第１章　ぼくと変形菌の研究について

　５歳のころから変形菌が大好きで、フィールドワークで野生の変形体を採集し、長期間飼育するのが得意だ。研究によく使われるモジホコリだけでなく、野生のイタモジホコリ、アカモジホコリ、シロジクキモジホコリ、チョウチンホコリを飼育し実験している。野生の変形体を比べる実験は、あまり例がない。飼育している変形体たちの動きが違う気がしたので、2008年から2010年にかけて研究した。
　「変形菌」とは動物でも植物でもなく、「菌」と言っても菌類でもない、アメーバ類の仲間だ。ねばねばで動き回る単細胞の「変形体」が、たくさんの「子実体」に変身して、子実体から「胞子」を飛ばして増える。変形体にとって暮らしにくい環境になると、自分を守るために「菌核」という、固まって眠っている状態になる。変形菌は腐った木や枯れ葉にいることが多く、森や林だけでなく住宅地など、身の回りにもたくさん隠れている。
　モジホコリとイタモジホコリ、アカモジホコリを使った、えさを探す時の動きの研究（実験１～７）から、変形体の動き方は種類ごとに決まっていて、体のつくりと動き方には関係があることが分かった。モジホコリは、１本の太い「脈」に力を集中させて、脈の先端部分（ぼくは「レーダー」と呼ぶ）を広げながら、方向を決めて進む。イタモジホコリは、一度にたくさんの脈をいろいろな方向に伸ばし、それを順番に強めて探りながら、よさそうな方向の脈を伸ばしていくことを繰り返す。アカモジホコリは、絵の具のように軟らかい体の姿をどんどん変えながら、自由に向きを変えて、慎重に探る。自由に動けるのは、他の２種類とは違い、脈が網目のようにつながり、どこへでも脈を伸ばせるからだ。
　変形体の「体の特徴と動き方」は、変形体の「考えや行動」と関係があるのではないかと考え、もっと知りたくなった。そのため「変形体どうしが出合った時に何が起きるのか」の研究を始め、今も続けている。

第２章　別の種類の変形体どうしの場合

【実験８】３種類の変形体を１つの入れ物の中で出合わせる。

《方法》

大きなシャーレ（直径13㎝）に寒天培地を作り、えさのオートミールに乗ったモジホコリ、イタモジホコリ、アカモジホコリそれぞれを、１辺が３㎝の正三角形になるように置いた。乾燥しないように入れ物にふたをし、毛布をかけて暖かくしたうえ、強い光が当たらないようにした。観察しながら30分おきに写真を撮った。変化が激しい時は15分おきに撮った。

《結果》

実験は2010年10月24日の午前10時半に開始し、変形体に元気がなくなってきたので、82時間たった27日午後8時半に終えた。変形体は培地の上を動き回って、互いに合計９回出合った。

《分かったこと》

３種類の変形体の３つの組み合わせで、全て相手を避けた。別の種類の変形体どうしは、出合ってもお互いにケンカをしたりしない。よけ方は①一方の変形体が、相手の上に乗ってから離れる。②お互いに触れ合って、すぐに離れる。③ぎりぎりまで近づき（0.5㎜以下）、触れずに離れる――の３通りに分けられる。
　気づいたことも４つある。（１）相手に近づくと、脈の先（レーダー）をプクッとふくらませることがある。特にイタモジホコリにその傾向が強い。（２）他の変形体に触れる前に気づいてよける。モジホコリとイタモジホコリの組み合わせで２回あった。（３）アカモジホコリは脈が細くて動きがゆっくりなので、他の変形体に登って来られやすいが、あわてて逃げないこともある。（４）イタモジホコリは脈が太くて元気に動くが、他の変形体が来るとすぐに逃げるように見えた。

【実験９】別の種類の変形体を１対１で出合わせる。

《方法》

寒天培地を敷いた１つのシャーレに、２種類の変形体を入れて出合わせた。互いの距離は３㎝。３通りの組み合わせ、各組３つのシャーレで行った。

《結果》

観察は変形体の元気がなくなるまで続け、29時間後に終了した。９つのシャーレで合計24回出合い、どれも避けた。よけ方は実験８と同じ３通りあった。上に乗るのが11回、触れるだけが９回、触れずによけるは４回あった。

《分かったこと》

５つのことが分かった。（１）他の変形体を避ける。別の種類の変形体どうしは、どの組み合わせもくっつかず、争わず、避け合う。一緒にいるのは好きではないが、相手を攻撃したり、どかそうとはしない。相手に登ったりするが、また分かれる。この様子は、変形体が他の生き物（微生物や菌類など）と出合った時と似ている。例えばカビなどに出合うと、変形体はその上を登って、通り過ぎたりする。変形体にとって別の種類の変形体は、他の生き物と同じ扱いなのだ。（２）自分は変化しない。３種類とも、別の種類の変形体に登って来られても、傷ついたり、変化したり、死んでしまったりしない。飼っている時は、変形体はすぐに調子を崩すので、意外だった。（３）えさを奪わない。ふだん変形体が動くのは、えさを探すためだ。しかし実験では、えさを見つけても、そこに他の変形体がいると方向を変えるか、相手の上や横を通り過ぎて、えさの上で止まったりしない。（４）触れないのに、よけられる。モジホコリとイタモジホコリは、別の種類の変形体に近づいても、相手に触れずによけられる。24回のうち４回あった。互いに３㎜まで近づいても、変形体にとっては「かなり遠い距離」なのだ。なぜ、よけられるのか。（５）ふくらんで避ける。３種類とも他の変形体と出合う時に、脈をふくらませることがある。相手に知らせる"クラクション"の役割をしているのではないか。大きくふくらませた方が強いわけではなさそうなので、「どけ！」というより、お互いに声を掛け合うような感じなのかも。
　種類ごとに特徴があった。モジホコリは相手に触れずに避けることも、登ってから避けることもある。相手に気づくのが上手な感じだ。イタモジホコリは、相手に触れることをとても嫌がるようだ。相手に気づくと、すぐに脈を弱めて、別の方向に進み出す。他の変形体に敏感だ。アカモジホコリは動きがおそいせいもあって、他の変形体に触れていることはあまり嫌がらない。他の変形体が来ても逃げず、ついて行ったりすることもあった。

第３章　同じ種類だけど、産地が違う変形体どうしの場合

【実験10】４つの産地のイタモジホコリが出合ったら、どうなるか。

《方法》

トトロの森（埼玉県）、入生田（神奈川県）、神武寺（同）、駒場野（東京都）の４カ所で採集したイタモジホコリを、寒天培地を敷いた大きなシャーレに入れて観察する。それぞれの変形体が乗ったオートミールを、一辺３㎝の正方形になるように置いた。変形体の並べ方を変えて、２つのシャーレで試した。

《結果》

11月７日の午前10時半に開始し、４つの変形体が入り乱れて動きようがない状態になったので、29時間後の８日午後３時半に終了した。２つのシャーレで合計13回出合った。13回とも、お互いによけた。相手をどかそうとも、登ったり重なったりもしなかった。これは、どの変形体の組み合わせでも当てはまった。

《分かったこと》

同じ種類の変形体でも、産地が違うとくっつかない。産地が違うと食べているものも違うからと考えたが、４つのイタモジホコリは３カ月から２年の間、同じ環境で同じえさで飼育したものだ。
　避け方は、別の種類どうしの場合（実験８、９）と大きな違いがあった。イタモジホコリは、相手が同じ種類の場合は、あわてて逃げない。４つの変形体は、えさを探すためにシャーレの中で大きく広がっているが、お互いにじゃまをしないように譲り合って、４つがきれいにすみ分けている。実験９では83.3％が相手に触れたり乗ったりしてから離れたが、相手に触れずによける例が61.5％もあった。相手の上に乗ってしまう例はなかった。ぎりぎりの距離（0.5㎜以下）まで来て、触れずに避けていく例は５回あった。遠い距離（２～４㎜）で相手に気づき、触れずによける例も３回あった。別の種類どうしでは出合った時にプクッと脈がふくれることがあったが、同じ種類どうしだと、あまりふくらませない。変形体は相手の種類だけでなく、産地の違いも区別できるのだ。

第４章　１つの個体から分かれた変形体どうしの場合

【実験11】１つの変形体から分かれた変形体どうしは、くっつくことができるのか

　出合うと何が起きるのか、分かれていた日数によって変化があるのか調べる。

《方法》

１つの変形体をはさみで２つ（A、B）に切り離し、それぞれを育てて、決まった日数後に出合わせる。出合わせは毎回３回（３シャーレ）ずつ、A、B飼育箱からそのつど取り出して行う。

《結果》

モジホコリとアカモジホコリの２種類で行ったが、変形体が弱ってしまってうまくいかず、途中で打ち切った。

【実験12】変形体の取り出し方や、温度の調節を慎重にして、実験11を改めて行う。

《方法》

モジホコリとイタモジホコリを使う。イタモジホコリのB、60日後の出合わせ後に全滅したので、その後は、A（A1）から分けて育てていたA2を使い行った。またモジホコリの102日後以降、イタモジホコリの98日後以降は対照実験（モジホコリA-Bの対照としてA-AとB-B、イタモジホコリA1-A2の対照としてA1-A1とA2-A2）を行った。

《結果》

切り離しから約半年後まで、モジホコリはのべ47回、イタモジホコリはのべ45回出合った。２種類とも、１度も出合わなかったイタモジホコリの1個のシャーレ（109日後）以外は、最終的に全てくっついた。対照実験も同じだった。

《分かったこと》

日数が経っても、相手を区別し、くっつく力はなくならない。８つのことが分かった。（１）変形体の形（どろっと広がった状態、脈がはっきり伸びた状態）に関係なく、くっつくことができる。（２）ぎりぎりまで近づき、止まってしまうことがある。相手と0.5㎜以下まで近づいたのに変形体が動きを止めたのは、２種類合計の出合い92回中42回（45.7％）あった。うち16回は60分以上止まっていた。（３）モジホコリは止まらずにくっつく傾向（47回中26回）、イタモジホコリは止まってからくっつく傾向（47回中25回）が強い。変形体の性格が表れている。（４）出合っても、いつもくっつくとは限らない。（５）くっついて、すぐに切れることもある。（６）止まってから、くっつくのに気に入った場所をさがす。（７）相手を避けて、逃げることもある。しかし片方にその気があれば、くっつく。（８）分かれていた時間（日数）には関係がない。

第５章　菌核にして変形体に戻した個体の場合

【実験13】菌核になった変形体は、元の変形体とくっつくことができるのか。

《方法》

変形体を２つ（C、D）に分け、それぞれの一部から菌核（Ck、Dk）を作る。菌核を湿らせて起こし、変形体に戻して元のC、Dと出合わせる。対照実験として、元の変形体どうし（C-C、C-D、D-D）も出合わせる。これをモジホコリとイタモジホコリで行う。菌核から戻した変形体は元気よく育った方（モジホコリはDk、イタモジホコリはCk）を使った。

《菌核の作り方》

変形体は暮らしにくい環境（低温や乾燥）になった時に菌核になる。変形体がよい状態（元気で、おなかがいっぱい）でないと、菌核から目覚めにくいという。えさのオートミールをたっぷりあげ、変形体が乗ったろ紙をシャーレに入れて、冷蔵庫の中で低温、乾燥させる。４日後に変形体は全て菌核になった。約１カ月後に、シャーレの中を約20℃のぬるい水で浸し、気温20℃ぐらいの部屋に置いてから１日後に、全ての菌核が変形体に戻った。

《結果》

菌核から起こした変形体どうしの出合い、元の変形体との出合いともくっついた。しかし予想外に、対照実験のC-Dの組み合わせではモジホコリ、イタモジホコリともに、1つもくっつかなかった。

《分かったこと》

変形体は菌核になっても相手を見分け、区別する力がなくならない。菌核から戻ったモジホコリとイタモジホコリはともに、止まってからくっつくことが多く、止まっている時間も長くなる可能性がある。

◆対照実験C-Dで起きた問題

　1つの個体から分かれたものどうしでも、くっついて１つになるとは限らない。くっつかない度合いがとても強いモジホコリに注目した。これまでモジホコリで試した組み合わせは、D-DkとCk-Dk、C-Dの３つ。このうち、くっつかない組み合わせ（C-D）にだけモジホコリCが入っていることに気がついた。モジホコリCは、くっつけなくなるカギを握っているのかもしれない。

【追加実験１】

これまでやっていない組み合わせとして、モジホコリC-Ckについて実験13と同じように実験した（２シャーレで）。CkはDkとくっつくことができたので、くっつかないなら理由はCにある。

《結果》

２シャーレとも、くっついたり切れたりを繰り返し、最後は１つの変形体になった。

【追加実験２】

モジホコリC-Dの組み合わせ（２回目）。

《結果》

２シャーレとも最終的に１つにならなかった。

【追加実験３】

モジホコリC-Dの組み合わせ（３回目）。実験13から８カ月後。

《結果》

３シャーレ全てでくっついた。

《分かったこと》

実験12、13の結果も合わせると、モジホコリのC-Ck、C-Dではよけたり、くっついたり、離れたりを繰り返す。全シャーレでくっつかない場合と、くっつく場合がある。常にモジホコリCにくっつかない原因があるとは言えない。くっついて終わる場合でも、その途中では同じ相手を避けている。

第６章　野生の変形体の 第２・第３世代形成

　変形体はどこまでが「自分」なのか、疑問に思えた。親の変形体とその子どもが出合ったらどうなるのか。前例がないという、第２世代（親から生まれた子ども）の変形体を作る。

【第１段階：変形体の長期飼育】

　親となる変形体を十分に大きく育てる。

【第２段階：子実体形成】

　変形体は子実体に変身して胞子を飛ばし、次の世代を増やす。胞子は子実体の「子のう」（直径0.3～1.0㎜）の中にたくさん詰め込まれている。モジホコリ、野生のイタモジホコリ、シロジクキモジホコリ、チョウチンホコリの４種類の子実体形成に成功した。

【第３段階：胞子から第２世代の変形体を発生させる

　ピンセットで子のうを寒天培地の上に置き、フッと息を吹きかけて胞子（直径5～10μm）をまき散らす。培地にまいてから1～2日後には胞子が割れて、中から粘菌アメーバが出てくる。粘菌アメーバは自然にどんどん発芽するが、粘菌アメーバのオスとメスがくっついて変形体になるのは、なかなか起きないことだという。今回、４種類全てで変形体を見ることができたが、その数や大きさ、元気さにはかなり差がある。

【第４段階：発生した第２世代の変形体を大きくする】

　数㎜程度の変形体を安定した状態（１㎝以上）まで育てるのが難しかった。イタモジホコリの第２世代変形体は育てられなかった。シロジクキモジホコリの第２世代変形体がくっついて１つになった。

◆チョウチンホコリの第３世代変形体の形成

　チョウチンホコリの第２世代変形体を育てていた５箱のうち、１箱の変形体が自然に子実体に変身した。室温が30℃前後の夏の高温、乾燥ぎみの培地がよかったのかも。１週間ほど暗闇に置かれていたのに子実体ができたのに驚いた。やはり子実体形成と光の関係は、変形体の種類によってかなり違うのではないか。さっそく子実体から胞子を取って培地にまいた。９日後に第３世代変形体が発生し、長期飼育できるまでに成長した。チョウチンホコリの第２、第３世代の形成、飼育は前例がないという。

第７章　第２・第３世代とその親の変形体どうしの場合

【実験14】自分と他人の境目をもっとよく知るため、変形体の親（P）と子（第２世代、F1）、孫（第３世代、F2）を出合わせる。

《方法》

シロジクキモジホコリとチョウチンホコリで、第２世代実験（P-F1、対照としてF1-F1とP-P）、第３世代実験（チョウチンホコリP-F2、対照としてF1-F2とF2-F2）を行う。

《第２世代実験の結果》

２種類ともP-F1がくっついて１つの変形体になった。チョウチンホコリは全て１回の出合いでくっついた。シロジクキモジホコリは出合っても避け合う場合があり、くっついたり離れたりを繰り返す。P-F1の親子の変形体はくっついても、そのまま生き続けている。

《第３世代実験の結果》

３組み合わせ・各３個の全シャーレで、変形体はくっついた。２世代離れたP-F2でもくっつくことができるのに驚いた。くっついた後も生き続けられる。「くっつく」ことは、生まれ変わるようにリフレッシュすることかもしれない。

第８章　まとめと考えたこと

◆変形体が相手を区別する力

　変形体は、相手をくっつけるかどうか判断できるが、いつもその相手とくっつく訳ではない。何か条件が合った時にだけくっつくことができ、変形体はそのカギを探していると考えられる。

◆変形体にとって、どこまでが「自分」で、どこからが「他人」なのか

　変形体は切り分かれて「たくさんの自分」になれるし、それらがくっついて「１つの自分」になれるだけでなく、「他人」の第２・第３世代とくっついて「自分と他人が混ざった自分」にもなれる。変形体の「自分と他人」は、どんどん変化していくものなのだ。
　変形体は全身を子実体に変身させて死んでしまうので、自然界で親子が出合うことはない。自然界では必要がないので、変形体には親子関係や世代のつながりを判別する力がないのかもしれない。この考えが正しいとしても、３世代間でくっついた個体が元気に生き続けるのはなぜか。それに第２世代はくっつくのに、産地が違うとなぜくっつかないのか。世代が遠くなると完全に他人になって、くっつかなくなるのかもしれない。