菌根菌とは、植物の根と共生する菌類の総称で、大きく分けると、外生菌根菌（ＥＣＭ菌）と内生菌根菌（ＡＭ菌）があります。
・外生菌根菌は主に森林樹木（ブナ科・マツ科など）と共生する菌で種類は約７,０００～１０,０００種以上と非常に多く、マツタケ、シメジ、テングタケのように秋になると立派なキノコ（子実体；植物の花に当たる生殖器官）を付けます。
・一方、内生菌根菌（ＡＭ菌）は、根の内部にアーバスキュール（樹枝状体）を作るのが特徴で、子実体（キノコ）を作らない種類です。土中に菌糸を拡げ地上には出てこないタイプです。繁殖は土壌中の胞子によって行われ、数は３００～５００種と少ないですが、全植物の約８０％と共生しています。

この二つの菌根菌以外に、酸性土壌で栄養吸収を助けるツツジ科に特化したエリコイド菌根菌や、種子の発芽に必要な栄養を菌から得るラン科植物に必須のラン菌根などがあります。ラン科植物はこの菌がないと発芽・成長できないのです。

内生菌根菌（AM菌）＝アーバスキュラー菌根菌は、なぜ、全植物の大半と共生することができたのか？

アーバスキュラー菌根菌（ＡＭ菌）が陸上植物の大半と共生できたのは、 植物の陸上進出初期から共生関係が始まり、その仕組みが植物界全体に 受け継がれてきたためでです。ＡＭ菌は植物を選ばない汎用的な共生システムを持ち、 植物の免疫反応を刺激しないで、リン酸などを供給するなど、植物にとって大きな利益をもたらしました。これらのことが植物とAM菌との共生を永続させる基盤となり、現在の植物の 約80％がＡＭ菌と共生するようになったのです。

「 ＡＭ菌は植物を選ばない汎用的な共生システムを持ち、・・・・・」　について
野菜を犯す病原菌は、例えばトマトを例にとると、うどんこ病は一つの種（しゅ）だけれども、トマトにつくうどんこ病はトマト専用のうどんこ病菌で、トマトについたうどんこ病が横に育っているキュウリにはつかないのです。　キュウリにはキュウリ専用のうどんこ病が付くのです。　これは病原菌の一つの特徴で、「宿主特異性」という性質を持っており、特定の植物にしか感染できない「専門家」のような進化を遂げています。かし、AM菌にはそのような特異性が病原菌のように強くはないのです。　このことは、植物側にとってAM菌には害がなく、反対に、栄養を供給してくれる、利益を与えれくれる存在だったので、植物が自分の身を守る防御的なシステムを作る必要がなかったのです。　植物側は、ＡＭ菌を認識すると根の細胞を緩めて菌を受け入れて、アーバスキュール（樹枝状の栄養交換器官）形成を誘導するような共通する遺伝子プログラムを持つようになったのです。これが全植物の大半がＡＭ菌と共生している理由です。

アーバスキュラー菌根菌（AM菌）

植物の根と最初に共存した菌がアーバスキュラー菌根菌と考えられています。菌類は菌糸を土壌中の微細な隙間に入り込ませ、植物の根の届かない何倍もの範囲から栄養を吸収することができるのですが、このアーバスキュラー菌根菌は、その菌糸を植物の根の細胞内に入れて、アーバスキュール（樹枝状構造）を作り、土壌中から吸収したリン酸などの栄養分を植物に渡します。一方、植物は光合成で作った糖を菌に渡すというお互いが利益を得る「相利共存」の関係にあったのです。

〇 それでは、植物と菌根菌はお互いにどれくらいの量、割合を物々交換いていたのか？

研究によれば、おおよそ、植物の光合成でつくられた有機物で４～２０％を菌類が受け取っていて、反対に、植物が菌類から受け取るリン酸や微量要素などの栄養素、例えば最も量の多いリン酸では、植物が吸収するリン酸の５０～９０％をアーバスキュラー菌根菌が供給し、土壌がリン不足の場合はほぼ１００％を菌が供給する例もあるそうです。

リン酸は土壌中の鉄（Fe)やアルミニウム（Al）といった金属イオンと結びついて、水に溶けない化合物（リン酸塩）になって、植物はそれを根から 吸収できなくなります。 例えば、畑にリン酸を含む肥料をまくと多く（７０～９０％）は数日～数週間で不溶化（根が吸収できなくなる）してしまいます。その意味で、植物にとってアーバスキュラー菌根菌は、切っても切れない大きな役割を果たしている存在だといえます。

地球の誕生から植物が陸上に進出するまで

地球の誕生は、４６億年前に超新星の爆発がきっかけで太陽系の形成が始まり、それから１，０００～３，０００万年の時間をかけて現在の地球の大きさになったようです。　その頃の地球は火の玉で、それがゆっくり冷えていって水蒸気ができ雨となり海ができます。海ができるまで１～２億年かかったと考えられています。
その海に原始生物が誕生し、次に有機物を生成する生物、つまり、光合成を行う生物（シナノバクテリア）が現われます。その生物は有機物をつくる過程で酸素を出します。　それが海に供給され、海が酸素を持ち切れなくってやっと海の外に出てきます。　そして、大気になるのですが、その密度になるまでの時間の長さはおおよそ３０億年。　現在からすると約１６億年前に現在私たちが吸っている空気、大気が出来上がったことになります。
地球が誕生してから３０億年という途方もない年月をかけて陸上に生物が進出できる環境が整ったのです。植物が実際に陸上に進出したのはそれから１１億年の年月を要します。現在から約５億年弱前です。地球誕生から約４１億年が経っています。

最初に陸上に進出したのはどんな生物だったか？

生物が陸上に進出し始めたころ、海の中では三葉虫やオウムガイが生息し、コンブなどの藻類が繁茂していました。海の中はすでに生物で溢れて？いたのです。
一方、陸地は植物が存在しないので有機物などはなく、岩石の塊がごろごろしている火星や月のような状態だったのでしょう。　しかし、波打ち際など海岸線では海中で繁茂していた微生物の遺骸が岩の表面にマット状にあり、また、海中で育っていたコンブなどの海藻類や魚類等の死体が打ち上げられて有機物が存在していたのです。
実は、植物が陸上に進出する数千万年前には、菌類が陸上に進出していたと考えられています。菌類は細い菌糸を伸ばして岩石を酸で溶かしてミネラルを吸収する能力を持っていましたが、自らエネルギー（糖）を作り出す光合成はできませんでした。

それでは菌類はどのようにして生き延びていたのか？

菌類が陸上に進出したときには、既に海中には細菌や菌類などの微生物が大量に存在し、海藻類や三葉虫などの節足動物もいました。それらの遺体や残骸が波打ち際に打ち上げられ、特に微生物の遺骸が海岸などの水際や岩などにへばり？ついていて、菌類はそれを分解してエネルギーを得ていたようです。

植物が陸上に進出する時点で、海には既に大量の生物が存在し、海岸線にはそれらの遺骸が岩などにへばりつき、菌類はそれらをエサに繁殖していたのです。
このような条件の中で、植物が陸上に進出する形態がどのようなものであったのか？、現在最も有力な説は、地衣類が陸上に進出したのではないかと考えられています。

地衣類とは一体どんな植物なのか？

菌類が藻類（またはシアノバクテリア）を体内に住まわせてできた「二者一体の共生体」で、菌類が体の形をつくり、一方、藻類が光合成で糖を合成し菌類に提供していました。
2015.4.8
アオダモの樹皮についている白や灰色の模様が地衣類と思われるもの。　AIにこの写真を添付して尋ねると、地衣類と回答。