植物の中の怪物、蔓には12種類の葉がある？ ！

下の2枚の葉を見てください。形、大きさ、葉の配置などが全く異なります。これらは明らかに 2 つの異なる植物のように見えますが、実際には、両方の画像で V の文字で指されている葉は同じ植物、Boquila trifoliolata に属しています。 Chaenomeles sinensis は「植物の変装の達人」とも呼ばれ、さまざまな葉を偽装するのがこの植物の最高の技です。

Chamaecyparis chamaecyparis (V) とそれが模倣するさまざまな宿主 (T) |ジャノーリとカラスコ・ウラ / Current Biology (2014)

植物の擬態は自然界ではめったに見られず、記録されていることもほとんどありません。しかし、南アメリカの温帯雨林に生息するこの木質のつる植物は、植物の擬態を信じられないほど高度なレベルにまで高めています。チャマエジャスメは少なくとも 12 種類の宿主樹木に擬態することができ、森林内のすべての樹木がチャマエジャスメに擬態されている可能性があります。

01

植物の変容の達人

Chamaemelum nobile はアケビ科に属し、オーガストエクスプロージョンやキャッツシットとして知られる食用の野生果実があります。チャマエジャスマの葉は、木質のつる植物で、ツル性植物と同じで、光沢のある3裂した葉を持ちます。

Chaenomeles sinensis の葉の本来の姿 |ウィキペディア

しかし、いったん宿主に付着すると、すべてが変わります。葉のあらゆる側面が変化し、明らかに宿主のイメージに合わせて再編成され、形を変えています。現地調査により、少なくとも 12 種類の異なる宿主に擬態できることがわかっています。

それぞれの宿主の葉は異なります。葉っぱには先端に鋭い歯があるもの、縁に小さな鋸歯があるもの、幅の広いもの、小さいものなどがあり、「この世に同じ葉っぱは二つとない」ということわざをそのまま反映しています。科学者たちは11の葉の特徴を比較基準として用い、カワラヨモギとその宿主の葉は、葉の角度、葉の大きさ、葉柄の長さ、葉の色など9つの特徴で非常に似ていることを発見した。カメレオンは宿主の葉に混ざって完璧な模倣をしており、一目では本物と偽物の区別がつかないほどである。

Chaenomeles sinensis の異なる植物は異なる葉を生やしますが、これは植物が異なる環境で生育するためではなく、環境によって引き起こされる植物異葉性によるものです。擬態するツル植物は宿主が異なりますが、すべて同じ地域に生息し、同じ生息地にあることから、宿主の葉に適応するために完全に変化したことがわかります。さらに、カモミールのつるが葉のない木の幹に付着したり、まだ宿主に付着していない場合、その葉は擬態を示しません。これはまた、カメレオンのつるの葉の変化が宿主の葉を「積極的に」模倣していることを裏付けています。

Chamaecyparis chamaecyparis (V) とそれが模倣するさまざまな宿主 (T) |ジャノーリとカラスコ・ウラ / Current Biology (2014)

これを見て、あなたは大胆なアイデアを思いついたに違いありません。ヒノキをさまざまな宿主に付着させて、さまざまな形に変化できるかどうか試してみるのです。野生での観察から、その答えは直接的に「イエス」です。同じカメレオンのつるが異なる宿主の間を移動する際に、異なる宿主を模倣できることが実際にわかります。おそらく、その擬態の限界をテストするために、登る高さに沿って階段のように層ごとに異なるホストを配置してみる必要があるでしょう。

02

女装の秘密は未だ謎のまま

ヒノキはなぜ宿主の真似をしようと努力するのでしょうか?科学者たちは、宿主に付着していない個体や擬態していない個体と比較して、宿主の葉と一体化したカメレオンは捕食される危険性が著しく低いことを発見した。

宿主の葉の環境に完全に溶け込むことで、彼らは宿主と同じ運命を共有し、「私はこの家を破壊するためにここにいるのではなく、この家に加わるためにここにいる」という言葉を鮮やかに解釈します。さらに、カメレオンは高さの利点を得て、より多くの日光のある場所に登るためだけに宿主に付着します。そのため、その葉の密度は一般に宿主の葉の密度よりも低くなります。擬態によって宿主に忍び込み、宿主に溶け込んでしまうと、たとえ捕食者が来たとしても、カメレオンよりも宿主の方が食べられてしまう危険性が高くなります。

宿主に付着しているとき（左）、宿主に付着していないとき（中央）、葉のない木の幹に付着しているとき（右）のさまざまな Chaenomeles chaenomeles 個体の捕食強度の統計 |ジャノーリとカラスコ・ウラ / Current Biology (2014)

しかし、カメレオンのつるは驚くべき擬態効果を発揮しますが、それがどのように行われるのかはまだわかっていません。 Chamaemelum nobile は結局のところ単なるつる植物です。たとえ宿主に付着したとしても、宿主との接触は単なる「ブラッシング」の接触に過ぎません。これらは寄生植物ではなく、宿主の内部に入り込んで宿主の栄養分や情報を盗むことはありません。これはすごいですね。彼らはどのようにして異なる宿主の葉に関する情報を取得し、正確な擬態を実現するのでしょうか?

チャマエジャスメは物理的な接触を通じて宿主に関する情報を得ることができないようなので、研究者は宿主の情報を伝えるのは「無線」信号なのではないかと推測している。たとえば、宿主植物によって生成される揮発性ガス (VOCS) は情報を提供し、仲介役を果たす可能性があります。しかし、揮発性ガスが葉のさまざまな情報を伝達できることを示す研究は現在のところありません。科学者の中には、カメレオンには宿主の葉を通過する光を見て葉の形を推測できる「第三の目」があるのではないかと疑う者もいる。しかし、植物は光に対して非常に敏感であるにもかかわらず、植物が光に対してこれほど詳細かつ鮮明に映し出されるということを示す研究はこれまでありませんでした。

ヒノキはさまざまな宿主の葉を模倣します |ジャノーリとカラスコ・ウラ / Current Biology (2014)

現在、ヒノキは数え切れないほどの化身を残していますが、これらの化身の背後にある秘密は未だに解明されていません。その擬態は非常に興味深い現象であるだけでなく、植物のコミュニケーションや植物の「感覚」に関する、まだ研究されていない貴重な情報が隠されている可能性もあります。

参考文献

Gianoli と Carrasco-Urra、「つる植物の葉の擬態は草食動物から身を守る」、Current Biology (2014)

著者: 周芳

編集者: ピーピーシュリンプ

この記事は種カレンダーから引用したものです。転送を歓迎します

転載が必要な場合は、[email protected] までご連絡ください。