体を横断する電気情報フロー

メッセージを秘めたキノコ

森を散歩すると、キノコは森林の床に置かれた単純な飾りのように見えるかもしれません。本研究は、それらが埋められた回路基板の点滅するランプのようである可能性を示唆します。野生のキノコにおける微小な電圧変化を記録することで、研究者たちは菌類が地下ネットワークを介して電気的情報を送れること、その信号が水分の変化に伴って驚くほど秩序立って変化する兆候を見いだしました。

菌類で織られた森の床

多くの森林樹木は根の周りに巻き付き、土壌中を細い糸のように広がる菌類に依存しています。これらの糸は栄養や水、さらには化学信号をパートナー間で移動させます。実験室での以前の研究は、菌類ネットワークが電気的メッセージも運ぶかもしれないことを示唆していましたが、自然の森林からの実証的な証拠は乏しかったのです。本研究のチームは、野生で育つ子実体（キノコ）が情報フローのように見える電気活動を共有するか、また環境が変化したときにその活動がどう反応するかを確かめようとしました。

森を自然の実験室に変える

研究は日本北部のカシ林で行われました。キノコの季節の数か月前に、チームは複数の地面パッチに尿素という窒素豊富な化合物を施しました。これはアンモニフィル（アンモニアを好む）菌群の子実体発生を促すことで知られています。秋には計画が実を結び、5平方メートルの区画内にヘベロマ属の二種から合計37個の子実体が出現しました。各キノコには帽部と柄部にそれぞれ微小な医療用電極のペアが取り付けられ、森林床を損なうことなく3日半にわたり1秒ごとに電位差が記録されました。

地下の電気的会話を追う

目に見える撹乱がなくても、各キノコの電圧は時間とともに上下し、これらの変動はランダムではありませんでした。情報理論から借用した統計的手法を使い、あるキノコの電気パターンを知ることが数秒後に別のキノコのパターンをどれだけ予測するのに役立つかを測定しました。これにより37個の子実体間の「情報フロー」の方向と強度をマップできました。信号は同一クローンや同一種に限られず広がっていましたが、物理的距離が大きくなるほど弱くなりました。同種内の遺伝的差異も影響を与え、関連するキノコは土壌下の共有する菌糸体を通じてより緊密に結びついた活動を示す可能性があることを示唆しました。

水がネットワークを目覚めさせる

ネットワークが変化にどう反応するかを見るために、研究者たちは選んだ1個のキノコの根元に水道水または人間の尿を数回慎重に注ぎ、さらに尿素処理した領域全体を一度に水で湿らせました。局所的に少量の水が加えられると、キノコ間の情報フローの強度は約30分以内に急上昇し、ネットワークがより湿ったパッチの存在を迅速に感知して広めたことを示唆しました。対照的に区画全体を潅水したときは、キノコ間の協調性は低下しました。すべてが突然湿ると、各子実体はより独立して反応するように見えたのです。尿はゆっくりとアンモニアに分解されるため、数日間の記録期間における共有電気パターンには短期的な影響がほとんど観察されませんでした。これは土壌の化学変化が電極で捉えた短い電気スパイクよりもずっと遅く進行するためと考えられます。

森林の暮らしにとっての意味

総じて、この結果は天然林のキノコが距離や種の壁を越えて応答的な電気的ネットワークを形成し、水の利用可能性など局所的条件に応じてそのネットワークの結束が強まったり弱まったりするという考えを支持します。本研究はまだこれらの信号が特定の意味を持つ「言語」として機能することを証明しているわけではありませんが、地下の菌類ネットワークが周囲の変化を迅速に感知し伝播できることを強く示唆しています。今後、これらの電気的変化を成長、栄養移動、胞子放出といった具体的な変化に結び付ける研究が進めば、私たちの足下にある静かなキノコたちが、地表下の動的で情報に富んだ生活に参加していることが明らかになるかもしれません。

引用: Fukasawa, Y., Akai, D., Takehi, T. et al. Electrical information flows across the sporocarps of two ectomycorrhizal fungi in the field. Sci Rep 16, 12397 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-42673-y

キーワード: 菌類ネットワーク, キノコの電気, 森林生態学, 菌根, 生体電気信号