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理学部 生命科学科
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知らないことだらけの微生物の不思议な世界をのぞいてみよう！
わかっている微生物はわずかに1％
微生物は目に见えない小さな存在ですが、地球の环境を守り、物质の循环机能を促すなど、とても大きな役割を果たしています。その种类は非常に多く、例えば地面の土1グラム中には、およそ1万种の微生物が生存していると言われます。しかし、その中から个别に抽出して调べることができるのは、现在のところ、わずか1％程度です。ある意味、私たちは未知の微生物に囲まれて暮らしていると言ってもいいでしょう。
微生物同士が作るミクロな世界
微生物の研究というと、従来は、1种类ずつ分けて取り出し、个々の性质を调べるというのが主流でした。しかし、実际に微生物が生存する环境では、1种类のみが単独かつ均质に存在するということはありません。さまざまな微生物が协同?竞争しながら、ミクロな世界で「生态系（エコシステム）」を作っています。面白いことに、そうした生态系の中では、个々の微生物を単体で研究しているときには见られないような性质を确认することができます。
例えば光合成をする础という微生物は、1种类だけではうまく生きられないのに、もう1种类叠という微生物を入れてやると生育するようになる、といった例があります。単体では80度の温度で死んでしまう微生物が、别の种と共存している环境中では80度でも生き长らえているという例もあります。もちろんこうした友好関係だけでなく、ほかの微生物を食べたり排除したりするものもいれば、ひっそり息を潜めて生活し、生态系の変化を感知して起き出すものもいます。
関係性の中で発现する性质に注目した研究も
つまり、微生物が1种类ではなく复数で関わり合うときに、思いがけない性质を発挥するということです。ここ十数年で、ようやくそれがわかりはじめた段阶ですが、今后はそうした関係性の中で微生物を研究することで、新たな机能を発见し、それを产业や环境保全に生かし、私たちの健康に役立てたりしていくことも可能になっていくでしょう。
眠っている微生物の秘めたる力
微生物の研究の方向性はさまざま
微生物を研究する学问领域は、医学や薬学、农学、工学、理学など多岐にわたっていますが、それぞれ、微生物のとらえ方は异なります。例えば病原菌としての微生物であれば、「いかに杀すか」という研究が成り立ち、产业応用としての微生物なら、「いかに活跃させるか」という研究が発展してきました。环境に目を向けると、活动を抑えて眠っているかのような微生物が多数存在することから、「いかに眠らせるか」「いかに起こすか」という研究が盛んに行われるようになっています。
微生物から探る「生命」の姿
生物は、「生きている」とき、何らかの活动をします。微生物の场合、分裂して増えているかどうかが生死の见きわめの第一のヒントになります。とはいえ、环境中で常に分裂しているわけではありません。「生きている」状态は、どのように维持されるのでしょうか。これは「生命」の本质にかかわる课题です。
それを実际に调べるため、微生物が分裂しない状态を意図的に作り、细胞内の遗伝子やたんぱく质の状态を観察するという研究が行われています。その一つのきっかけとなったのが、光合成をする微生物です。光を与えることで体内にエネルギーを作らせ、分裂しないで生きている状态を作るのです。
眠っている微生物の大切な役割
微生物は环境中で常に分裂しているわけではありません。分裂していないが死んでもいない、「休眠」状态の期间がとても长いわけです。そうした休眠状态になると、热などのストレスに対する抵抗性が上昇することがあります。実は、分裂していないときが微生物の本来の姿なのかもしれません。そこには、まだまだ私たちの知らない微生物の性质が隠れているようです。
そんな眠っている微生物も、何かの环境変化を感知し、再び分裂しはじめます。このようにして、环境中で惊くほど多様な微生物が共存し、それらが変化に対して覚醒?分裂することで、生态系が安定に维持されているのでしょう。
高校生?受験生の皆さんへのメッセージ
99％以上の微生物は、まだ実态がわかっていません。それらを解明するというのは、非常に面白い挑戦です！まずは研究方法を工夫することが重要ですが、生物や微生物のことしか知らないというのでは、新しい発想は生まれません。化学、物理をはじめ、ヒントになるものはさまざまな分野にあるので、兴味の幅を広げておきましょう。そして、それらを関连づけて、未解明の生命?自然现象を想像できるようなイメージトレーニングを日顷から心がけておくといいと思います。
梦ナビ编集部监修
