微生物は、食物の発酵や腐敗に関わったり、伝染病を引き起こしたりもする。微生物とは何か、その働きや特徴を紹介する入門書です。


■微生物とは
微生物とは、小さくて肉眼では見えない生き物の事である。例えば、大腸菌は長さが約1/1000mm、アルコール酵母は1/100mmくらいの大きさしかない。高等動植物の体は多数の細胞によって作り上げられているが、これらの微生物は細胞1つ1つが独立して生きている。

微生物の研究は、レーウェンフックが顕微鏡を使って、池の中の原生動物や口腔内の細菌を見つけ「微小動物」と名付けた事から始まる。その後、コッホが液体培地を寒天で固めて平にした平板固体培地を使って、混じり合っている種類の違う微生物を別々に単離して純粋培養する技術を完成した。大量の液体培地に植え付けて培養する事によって、同じ親から生まれた何百億という数の「遺伝的に均一な菌の集団」が得られる。純粋培養と言われる、この手法によってその性質が初めて明らかになる。

純粋培養という手法は、有用物質を生産し、あるいは感染症を引き起こす微生物を次々に発見して大きな成功を収めたが、やがて自然環境の中の微生物の多くが、コロニーをつくらず培養もできない事がわかってきた。今では自然界の多様な微生物の種の中で培養できるのは全体の1％とも、それよりはるかに低いとも言われている。

微生物は食物や木材を腐らせて私達を困らせる一方で、動植物の遺体や排泄物から事故で海洋に流出する石油まで、様々な有機物を分解する事によって自然環境を浄化している。その多様な分解力は、都市下水などの廃水処理から有機塩素化合物で汚染された土壌の浄化まで、私達の身の回りの環境浄化に広く利用されている。中には、硫黄や鉄などの無機化合物に作用して鉱山で金属の精錬に利用されたり、雲の中で雪を降らせる力をスキー場で利用されるものまである。

微生物はまた、他の様々な生物と共生する事によって自然の生態系に大きな影響を及ぼし、それは生物の進化でも重要な役割を果たしたと考えられる。窒素固定する根粒菌や、牛などが草を消化するのを助ける微生物などの他にも、昆虫からヒトまで、おそらくすべての動植物の様々な機能に、微生物との共生がかかわっている。もちろん微生物同士の間にも共生関係が張り巡らされていて、その目に見えないネットワークを通して、微生物は地球上のすべての生命を支えている。

著者 別府 輝彦

東京大学名誉教授 1977年、東京大学大学院農学生命科学研究科教授。1994年、日本大学生物資源科学部教授。2006年、日本大学総合科学研究所教授。東京大学名誉教授。 日本学士院会員。平成24年度文化功労者