アメリカ・マディソン州ウィスコンシン大学とブリティッシュコロンビア大学の植物学者が、北米西部で繁殖する新たな食虫植物を発見した。
このトリアンサ・オキシデンタリス（Triantha occidentalis）という種は、オモダカ目チシマゼキショウ科イワショウブ属の植物で、アラスカからカリフォルニア、モンタナ州にいたる湿地帯でよく見られる、100年以上前から知られている植物だ。
夏には白い花を咲かせる、ネバネバした毛をもつ茎が長く延びて、ブヨやユスリカなどの小さな虫を捕える。捕えたこれらの虫を消化して、養分の少ない土壌で、窒素の半分以上を摂取していることが、今回わかった。
これは、植物界で肉食性が独立して進化したことがわかった12番目の例で、そのほとんどが水生の被子植物であるオモダカ目では初めて発見されたものだ。
また、花を咲かせる植物のおもなグループのひとつである単子葉植物としては、肉食が確認されたのは4番目である。
Triantha occidentalisの茎には、粘着性のある毛が生えていて、ここで昆虫を捕えて消化することが確認された。 / image credit:DANILO LIMA
獲物の捕獲と昆虫による受粉の両立が可能
「この食虫植物のとくにユニークな点は、昆虫が花粉を媒介する花の近くで、虫を捕えることです」ブリティッシュコロンビア大の研究論文筆頭著者、チェンシ・リンは言う。
「通常は、植物の繁殖を助けてくれる花粉を媒介する虫を殺さないよう、食虫植物は花から遠いところで虫を捕えるものです。ですから、これは一見、肉食か受粉かで葛藤をしているようにも見えます」
しかし、どうやらこの食虫植物は、エサの虫と友だちの虫をちゃんと選別することができるようだ。
「トリアンサ・オキシデンタリス（Triantha occidentalis）がこんなことができるのは、茎に生えている毛にはそれほど強い粘着力がなく、小さな虫しかとらえることができないからでしょう。より花粉を運びやすい大きなミツバチや蝶などは捕えることができないからだと考えています」ウィスコンシン大の植物学教授、トム・ギヴニッシュは言う。
トリアンサ・オキシデンタリスの毛に捕らえられた虫 / image credit:Lin et al., PNAS, 2021
虫を食べるのに適した環境が整っていた可能性
研究チームのメンバーであるブリティッシュコロンビア大のショーン・グレアムは、これまでオモダカ目のゲノム解析を行ってきたが、トリアンサ・オキシデンタリスには、食虫植物によく見られる欠損遺伝子がないことを発見した。
しかし、虫を捕える傾向があることや、既知の食虫植物に近いことを考えると、これまで食虫だとは思われていなかったこの種も、植物界における立派な食虫植物と言えよう。
トリアンサ・オキシデンタリスが生息している環境もまた、食虫の助けになっているようだ。
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トリアンサ・オキシデンタリスの花 / image credit:marlin harms / WIKI commons
虫をエサにするライフスタイルは、植物にとってかなりのエネルギーを必要とするため、こうした進化のためには、豊富な水や光が不可欠と思われる。
「土壌の栄養分だけでは限界がある生息地という条件が、食虫に有利になると考えられます」食虫植物が生まれる条件を研究してきて、トリアンサ・オキシデンタリスとは無関係のほかの食虫植物を発見したギヴニッシュは言う。
虫は、その土壌に不足している栄養素、とくに窒素やリンの優れた供給源になる可能性があるのだ。
フィールド実験で、ミバエに窒素の安定同位体である窒素15を取り込ませ、これをトリアンサ・オキシデンタリスに捕食させて、その結果を分析してみた。
すると、トリアンサ・オキシデンタリスは、捕食した虫から窒素の64％を取得したことがわかった。これは、既知の食虫植物と同じで、食虫植物でない種が偶然に窒素を吸収するレベルをはるかに超えていた。
また、トリアンサ・オキシデンタリスは、直接獲物を消化できる食虫植物のグループに入ることもわかった。
こうした種は、ホスファターゼという酵素を分泌して、獲物のリンを帯びた栄養分を分解することができる。食虫植物の中には、微生物を利用して最初に水の中で獲物を消化してから、残りを吸収するものもある。
他にも知られていないだけで食虫植物が存在する可能性も
ウィスコンシンに生息する顕花植物 トリアンサ・グルチノサ（Triantha glutinosa）などチシマゼキショウ科の仲間の中には、虫をとらえる粘着性の毛をもつものもいるが、もたないものもいる。
将来的には、もっと多くの種を調査して、チシマゼキショウ科の中で食虫がどれくらい広がっているのかを調べる予定だ。
「このグループの中に、ほかにも食虫の仲間がいることがわかるかもしれません」ギヴニッシュは言う。
今回調べたトリアンサ・オキシデンタリスは、ほかの植物もたくさん生息している大都市の近くで繁殖しているにもかかわらず、長い間、食虫であることがわからなかった。ということは、ほかにももっと人知れず発見されるのを待っている食虫植物がいる可能性があるかもしれない。
この研究は『 Proceedings of the National Academy of Sciences』に発表された。
References:New carnivorous plant must balance trapping p | EurekAlert! / written by konohazuku / edited by parumo
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