変形菌
変形菌の栄養体 (通常時の体) は単核のアメーバ細胞・鞭毛細胞、または多核体である変形体である。アメーバ細胞・鞭毛細胞は細菌を捕食または可溶性有機物を吸収するが、さらに変形体は酵母や菌糸、胞子、他の原生生物、生きていない有機物片なども食作用によって取り込み、細胞内消化する。また少なくとも一部の変形菌は、消化酵素を分泌してキノコなどを細胞外消化し、可溶性有機物を吸収することができる。
培養に基づく調査からは、土壌中の原生動物群集において変形菌が大きな割合を占めていることが示唆されており、いくつかの畑の土壌では全アメーバの50%以上を変形菌が占めていると報告されている。またメタトランスクリプトーム解析 (環境中のRNAに基づく解析) からも、ドイツの土壌において、原生動物の中で変形菌が最も多いことが示唆されている。
このようにおそらく土壌中での変形菌の生物量は大きく、微生物捕食を通じて、微生物群集のサイズや種組成に大きく影響していると考えられている。さらに変形菌は微生物を捕食・分解することにより、おそらく物質循環にも重要な役割を演じる。例えばアメーバ類は細菌を捕食して土壌中にアンモニアを放出し、植物の成長に寄与することが示唆されている。
protoplasmodia) 成長しても微小であり、核の数も少ない。網状構造や規則的な原形質流動は見られない。ふつう1個の子実体を形成する。コホコリ属 (コホコリ目)、ハリホコリ属 (ハリホコリ目)、クビナガホコリ属 (クビナガホコリ目) などに見られる。
透明変形体 (アファノプラスモディウム; aphanoplasmodium, pl. aphanoplasmodia) 成長すると、細い原形質糸からなる粗い網状構造となる。原形質は均質で規則的で速い原形質流動を示す。薄く、色は透明、子実体形成直前に着色する。粘液鞘を欠く。ふつう分割して子実体になる。ムラサキホコリ属やカミノケホコリ属 (ムラサキホコリ目) などに見られる。
可視変形体 (ファネロプラスモディウム; phaneroplasmodium, pl. phaneroplasmodia) (右図3a-c) 成長すると、網状で縁辺が扇形の構造となる。大型であり、幅が 1 m 以上になるものもいる。原形質は顆粒状で規則的で速い原形質流動を示す (秒速 1 mm 以上に達することがある)。色はふつう白色から黄色、ときにオレンジ色、褐色、赤色、灰色、緑色、青色など。色は環境条件で変わることもある。厚い粘液鞘で覆われる。ふつう分割して子実体になる。
南方熊楠 (1867–1941; 図11) が変形菌に深く興味を抱いて研究したことは、広く知られている。論文の形では発表されなかったものが多いが、南方の業績として日本産の変形菌を精査して196種を目録として報告したこと、生木の樹皮にのみ生育する変形菌の存在に世界に先駆けて注目したこと、いくつかの新種を発見したこと (ただし多くの場合彼の名は記載者に含まれていない) などがある。南方が自宅 (和歌山県) で採集した標本に基づいてグリエルマ・リスターによって新属新種として記載されたミナカタホコリ(ドイツ語版) (Minakatella longifila) は生木樹皮に生育する変形菌であり、その学名は南方に献名されている。また昭和天皇も、一時変形菌に関心を待ち研究を手掛けていた。南方は昭和天皇に御進講し、標本を献上したことが知られている。昭和天皇の那須御用邸付近を中心とする採集標本からも数多くの新種が記載されており、服部広太郎の『那須産変形菌類図説』に結実している。
変形菌の子実体は微小であるが肉眼で見つけられるほどの大きさをもち、美しく奇妙な形をしたものもあり、種数も多いため多くの人の興味を引き、愛好家やアマチュア研究者もいる。日本では1977年に国立科学博物館の萩原博光らによって日本変形菌研究会が組織され、プロの研究者とアマチュア研究者、愛好家との交流や研究発表の場として機能している。また、一般向けの変形菌の書籍も比較的多く出版されている。
アメーバ細胞または鞭毛細胞は配偶子としても機能し、対応する交配型の細胞が合体して複相の接合子となる。多くの変形菌では、交配型は多型の1遺伝子座で決定されているが、複数の遺伝子座からなる交配型をもつものもいる (モジホコリなど)。合体する配偶子の間に形態・大きさの差異はなく、同形配偶子である。
接合子はアメーバ細胞となり、細胞質分裂を伴わない核分裂を繰り返し、多核の原形質塊である変形体 (plasmodium, pl. plasmodia) になる (右図3a, b)。変形体は細胞壁をもたないが、しばしばガラクタンを含む粘液鞘 (slime sheath) で覆われている。変形体中では、多数の核がほぼ同調して核分裂する。結果として、変形体は億単位の核をもつこともある。この核分裂は閉鎖型 (核膜が維持される) であり、極には中心体が存在しない。変形体はふつう目立つ原形質流動を示し、しばしば規則的な流動方向の逆転が見られる。このような原形質流動は、アクチン-ミオシン、カルシウムイオンが関与している。
変形菌に見られる変形体は、以下の3型に類別される。ただし、中間的なものも見られる。可視変形体以外は、野外で確認するのは難しい。
原変形体 (プロトプラスモディウム; protoplasmodium, pl.