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食虫植物

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1: 2018/12/13(木) 15:35:55.13 ID:CAP_USER
■大きな獲物をクモが植物に「おすそ分け」、驚きの共生関係が判明

 食虫植物のわなの中に暮らし、迷い込んできた獲物を横取りするクモが東南アジアにいる。新しい研究によると、この横取り行為は食虫植物にも恩恵があるというから驚きだ。

「わなの中にカニグモがいると、ある種の獲物、とりわけ大きなハエをかなり多く捕獲できることがわかりました」と、研究に携わったウェン・ンガイ・ラム氏は言う。同氏はシンガポール国立大学の生態学者で、今回の発見に関する研究論文2本を他の研究者とともに執筆した。

 今回、研究対象となった食虫植物は、ウツボカズラの仲間であるNepenthes gracilis。この植物は、通常、水と日光から栄養をとっているが、足りない分を昆虫を捕まえることで補っている。まず化学物質と視覚効果によって、壺のような形の捕虫袋に昆虫をおびき寄せる。袋の表面は滑りやすくなっており(雨の日は特に滑りやすい)、中に落ちた昆虫は消化液によって分解されるという仕組みだ。

■クモの待ち伏せ攻撃

 ウツボカズラの獲物を横取りするのは、カニグモの仲間であるThomisus nepenthiphilusとMisumenops nepenthicola。これらのクモは捕虫袋の中に潜み、ほかの昆虫がわなにおびきよせられてやってくると、攻撃を仕掛ける。Misumenopsの方が体は小さいが、ときに自分より大きな獲物にタックルして捕虫袋に突き落とすこともある。どちらのクモも、糸を使って消化液から脱出している可能性がある、とラム氏は言う。

 ラム氏らは、この関係が食虫植物にとってどういうものかを突き止めたいと考えた。そこで学術誌「Oecologia」に掲載された1つ目の研究では、2種のカニグモとウツボカズラ、獲物となるハエ(ニクバエ)をケースに入れてみるという室内実験を行った。

 すると、捕虫袋のなかでカニグモが待ち伏せしている場合に比べて、ウツボカズラが単独の場合はハエを捕まえるのが困難だった。クモは腹一杯食べた後、残り物を消化液の中に落とし、後始末をしてもらう。結果、クモを潜ませている食虫植物は、潜ませていないものよりも多くの獲物を得られることがわかった。

 ラム氏らは、学術誌「Journal of Animal Ecology」に掲載された2つ目の研究でフィールド実験を行った。クモが潜んでいる食虫植物と潜んでいないものを探し、それぞれが捕まえた獲物の種類と量について調査した。その結果、クモは獲物の一部を食べていくらかの養分を横取りするものの、食虫植物が通常は捕獲できない獲物に待ち伏せ攻撃を仕掛けてくれるため、獲物の全体量は増えることがわかった。

「こういった横取り行為は、食虫植物にとってもありがたいことかもしれません。一種のトレードオフと言えるでしょう」とラム氏は話す。

続きはソースで

https://cdn-natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/18/121100546/ph_thumb.jpg

ナショナルジオグラフィック日本版サイト
https://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/18/121100546/
ダウンロード


引用元: 【生物】食虫植物の獲物奪うクモ、実は植物にも利益あり「おすそ分け」の共生関係[12/12]

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1: 2018/03/09(金) 09:24:40.77 ID:CAP_USER
モウセンゴケが生きた昆虫を捕らえている場面に遭遇するのは、さほど珍しいことではない。
食虫植物がやせた土壌から得られる少ない養分を補うために、昆虫から養分を摂取することもよく知られている。

 ただしそうした光景の裏側には、食虫植物の狡猾な策略があるのかもしれない。
科学誌「Ecological Research」に九州大学の田川一希氏らが発表した論文によると、日本の湿地に生息する2種のモウセンゴケは、近くに生える植物の花に引き寄せられてきた昆虫を盗み取っているのだという。

 これは、これまで動物でしか確認されていない「盗み寄生(労働寄生)」の例だと考えられる。
「盗み寄生」の状態にある生物は、他の種から食物を手に入れる一方で、相手には何も返さない。
たとえばグンカンドリは、アカアシカツオドリから餌を横取りする習性がある。

「わかっている限り、こうした現象は過去には確認されていません」と田川氏は言う。


■花粉を運んでもらうよりは餌に

 田川氏らは、シロバナナガバノイシモチソウ(Drosera makinoi)とナガバノイシモチソウ(Drosera toyoakensis)という2種のモウセンゴケが獲物を引き寄せる様子を調べた。
モウセンゴケ自体の花と、近くに生えた植物の花の誘引機能に着目し、一方または両方の花を取り除いた状態で捕らえられた昆虫の数を比較した。

 驚いたことに、捕らえられた昆虫の数は、近くにある食虫でない植物に花がついているかどうかによって変動した。
これは奇妙なことだ。なぜなら近くにある植物にとっては、モウセンゴケと関係を持っても何の利益にならず、ひいては自分の花粉媒介者になる昆虫を食虫植物の獲物にするために、わざわざ花を咲かせているようなものだからだ。

 授粉を昆虫にたよっている食虫植物もいる。
そうした食虫植物にとっては、昆虫を生かしておくことにも意味がある。
実際のところ、多くの種が一部の花粉を運ぶ昆虫を生かしておくよう進化しており、たとえば花を咲かせ終えてから罠が機能し始めるものもいる。
だが、今回の研究の対象となったモウセンゴケの場合は、自らの花粉で種子を作ることができる。

続きはソースで

画像:ナガバノイシモチソウの捕虫葉に捕獲されたハエの1種。
http://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/18/030800107/22.jpg
画像:ナガバノイシモチソウ(Drosera toyoakensis)の花を訪れたヒメヒラタアブ。
http://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/18/030800107/25.jpg

ナショナルジオグラフィック日本版サイト
http://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/18/030800107/
ダウンロード (2)


引用元: 【植物/生態】食虫植物が近くの植物から虫を盗むと判明、九大[03/09]

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1: 2017/02/13(月) 22:38:48.77 ID:CAP_USER
食虫植物フクロユキノシタのゲノム解読で食虫性の進化解明への糸口を開く

学際科学実験センターの西山智明助教が参加する国際研究グループは,オーストラリア原産の食虫植物フクロユキノシタ(図1)の約20億塩基対(>>1)の核ゲノム(全遺伝子情報)の概要塩基配列の解読に成功しました。

通常の植物は栄養分を根から吸収しますが,食虫植物は捕虫葉で小動物を誘引・捕獲・消化・吸収しています(図2)。
ダーウィンに端を発する現代の進化仮説では,生物は突然変異によって生じた変異が,自然選択によって集団内に残ることによって進化するとされていますが,食虫植物のように,小動物の誘引・捕獲・消化・吸収といったいくつかの進化が重なることによって初めて適応的となる進化の仕組みは謎に包まれていました。
研究チームは,どのような遺伝子がどのように変化することによって食虫性が進化したかを解明するため,食虫植物フクロユキノシタのゲノム解読を開始。
概要塩基配列の解読に成功しました。
さらに,フクロユキノシタの平面葉と捕虫葉を,培養温度の違いによって作り分けさせることに成功し,平面葉だけを作る温度で育てたフクロユキノシタと,捕虫葉だけを作る温度で育てたフクロユキノシタを比較することで,食虫性の進化の鍵となる誘引・捕獲・消化・吸収に関わる遺伝子候補が見つかりました。

続きはソースで

▽引用元:金沢大学> 研究トピック 登録日:2017年2月7日
http://www.kanazawa-u.ac.jp/rd/43672

図1 フクロユキノシタ
http://www.kanazawa-u.ac.jp/wp-content/uploads/2017/02/fukuroyukinoshita-eyecatch-300x225.jpg
図2 普通の植物(非食虫植物)と食虫植物の栄養分の取り方の違い
http://www.kanazawa-u.ac.jp/wp-content/uploads/2017/02/eiyoutorikata-1024x761.jpg
images


引用元: 【遺伝子】食虫植物フクロユキノシタのゲノム解読で食虫性の進化解明への糸口を開く/金沢大学など©2ch.net

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1: 2015/03/18(水) 01:17:22.44 ID:???.net
掲載日:2015年3月17日
http://news.mynavi.jp/news/2015/03/17/107/

 食虫植物は世にも不思議な存在である。「種の起源」を書いたダーウィン(1809~1882年)も魅せられて研究に熱中し、著書「食虫植物」(1875年)を残した。

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その謎が140年のときを経て、現代生物学で解かれつつある。代表的な食虫植物、サラセニア(北米原産)の長い袋状の捕虫葉は、特定の部位で細胞分裂の向きが変わることによって形成されるという巧みな仕組みを、総合研究大学院大学の大学院生、福島健児(ふくしま けんじ)さんと基礎生物学研究所(愛知県岡崎市)の長谷部光泰(はせべ みつやす)教授らが見いだした。

 形態観察や遺伝子実験、コンピューターのシミュレーションなど多様な手法を総動員して突き止めた。食虫植物にとどまらず、生物の特異な形態の進化を解く手がかりになる発見として注目される。基礎生物学研究所の藤田浩徳(ふじた ひろのり)研究員、川口正代司(かわぐち まさよし)教授、東京大学の塚谷裕一(つかや ひろかず)教授らとの共同研究で、3月16日付の英オンライン科学誌ネイチャーコミュニケーションズに発表した。

 サラセニアは、形が面白く、観葉植物としても人気がある。落とし穴方式の袋状の葉に捕らえた虫たちを消化して栄養分を吸収し、他の植物が生育できない貧栄養の環境でも育つ。米国の研究者が1976年に、その葉はハスのような盾状の葉と同じ仕組みでできるという仮説を提唱して、ほぼ受け入れてきた。しかし、今回の研究で、この説は覆り、全く異なる仕組みで作られることがわかった。

 研究グループはまず、サラセニアの葉ができる過程を走査型電子顕微鏡で詳細に観察した。袋状の葉でも、作られ初めは、平らな葉と同じく平坦な形をしていた。また、葉の形づくりに深く関わる、葉の表側と裏側に特徴的な遺伝子が働く部位を調べ、平らな葉やハスのような盾状の葉と比較した。平らな葉で見られるパターンに類似しており、盾状の葉の形成パターンと明確に異なることを確かめた。

続きはソースで
<画像>
図1. サラセニア Sarracenia purpurea の袋のような葉(提供:基礎生物学研究所)
http://news.mynavi.jp/news/2015/03/17/107/images/001l.jpg

図2. 袋のような葉の進化について従来の仮説。形成初期の葉の断面を横から見たときの模式図(左)、形成中期の葉の断面を横から見たときの模式図(中央)、成熟した葉の正面写真(右)。(提供:基礎生物学研究所)
http://news.mynavi.jp/news/2015/03/17/107/images/002l.jpg

<参照>
プレスリリース - 食虫植物サラセニアの小動物を食べる葉ができる仕組みの発見 ~細胞の変化が著しい形の変化を引き起こす~
http://www.nibb.ac.jp/press/2015/03/16.html

Oriented cell division shapes carnivorous pitcher leaves of Sarracenia purpurea : Nature Communications : Nature Publishing Group
http://www.nature.com/ncomms/2015/150316/ncomms7450/full/ncomms7450.html

引用元: 【植物生理】食虫植物の袋状の葉ができる仕組み発見 - 基礎生物学研究所

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