配偶子嚢接合(はいぐうしのうせつごう)
配偶子嚢接合は、
菌類や
藻類に見られる
有性生殖の形態の一つです。この生殖様式の特徴は、独立した遊泳性あるいは非遊泳性の
配偶子が形成されず、代わりに
配偶子を含む構造である「
配偶子嚢」そのものが直接融合するという点にあります。
接合
菌類は、
配偶子嚢接合を典型的・普遍的に行う群として知られています。例えば、身近なカビであるケカビ(Mucor)の場合、互いに親和性のある2つの菌株が近づくと、それぞれの
菌糸から特別な枝が伸び始めます。これらの枝は互いに向かって伸長し、先端部分がやや太く丸みを帯びて膨らみます。この膨大した部分が将来の
配偶子嚢となります。
両側の枝の先端が接触すると、接触面よりも基部側に隔壁が生じ、先端の膨大部が親の
菌糸から区切られます。このようにして形成された2つの
配偶子嚢は、先端同士で密着し、次第にその間の壁が溶解して内容物が融合します。この融合の結果、厚い壁に覆われた球形の細胞が形成されます。これを接合子嚢(あるいは接合胞子嚢)と呼びます。接合子嚢の内部では、融合した両側の核が対になって増殖した後、
減数分裂を経て、最終的に多数の接合胞子(耐久性のある胞子)が形成されます。
接合
菌類では、このように
菌糸の先端細胞が直接融合するため、独立した
配偶子が確認できません。しかし、この融合する細胞は複数の核を含み、それぞれの核が
配偶子の核に相当すると考えられます。そのため、この細胞を
配偶子嚢と見なし、
配偶子がその内部で分化しないまま、
配偶子嚢同士が接合するという捉え方がされます。これが「
配偶子嚢接合」という名称の由来です。
接合
菌類の中には、ケカビのように栄養体
菌糸とは形態的にはっきりと区別できる
配偶子嚢を形成するものが多い一方、一部には通常の
菌糸がそのまま接合するものもあります。また、接合する
配偶子嚢は、形態や大きさが等しい(等
配偶子嚢接合)場合が多いですが、クサレケカビ(Rhizopus)など、大小の差が見られる(異
配偶子嚢接合)種類も存在します。この場合、大きい方を雌性、小さい方を雄性と見なすことがあります。接合様式も多様で、ケカビでは両側の
配偶子嚢が均等に融合するように見えますが、クサレケカビなどでは、雄性
配偶子嚢の内容が雌性
配偶子嚢へと流れ込むようにして融合が進む例も知られています。
かつて
菌類に分類されていた
卵菌類(現在ではストラメノパイル類とされることが多い)の一部にも、
配偶子嚢接合と見なせる生殖様式が見られます。例えば、水中に生育する
ミズカビ(Saprolegnia)などでは、
菌糸の側面に丸く膨らんだ構造が形成されます。これが雌性
配偶子嚢であり、「生卵器(いくらんき)」と呼ばれます。生卵器の内部では
減数分裂が行われ、単相の核を持った複数の卵胞子(雌性
配偶子に相当)が形成されます。
一方、雄性
配偶子嚢は、生卵器の周囲の
菌糸から伸長した細い
菌糸枝として生じます。この雄性
配偶子嚢は生卵器の表面に接触すると、生卵器の壁を貫通して内部へと伸長し、内部の卵胞子と個別に接合します。この過程で受精管が形成され、雄性
配偶子嚢の内容(核)が卵胞子に送り込まれることで受精が完了します。
卵菌類の場合、接合が行われるのは生卵器(雌性
配偶子嚢)と雄性
配偶子嚢の接触面ですが、生卵器の内部にはすでに卵胞子という明確な雌性
配偶子が分化しています。そのため、これを「
配偶子嚢接合」と呼ぶこともありますが、雌性
配偶子(卵胞子)が分化していることを考慮して、「
配偶子配偶子嚢接合」と呼んで区別することもあります。
このように、
配偶子嚢接合は、独立した
配偶子の形成段階を経ずに、
配偶子を含む構造そのものが融合することで行われる、比較的に原始的な
有性生殖の様式であると考えられています。その具体的なプロセスは、生物群によって多様なバリエーションが見られます。
参考文献:
ジョン・ウェブスター著, 椿啓介, 三浦宏一郎, 山本昌木 訳. 『ウェブスター
菌類概論』講談社, 1985年.