木の根にすむ1万種超の微生物から「隠れた司令塔」を探す 目立たない内生菌が候補に 京大

ある森の木々の根から、1万種を超える微生物が見つかったと聞いても、正直ぴんとこないだろう。

京都大学の東樹宏和教授らの研究グループは、その中から、群集全体を組み替える「隠れた司令塔」らしき菌をデータで絞り込んだ。候補に浮かんだのは、森の主役としてはあまり注目されてこなかった「内生菌」だ。成果は2026年10月28日、学術誌「Nature Communications」に載った。

森の地下では、木の根と菌が共生している。よく知られるのが菌根菌だ。菌が土からリンや窒素を吸って木に渡し、木は光合成でつくった炭素の化合物を菌に分ける。

グループが探したのは、こうした共生のネットワークを左右するキーストーン種だ。数や見た目の割に、群集全体のつくりや働きに大きな影響を与える種を指す。これまでは食物連鎖の頂点に立つ捕食者や、花粉を運ぶ生き物がよく研究されてきた。

ところが、相手が微生物だと探すのが難しい。広い森で菌を1種ずつ取り除き、全体の変化を試すわけにはいかない。根にすむ微生物の多くは、培養もしにくい。

微生物の顔ぶれを「地形」に描く

舞台は、長野県・菅平の冷温帯林。マツタケと同じ外生菌根菌と共生するアカマツなどと、アーバスキュラー菌根菌とも共生できるイタヤカエデなどが生えている。6種の木の根から採ったサンプル1,270点のDNAを読むと、かびやきのこの仲間の真菌が2,249種類、細菌などが12,479種類見つかった。

グループはまず、根の中の微生物がどんな顔ぶれになりやすいかを、「エネルギー地形解析」という手法で地形のように描いた。よく観測される顔ぶれほど、深い谷になる。次に、菌や細菌ごとに量が変わったとき、谷の数や深さがどれだけ変わるかをスーパーコンピューターで計算した。数の多さや一緒に現れやすさではなく、群集の「組み立てのルール」を変える力で選ぶ点が新しい。

候補は、形の目立たない菌

内生菌は植物の組織の中にすむ真菌をまとめた呼び名だ。菌根菌のように目立つ共生の組織をつくらないため、森全体を左右する存在としては、あまり評価されてこなかった。

意外にも、その内生菌が真菌の地形と強く結びついていた。たとえばOidiodendronという内生菌が増えるにつれ、カエデ類の根では、アーバスキュラー菌根型の状態が外生菌根型の状態へ置き換わる傾向が見られた。中には、細菌の地形にまで大きく影響する内生菌もいる。

日本の1つの森だけの話なのか。グループは中央イタリアから北部ノルウェーまで、ヨーロッパの森のデータでも確かめている。解析した真菌14属のうち6属、細菌13属のうち8属が、アーバスキュラー菌根菌の根への定着率と統計的に有意な関連を示した。遠く離れた森でも、日本の候補は菌根菌との共生と結びついていた。

もっとも、見つかったのは観測データから統計で絞り込んだ「候補」だ。発表の言い方も「可能性が示唆されました」にとどまる。それでもグループは将来、森林の再生や農業生産、環境浄化などで、生態系全体を見据えた管理技術につながると期待する。

筆頭著者の野口幹仁さんは「直径1mmにも満たない植物の根一本の中には、多様な微生物が共存しています」とコメントを寄せた。その細い根の中で、全体を動かす菌はどれか。森や畑で目を向ける微生物の選び方が、これから少しずつ変わっていくのかもしれない。