動物界の「新感染　新感染　ファイナル・エクスプレス」、怖いですか？

制作：中国科学普及協会

著者: ビンビンバン (中国科学院動物研究所)

プロデューサー: 中国科学博覧会

本当にゾンビはいるのでしょうか？人間はいないが、確かに「ゾンビ」となった生き物は存在する。例えば、ゾンビセミ、ゾンビカエル、ゾンビアリなど、これらの生物はある特定の菌類に感染し、菌類に体を侵食され、自らの「意識」を失い、菌類に支配された「ゾンビ」となる。

では、アリはどのようにして菌に感染するのでしょうか?私たち人間はこれらの特定の菌に感染して「ゾンビ」になってしまうのでしょうか?答えは記事の最後で明らかになります!

アリのカンピロバクター寄生

(画像出典: Wikipedia)

空からの災害：ゾンビアリはどうやって形成されるのか

ゾンビアリを例に挙げると、不運なアリは晴れた日の午後に餌を探しに出かけるだけかもしれません。木の上を這っているときに、アリに特有の菌に偶然感染してしまいました。その後、菌はアリの体内で増殖し、成長し始め、徐々にアリ自身の細胞や組織を置き換えていきます。元のアリは、殻は空っぽだがお腹には菌類がいっぱい詰まった操り人形に変身しました。

これはそれほどとんでもないことではありません。菌類が狂ったように成長する間、菌類は何らかの酵素やガスを生成してアリの「意識」を制御し、アリの価値が尽きて完全に死ぬまで操り人形アリの行動を操作します。

知恵と勇気の戦い：アリと菌類の究極の綱引き

では、アリはこの種の菌の侵入に対して何らかの対策を持っているのでしょうか?それとも、私たちは完全に無防備で、菌によってのみ制御されるのでしょうか?最近、オーストリアとドイツの科学者による共同研究により、菌類とアリの間に非常に明白な「知恵と勇気の戦い」現象があることが判明しました。

アリはすぐに仲間のアリに協力して体内の菌類を除去し、体内で菌類が大量に増殖してゾンビアリが形成されるのを防ぎます。同時に、菌類は進化を続け、アリが識別するのが難しくなり、掃除される運命から逃れることになります。これは、「徳が高ければ、悪も高くなる」ということわざのようなものです。

この研究では、オーストリアの科学者チームがアリのコロニーを詳細に研究しました。

病原性の緑カビ（以下、「菌類」という）に感染した実験アリを、仲間がいる環境といない環境で飼育した。仲間のアリがいる環境では、他のアリが感染した個体を即座に認識して対応し、コロニーのメンバーから感染粒子を迅速かつ効果的に除去します。

2 セットの実験環境設定。1 つのグループのアリは仲間がいない環境で育てられ (左の写真)、もう 1 つのグループは仲間がいる環境で育てられました (右の写真)。

（画像出典：参考文献[1]）

言い換えれば、これらの菌類がアリの体を完全に占領したい場合、1匹のアリの免疫システムから逃れるだけでなく、コロニー内のすべてのアリの免疫システムによる認識をうまく回避する必要がある。

しかし、この相互援助のプロセスでは、アリが菌類に感染するのを防ぐことはできません。アリのコロニー間の相互扶助と菌類粒子の適時の洗浄プロセスに対応するために、菌類も根本的な変化を遂げてきました。研究者らは、10回の感染サイクルを経て、アリのいる菌類はアリのいない菌類よりも、著しく多くの胞子、つまり菌類の幼生を生成したことを発見した。

時間の経過とともに菌が強くなっただけでなく、驚くべきことに、アリが菌の粒子を除去する働きも弱まりました。つまり、アリは菌類の粒子を迅速かつ効率的に識別して除去することができなくなったのです。研究者らは、菌が変化し、もはやアリには容易に認識できなくなったと説明した。

それで、これは本当にそうなのでしょうか?アリのコロニーが反乱を起こすと、菌類は本当に変化するのでしょうか?この仮説を検証するために、研究者らはアリの仲間がいる環境といない環境における菌類の比較分析を行った。結果は、2つの環境の菌類が実際には同じではなくなったことを示しました。アリが掃除を手伝ってくれる仲間がいる環境では、菌類はアリの集団的な社会的免疫クリアランスを回避するために、自身のエルゴステロール含有量（宿主が認識できる菌類特有の化合物）を徐々に減らしていきます。

冬虫夏草は、実は昆虫と菌類の組み合わせです。

(画像出典: Wikipedia)

これは、菌類とアリの間のこの侵略と抵抗の戦争において、双方が絶えずエスカレートし、強くなっていることを示しています。菌類とアリは互いの存在により、成功の可能性を高めるために継続的に進化しなければなりません。まるで菌類がアリの抵抗に対処するために独自の思考と意識を持っているかのような、菌類の「知性」に私たちはため息をつく。

菌に感染した「ゾンビ」は出現するのか？

アリと菌類の知恵と勇気の戦いについて話した後、ようやく皆さんが最も興味を持っている質問に移ります。この恐ろしい菌類は人間に侵入するのでしょうか?

これについてはまだ心配する必要はありません。人体は完全な免疫システムを備えた非常に複雑な生物学的システムであるため、真菌の現在の能力は人間の意識に侵入して制御するには不十分です。だから、少なくとも今のところは、私たちは安全です。

結論

自然界では、一見目立たない昆虫の体の下で、こんなにも激しい戦いが繰り広げられているとは思いもしませんでした。研究者たちは科学的データを用いて、菌類と昆虫の間の戦いがどのように激化しているかを説明し、微生物群集に対するより客観的な理解を与えている。

参考文献:

[1] https://www.nature.com/articles/s41559-023-01981-6

編集者：郭 雅新