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【生態】食虫植物と共生するボルネオのアリ 捕まった昆虫をアリが横取りするがアリの排泄物から窒素を吸収

1 :ニュース二軍+板記者募集中!@pureφ ★:2013/05/27(月) 07:46:02.48 ID:???
食虫植物と共生するボルネオのアリ

 ボルネオ島の深い森の中で、1匹のアリが食虫植物のつるを伝って歩いている。一見すると無惨な死につながりそうな
光景だが、この島原産の“泳ぐアリ”(学名:Camponotus schmitzi)は、ウツボカズラの一種(学名:Nepenthes
bicalcarata)に対してまったく恐れる様子がない。これは、この2つの生物が生きていくうえで互いを必要としているためで
あることが、最新の研究によって明らかになった。

http://www.nationalgeographic.co.jp/news/news_images/67728_0_600x403.jpg
ボルネオ島原産の“泳ぐアリ”(学名:Camponotus schmitzi)。ウツボカズラの一種(学名:Nepenthes bicalcarata)の
つるを伝って歩いている。Photograph by Mark Moffett/Minden Pictures/Corbis

 昆虫と植物の互恵関係というのは目新しい話題ではない。すみかにしている植物を草食動物から守っている昆虫も
いるし、その植物が単独では得ることのできない栄養素を提供している昆虫もいる。昆虫はその見返りに、花の蜜と
すみかを得る。

 だがボルネオ島のこのアリとウツボカズラの関係は、表面上はアリにしかメリットがない一方的なものに見えていた。今回の
研究はその謎を解くものだ。それによると、ウツボカズラはこのアリのおかげで、重要な栄養素である窒素を得る機会を
失わずに済んでいるのだという。

 ウツボカズラの葉は壺のような形に変形しており、そこには消化液がたまっている。これを捕虫器といい、縁に近づきすぎて
液の中に落ちてしまった昆虫は少しずつ溶かされ、消化吸収される。しかしボルネオ島のこのアリの場合、捕虫器に入っても
まったく問題がない。そして消化液に溺れた不運な昆虫を食べてしまうのだが、これはウツボカズラにしてみれば、食物を
奪われたことになるはずだ。

 ところがウツボカズラには、この侵入者に対抗する様子がない。それどころか、このアリがウツボカズラの茎の内部にコロニー
を作ることを許してさえいる。

 こうした事実から、「一般的には、アリの側からも(植物に)何らかのメリットを与えているのではないかと考えられる。だが
そのメリットが何なのか、これまで明らかになっていなかった」と、アリゾナ州ツーソンにあるアリゾナ大学の進化生態学者
ジュディス・ブロンスタイン(Judith Bronstein)氏は言う。ブロンスタイン氏は今回の研究には参加していない。

◆ウツボカズラにとってのメリットは?

 生態学者のマチアス・シャーマン(Mathias Scharmann)氏らによる今回の論文には、アリのコロニーを抱えたウツボカズラは
コロニーのないものより成長が速いことが指摘されている。しかし、このアリとウツボカズラの協力関係がどのようなものかは、
これまで十分に説明されていないという。

 シャーマン氏らケンブリッジ大学の研究チームは、このアリがウツボカズラの栄養状態の向上に寄与しているのではないかと
考えた。そしてこの仮説が正しいかどうか、正しいとすればどのようなメカニズムがはたらいているのか検証を行った。

 研究チームは、ウツボカズラにとって貴重で摂取の難しい栄養素である窒素の同位体のひとつを用いて、それがアリから
ウツボカズラへと受け渡される経路をたどった。その結果、ウツボカズラはアリの排泄物や死体に含まれる窒素を吸収して
いることが分かった。

◆ほかの昆虫を逃がさない

 ところで、ウツボカズラを利用しているのはこのアリだけではない。ハエやカは、この植物の壺型の捕虫器に卵を産みつけて
いる。孵化した幼虫は消化液に落ちたほかの昆虫を食べて成長し、成虫になるとウツボカズラから出て行ってしまう。この
場合、ウツボカズラは自分のものにできるはずだった獲物をハエやカに奪われたことになる。

 ただし、これらのハエやカが幼虫のうちにアリに食べられてしまえば、貴重な窒素の源は引き続きウツボカズラの体内に
確保されることになる。

 もしハエやカの幼虫が1匹たりとも捕虫器から逃れられなかった場合、ウツボカズラの得る窒素の量は19%も増えると、
研究著者のシャーマン氏は言う。

>>2あたりに続く

Jane J. Lee/National Geographic News May 24, 2013
http://www.nationalgeographic.co.jp/news/news_article.php?file_id=20130524001

2 :ニュース二軍+板記者募集中!@pureφ ★:2013/05/27(月) 07:46:11.65 ID:???
「実に見事な研究だ」と、アルゼンチン国家科学技術研究会議(CONICET)の植物学者ブリジッテ・マラッツィ(Brigitte
Marazzi)氏は言う。アリからウツボカズラへの養分の伝達がどのように行われているのかは、これまで誰も解明できていな
かったとのことだ。マラッツィ氏は今回の研究には参加していない。

 ブロンスタイン氏も同意見だ。アリとウツボカズラとの協力関係についての今回の論文の説明は、かなり納得のいくもの
だと語っている。

「このアリが食べる昆虫のほとんどは、ウツボカズラから逃れ出る能力のあるものだ。つまりアリのおかげで、ウツボカズラは
栄養源を失うことなく体内に閉じ込めていられる」とブロンスタイン氏は言う。

「今回の例は、2種の生物だけを見ていたのでは(関係を)理解できない場合があることをよく示している」とブロンスタイン
氏は言う。もし研究チームがウツボカズラとアリだけに注目していれば、ハエやカの幼虫のせいで何が起こっているかは
見逃されてしまったかもしれない、というわけだ。

 ウツボカズラとアリの共生関係についての今回の論文は、5月22日付けで「PLOS ONE」誌に発表された。

A Novel Type of Nutritional Ant–Plant Interaction: Ant Partners of Carnivorous Pitcher Plants Prevent Nutrient
Export by Dipteran Pitcher Infauna
Mathias Scharmann, Daniel G. Thornham, T. Ulmar Grafe, Walter Federle
PLOS ONE 10.1371/journal.pone.0063556
http://www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0063556

関連ニュース
【生物】コウモリと食虫植物の奇妙な互恵関係 コウモリの排泄物を主食にするウツボカズラ 画像あり
http://toki.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1296731064/-100

3 :名無しのひみつ:2013/05/27(月) 08:10:53.93 ID:MrB3VJSH
動物が腸の中に乳酸菌を飼ってるのと似たような関係かな?

4 :名無しのひみつ:2013/05/28(火) 00:02:46.79 ID:tbFXwCsy
ボウフラは何で溶けないの?

5 :名無しのひみつ:2013/05/28(火) 00:40:18.22 ID:Uak+jhFm
ウツボカズラって虫が中に落ちたらフタ閉じなかったっけ?

6 :名無しのひみつ:2013/05/28(火) 01:06:43.37 ID:gGKy0kyF
ウツボカズラにダンゴムシ入れてみ。

壺が変色して腐るから。

なぜかは知らない。

7 :名無しのひみつ:2013/05/28(火) 07:34:11.21 ID:oEDZ2izl
前、温室で大型種を栽培してたが、
大小のゴッキーがこれでもかと入っていて、中で水カビでゼリー状に固まってた。
育てて楽しかったが不衛生な植物だなあと。

>>4
消化液全然弱いよ。
溺れた虫が勝手に腐って養分になってる感じ。

8 :名無しのひみつ:2013/05/28(火) 08:16:35.00 ID:hvnkV+nu
まだ口の開いていないウツボカズラの水は
人間が飲んでも僅かな酸味があるだけの美味しい水だという話だな

探検家でこのようにしてウツボカズラの水を飲んだ人が何人かいる
飲む前は消化液で口の中や食道が溶けるのではとびびったが、どうみてもそんな強力なものに思えず
飲んでみたら普通に美味いだけだったとの事

pHでいくらかとかを測定した人はまだいないっぽいなあ

9 :名無しのひみつ:2013/05/28(火) 08:20:46.82 ID:hvnkV+nu
タンパク質分解酵素の種類とかも分かると良いんだが

モウセンゴケがネバネバに虫をくっ付け消化する、と言われているが
植物の体外に粘液や蜜を出すものは多い
アリに蜜を与えて植物体を歩き回らせて他の昆虫の食害を防いでいる、というが
アリってアブラムシとかツノゼミみたいな吸汁性昆虫を保護して却って植物体に害をなす場合もあるなw
その辺はバランスなんだろう

つぼみの周りに粘液を多めに出し、やってきた昆虫をくっつけて殺してしまう植物も多いね

10 :名無しのひみつ:2013/05/28(火) 08:56:47.04 ID:Dlo138c0!
ウツボカズラの消化液のプロテオーム解析とか
住みついてる微生物相のゲノミクスとか色々と調べられてるよ

11 :名無しのひみつ:2013/05/28(火) 13:39:21.54 ID:vaGUM+bo
小型の猿がウツボカヅラをトイレにしてて
そこから栄養を摂取してるとか言う話を前読んだな

12 :名無しのひみつ:2013/05/28(火) 13:39:29.48 ID:mY5bSNc3
食虫植物「うんこもまんざらではないわ

13 :名無しのひみつ:2013/05/28(火) 13:59:35.01 ID:4nt4Z617
アリにも劣る経営者の多い事
獲物を根こそぎ奪って食虫植物を枯らせてしまう

14 :砂漠化止める気もねぇし:2013/05/28(火) 22:00:25.35 ID:K5UAz3IL
医療国際審査制度の提案
http://www.shomei.tv/project-1963.html

15 :名無しのひみつ:2013/05/29(水) 11:16:42.27 ID:CorARha2
互いを必要としているって言ってるけどさ
アリがウツボカズラをスカトラーに調教したような感じだよな
主従関係って言った方が正しい

16 :名無しのひみつ:2013/05/29(水) 23:37:58.55 ID:Mb0AwIQd
腐食を根から吸収するのと同じ感覚で、葉の液の中で虫を腐らせてそのまま吸収してるわけかね

17 :名無しのひみつ:2013/05/30(木) 01:40:37.18 ID:R/5ZIIkx
植物が吸うのは無機物だけって事になっている

有機物の多い土壌がよいのは、その方が小型の生物が活動して土壌に穴をいっぱい開けるので
好気的になり根が呼吸し易いからだ、というのが理由だ

同じ事をマイクロマシンにやらせて、土壌中に燃料入り微小カプセルを混ぜておくのと
有機物をぶちまけて小型生物に動き回らせるのとどっちが良いか?というわけだ

18 :名無しのひみつ:2013/06/01(土) 11:42:20.21 ID:qp15Qhvg!
>>17
植物を寒天培地で育てる時は砂糖やビタミンを加えるし、それを根から吸収してるようだけど

19 :名無しのひみつ:2013/06/02(日) 09:31:41.75 ID:1p3G11rB
>>18寒天培地だったら脱分化してて葉緑体も無いような状態の植物だろ

植物に有機物を与えると、吸収するのか?という実験も存在する
結論としては、使える有機物があれば吸うんだとさ

でも自然界ではそう都合よくは有機物を得られないので、
窒素分は無機窒素化合物の形で吸い上げるしかない
アミノ酸なんてあっても他の微生物に速やかに食われてしまうからなあ

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