キノコは世界を救う。環境汚染浄化、新素材、テラフォーミングにも?

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地球の繁栄を支え、生命の衰退も乗り越えてきた、それがキノコ。

食べ物としてのキノコってわりと好き嫌いが分かれますが、でも食べ物じゃない菌類としての側面を知ると、好きとか嫌いとか言ってられなくなりそうです。

キノコ、または菌類にはたとえば汚染された環境を浄化したり、新たな素材の原料となったり、もしかしたら地球外への移住にも役立つかもしれなかったり、いろんな使い方があるんです。

キノコは地上に生えているだけではなく、土壌のあらゆるところに菌糸を伸ばしています。専門家にいわせれば、菌糸とは「キノコの神経システム」のようなもので、地球をひとつにまとめる働きがあります。人間の足が地面を蹴るとき、雨が降ったとき、木が倒れたとき、キノコのネットワークはそれらに反応し、ケミカルなデータをあらゆる方向に放出して、その成長や行動を変化させています。

真菌学者のPaul Stametsさんは菌糸を「自然の神経ネットワーク」とか「生体分子スーパーハイウェイ」とよび、人間の神経系や宇宙の構造になぞらえています。

そんなStametsさんのキノコ観は抽象的に聞こえるかもしれません。でもたしかに、キノコのネットワークは神経システムのように地球の生態系を支えてきたんです。それをうまくコントロールできれば、われわれはより持続可能な世界を作れるかもしれません。

自然の消化システム

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オイスターマッシュルームの菌糸 image by Wikimedia

キノコの重要性を理解するには、まずキノコのあり方を知る必要があります。キノコは自然の分解者、いわば自然の生と死の間のインターフェースなんです。

キノコは多くの時間を地中でひと目に触れずに過ごし、死んだ植物や動物の組織を少しずつ分解しています。山や森にある丸太の表面に、白いポコポコしたものが付いているのを見たことがあるでしょうか? それはキノコが丸太を食べているところです。菌糸が土壌を噛み砕きながら、そのごく細い性質を利用して、植物の根も届かないようなところの養分を取り入れています。菌糸はまた周りの状況を検知して、どの方向に伸びていくかを判断しています。

それによって、キノコの菌糸は地表全体に広がります。1日数cmずつ、状況に合わせて限りなく伸びていきます。だから地球最大の有機体は、米国オレゴン州東部にある、幅2.4マイル(約3.8km)にわたる巨大なキノコなんです。

キノコが成長するのに必要なのは、水と栄養と、安定的な炭素供給です。キノコは甘いセルロースや硬い木のリグニンを分解することで、土壌からその炭素を取り出します。菌根菌は菌糸を植物の根とつなげて、栄養を糖分と交換しています。この菌糸と植物の根の関係は、地球上でもっとも重要な共生関係です。多くの木や植物は、菌というパートナーが窒素などの重要な養分を供給しなければ成長できないんです。

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菌糸で覆われた木の根 image by Wikipedia

キノコの食生活とは、人間でいえば、おなかがすいたら胃だけをバーガーキングに行かせられるような感じです。土壌や生物の分解は菌が直接するのではなくて、細胞の外にある消化酵素のスープみたいなものがやっています。それは土壌において独立したエージェントとして働いていて、分解するものを探しています。酵素という分身を世界へ送ることで、キノコはつねに必要なリソースに浸かっていることができるんです。

キノコの食べ物は多種多様なので、たくさんの酵素が作り出され、状況によって使い分けられています。丸太を食むキノコは木を分解する酵素、死んだカブトムシを食べるキノコはたんぱく質と炭水化物とキチン(昆虫の殻を構成する分子)を分解する酵素を放出します。

地球の有機体のエネルギーを最大限利用すべく、キノコは本当にどんなものでも分解できるようになりました。

だからキノコは、地球を掃除するのにも使えるんです。

地球を救うキノコ

2011年、イェール大学の学部生グループがエクアドルのアマゾンでフィールドワークを行ない、珍しいものを発見しました。それは「Pestalotiopsis microspora」、熱帯雨林のキノコで、庭のホースとか靴とかチャイルドシートとか、あらゆるもので使われるプラスチックの一種、ポリウレタンが大好物です。ポリウレタンはゴミになって埋められると何百年もそのままですが、このキノコを使えば、話が変わってきます。

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同様の発見はこれだけではなく、世界のあちこちで、石油とか変わったものを食べるキノコが見つかっています。Stametsさんが書籍「Mycelium Running」で書いているように、毒性のある重金属、たとえば鉛やヒ素や水銀でも、副作用なく吸収してしまうキノコがあるんです。放射性廃棄物を食べるキノコまで見つかっています。

キノコは、地球の消化システムとして進化してきたんです。それに気づいた研究者たちは、現代の汚染された地球環境をきれいにするのにキノコを役立てようとしています。StametsさんはたとえばDeepwater Horizonの原油流出事故の片付けとか、福島での放射性物質処理の可能性調査とか、その種の活動に数多く参加しています。

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環境浄化機能が期待されるキノコ、オイスターマッシュルーム image by Wendell Smith / Flickr

もうひとり、キノコによる環境再生を手がけているTradd Cotterさんは、Mushroom Mountainという会社でキノコの研究や培養をしています。Cotterさんは今、ハイチとカナダで環境浄化プロジェクトを監修し、エクアドルでの大規模な石油廃棄物浄化プロジェクトの顧問もしています。エクアドルでの活動はAmazon Mycorenewal Project と地元の大学の共同で行われていて、アマゾンにおけるキノコの培養、供給、教育のハブを目指しています。

将来的には、石油廃棄物で迷惑をこうむっていた人たちが、健康に良いキノコを育てる仕事に就けるかもしれません(キノコはがん治療にも効果があるんです)。

人為的な汚染だけでなく、キノコは有害な細菌やウイルスの浄化にも役立ちます。ペニシリンなどの抗生物質の多くは、土やキノコに由来します。StametsさんはTED Talkで、大腸菌入りの排水を垂れ出していた工場の下流に、菌糸がびっしり付いた麻布の袋を設置した実験のことを語っています。

その結果、48時間以内に有害な大腸菌が1万分の1以下に減っていたそうです。彼はその後、米環境保護庁と協力し、細菌を食べる雨水フィルターを開発しています。

未来の家はキノコ製?

キノコで環境をきれいにできるのはうれしいんですが、人間は日々、分解できない汚れを出し続けています。プラスチックの代わりに、自然環境で分解できる素材を使ったほうがいいんじゃないでしょうか? そしてキノコは、その意味でも役に立ちます。

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コンクリートをしのぐ硬さ image by MycoWorks

菌でできた家、なんてイメージ的に抵抗があるかもしれませんが、菌学者でデザイナーのPhil Rossさんの作品をご覧ください。彼はキノコを美しい造形へと作り続けて20年になります。「クラフト菌学者」を自認するRossさんは、適切な基質と成長できる条件があれば、キノコは太陽の下でほぼあらゆる形や硬さになれることを発見しました。

Rossさんにとって、キノコでの造形作りは最初はアーティスティックな趣味でした。おがくずを入れた型に菌糸を植え付けて、シンプルないすやスツールやテーブル、バスケットなどを作っていました。でも、組み上げられるレンガを作り、全構造を菌糸で作れるようになったとき、Rossさんは自分がやっていることの可能性に気づいたんです。

「このレンガは信じられないほどの圧縮や強い力に耐えられますMycoWorksのCEO、Eddie Pavluさんは電話で語りました。「このレンガをふたつ、菌糸が生きているうちにくっつけておくと、合体します。そのつながりは、レンガそのものと同じくらい強いことがわかりつつあります」

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Phil Rossさんによる茶室「Mycotectural Alpha」、ドイツのデュッセルドルフ美術館での展示 image by MycoWorks

MycoWorksはRossさんとPavluさん、Sophia Wangさんが2013年に立ち上げた会社で、彼らはこのユニークなアートをより大規模な商業製品に成長させようとしています。産官学各方面と強力し、菌糸をベースとした素材を開発・進化させていて、いつかは我々のコンピュータとか家とかが彼らの作品でできていることになるかもしれません。

多くの建材は、木のファイバーボードでもフォームでも、有害な化学物質を使って作られています。ファイバーボードはつねに少しずつ揮発性有機化合物(VOC)を放出していて、それはがんなどの健康リスクと関連付けられています。

「もしファイバーボードを燃やしたとしても、その灰は有害廃棄物という扱いです」とPavluさん。つまり一般的な建材は、作るときも、使われている間も、使い終わった後も有害物質なんです。「菌糸をベースにした素材は、有害な副産物もなければ、VOCも出しません

キノコレンガはクリーンであるだけでなく、より建材に適した特徴も持っています。爪で押せるくらい柔らかく、水に浮くほど軽く、でも銃弾を吸収できるほど硬いんです。それは熱や音も吸収し、火炎放射器や巨大ハンマーにも耐えられます。

他にも特長はありますが、とにかくこのMycoWorksとマツダによる動画を見るとわかります。ちなみにマツダは「Rebels With A Cause(理由ある反抗)」というキャンペーンで、世界にポジティブなインパクトを持つ活動を取り上げているんです。

この動画ではまず、金属のチューブをキノコレンガで叩きのめしていますが、レンガはほとんど無傷のままです。

しかも、この素材は、たとえばピスタチオの殻みたいな、元々は使いみちのない農業廃棄物なんです。

「ピスタチオの殻は、使われていないゴミの良い例です」とPavluさん。「それはピスタチオの副産物として毎年何百万キロと生み出され、それを使ってできることは他にないんです」とのこと。

同じことはコメのもみ殻やトウモロコシの皮など、あらゆる植物から生まれるゴミについていえます。バイオ燃料プラントからも、大量のゴミが出ています。MycoWorksは最近大規模なエタノールメーカーと提携し、エタノールへの変換処理の後に残る二次バイオ廃棄物がキノコレンガの栄養源になりうるかどうかを検討することになっています。

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image by MycoWorks

MycoWorksにとって、菌糸の利用法は事実上無限です。家でも電池でも車でも宇宙船でも作れます。彼らに言わせれば、キノコ素材の普及にとって最大のハードルは、人間自身です。

「菌類というと、多くの人はカビとか、足指の間にできるものとかを想像します」とPavluさん。「菌類は悪く言われてきました

キノコでできた家に住むことには最初は抵抗があるかもしれませんが、Pavluさんは楽観的です。「我々がしていることを説明し始めると、多くの人は強い興味を持ってくれるんですよ」

地球外への移住にも、キノコ

フューチャリストやSFライター、または長期的な持続可能性について考えている多くの人は、人類が生き延びるためにはいつか地球の外に出て行くことになると考えています。そのためには、火星でももっと遠くの星でも、行った先の環境を地球に近づける必要があります。そしてキノコは、そのときにも力を発揮するかもしれません。

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image by Wikimedia

そんなに何でもかんでもキノコキノコ言わなくたって、と思われるかもしれませんが、キノコは本当に宇宙空間の厳しい環境に耐えることが証明されています。

International Journal of Astrobiologyに先月発表された論文で、国際宇宙ステーションの外にいろいろな形態の生物を置いて宇宙空間にさらして行われた耐性調査の結果が発表されています。

DNAを破壊する紫外線放射線、そして食料も水もないという状況に22カ月置かれても、コウジカビとトリコデルマという菌類は生きていました。つまり、生命のない、大気も薄い他の惑星に移住するとしたら、そこで唯一生育可能な有機体がキノコかもしれないんです。

でも、厳しい環境を生き抜く能力よりもっと重要なのは、環境をより住みやすくする力です。これは推測に過ぎませんが、上に書いたようにキノコは地球環境を他の生物にとって住みやすいものにしています。キノコはだいたい10億年前に地上に生まれたと考えられていますが、それ以来酸や酵素を放出し、固くゴツゴツした地表を砕いて原始の土壌を作りだしたものと考えられます。そうしてできた有機物の層と養分が、その後の動植物にとってのより強固な足場になったんです。

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prototaxite-dominated landscapeの想像図 image by Mary Parrish via University of Chicago

植物が地上を占拠する前は、巨大なキノコが地球を支配していました。4.2億〜3.5億年前に生息したプロトタキシーテスという菌類は、高さ24フィート(約7.3m)にも達していました。デボン紀の終わりまでにはプロトタキシーテスは絶滅し、シダなどの維管束植物が繁栄していました。菌類は全滅したわけではなく、主な居場所を地中へと移し、植物の根との関係を作って、文字通り地面の下の力持ちとして地球を支えてきました

古代の地球の住みにくい地表に生まれて以来、キノコはつねに地球とともにありました。地球を何回か襲った生物大量絶滅の時代も乗り越え、地球を受け継いできました。ペルム紀末である2.5億年前には、気候変動か何らかの破滅的な事態によって90%以上の生物が絶滅しました。

しかし、化石の分析結果によると、キノコはその大量絶滅によるさまざまな死骸も食べていたようです。キノコは終末的事態を何度も生き延び、死者をリサイクルし、地球の再建に役立ってきたんです。

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image by Tom Sieprath / Flickr

地球を地球たらしめているものがキノコであるならば、キノコを他の星に持っていくことで、そこも地球化できるのかもしれません。人間よりずっと前から地球に生きているキノコたち、今もこれからも、いろいろな形でお世話になっていきそうです。

Top image by Tony Hisgett / Flickr
source: Scientific American, Fungi Perfecti, permaculture, MOTHERBOARD, Huffington Post

Maddie Stone - Gizmodo US[原文

(miho)