プレスリリース 発行No.654 平成28年1月12日
花は見分けやすい色に進化する!?
~“だまし送粉植物”の花の色は、昆虫の不完全な色識別に由来する~
昆虫の色識別能力が植物の花色の進化に与える影響を、コンピューター・シミュレーションで調べた研究が、大学院理学研究科(生物学専攻)の香川幸太郎さん(現 博士(理学)) と 瀧本岳 博士(現 東京大学大学院准教授、2015年3月まで 東邦大学理学部に准教授として在職)によって行われました。その成果をまとめた論文が科学雑誌 The American Naturalist誌 に受理され、先月(2015年12月) 電子版が公開されました。 |
だまし送粉植物では、同種の中にいくつかのタイプの花色(多型)がみられる例が数多く報告されています。例えば、ヨーロッパに生息するランの一種(Dactylorhiza sambucina)は、黄色と紫色の2タイプの蜜が無い花を作ります(図1)。このような花色の多型に進化した原因は、昆虫の学習行動にあるといわれています。昆虫は何度も同じタイプの花にだまされると、その花を学習して避けるようになりますが、初めて出会う花にはだまされてしまいます。そのため、だまし送粉植物は、周りと違う色の花を持つことで、だましの成功率を高めることができます。このことが、多様な花色の進化を促進したと考えられています。
しかし、この仮説だけでは説明できない疑問も残ります。もしこの仮説どおりであれば、花色の数は可能な限り増えていくと予想されますが、実際のだまし送粉植物では、しばしば「黄色と紫色」のような少数個の離散的な花色だけしかみられません。
「なぜ、もっと多くの花色に進化しないのか…?」
この疑問に対して、香川さんらは「だまし送粉植物の花色の数は、花に来る昆虫の色識別能力によって決まるのではないか?」という新たな仮説を立て、この検証のため、昆虫による「学習」と「花色の識別」を考慮して、だまし送粉植物の花色の進化シミュレーションを行いました。シミュレーションでは、昆虫による「色識別能力の高さ」や「学習の早さ」が異なる255パターンの条件の下で、8000年間で花色がどのように進化するのかを調べました。
その結果、昆虫の色識別能力が高い条件でシミュレーションした場合、たくさんの連続的な花色が進化しました。一方、色識別能力が低い条件では、2色や3色の離散的な花色が進化しました(図2)。多くのだまし送粉植物で花粉運搬に関わるマルハナバチの色識別能力を想定したシミュレーションでは、3色の離散的な花色に進化すると予測されました。したがって、実際のだまし送粉植物においても、昆虫の色識別能力の不完全さが、離散的な花色への進化を促していると考えられます。
〈論文タイトル〉Inaccurate Color Discrimination by Pollinators Promotes Evolution of Discrete Color Polymorphism in Food-deceptive Flowers
〈 著 者 〉Kotaro Kagawa,Gaku Takimoto
〈 掲 載 誌 〉The American Naturalist
[URL] http://www.jstor.org/stable/amernatu.ahead-of-print
http://www.jstor.org/stable/10.1086/684433#fndtn-pdf_only_tab_contents
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