幻覚作用物質は生態学的機能として進化した可能性を提示(Natural Hallucinogens May Have Evolved as Ecological Tools, Not Chemical Accidents)

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2026-06-23 中国科学院(CAS)

中国科学院長春応用化学研究所の王暁輝教授らは、シロシビンやメスカリン、DMTなどの天然幻覚性化合物は偶然生じた代謝産物ではなく、生物が生存や防御、他種との相互作用のために進化させた「生態学的ツール」であるとの新たな進化仮説を提唱した。研究では、化学生態学、比較ゲノム学、生合成、神経薬理学、進化生物学の知見を統合し、植物・菌類・動物が収斂進化によって類似した精神活性化合物を獲得したと考察した。これらの化合物は、水酸化、メチル化、リン酸化など限られた酵素反応を利用して合成され、捕食者への防御、摂食抑制、共生制御、生物間コミュニケーション、環境ストレス応答などに寄与すると推定される。特に動物に広く保存されているセロトニン受容体系(5-HT2A受容体)を介して他生物の行動を変化させる可能性が示された。また、比較ゲノム解析ではシロシビン生合成遺伝子群の水平伝播の可能性も指摘された。さらに、合成生物学や微生物発酵技術を活用した持続可能な生産法の確立により、野生生物の採取を減らしながら医薬・研究利用を進められる可能性があるとしている。

<関連情報>

化学生態学と天然幻覚剤の収斂進化:生態学的防御から保存された神経標的まで Chemical ecology and convergent evolution of natural hallucinogens: From ecological defense to conserved neural targets

Yibo Wang, Hongshuang Wang, Cong Lin, and Xiaohui Wang
Proceedings of the National Academy of Sciences  Published:June 24, 2026
DOI:https://doi.org/10.1073/pnas.2535785123

Abstract

Natural hallucinogenic compounds have arisen independently across plants, fungi, and animals, evolving into a diverse chemical arsenal that includes phenethylamines, indolealkylamines, and terpenoid scaffolds. Beyond clinical and cultural frameworks, their ecological origins and evolutionary trajectories may help explain why such potent modulators of perception, emotion, and cognition persist in nature. Here, integrating chemical ecology, comparative genomics, biosynthetic logic, and evolutionary biology, we propose that these molecules may function as defensive agents or symbiosis-associated manipulators of herbivore and pollinator behavior. A “building-block” biosynthetic logic links primary metabolism to convergent psychotropic scaffolds via a recurrent set of tailoring reactions, including decarboxylations and methylations. Recent advances illuminate mescaline biosynthesis in cacti, horizontal gene transfer of psilocybin clusters in fungi, and symbiont-derived alkaloids in grasses. We also assess the debate surrounding endogenous mammalian tryptamines, arguing that the leading hypothesis points toward sigma-1 receptor-mediated cytoprotection and stress responses, supported by convergent pharmacological and cellular evidence, rather than inherent hallucinogenic functions. Across kingdoms, natural hallucinogens appear to converge on conserved neural targets, including serotonergic and other neuromodulatory systems that are shared across phyla. From this perspective, human psychoactivity is likely an evolutionary by-product of molecules selected for ecological interactions with animals possessing deeply conserved receptor architectures. Framing hallucinogens through chemical ecology not only clarifies their origins but also highlights translational opportunities in target discovery, pathway engineering, and sustainable production, while emphasizing the need to integrate conservation, ethical sourcing, and benefit-sharing into the current hallucinogenic renaissance.

細胞遺伝子工学
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