花はいかにして特定の送粉者を誘引するのか-情報化学物質としての花の匂いの役割

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植物-送粉者間の関係の強度の差を決定づける要因、特に植物が特定の送粉者のみを誘引し、他を排除するメカニズムとして花の匂いに注目し、以下の実験・調査を行った。植物と送粉者の間に高い種特異性を持つ種と、そうでない種で花の匂いを比較する必要があるため、すでに送粉様式が明らかになっているコミカンソウ科のいくつかの属と、ユキノシタ科のチャルメルソウ属を対象に研究を行った。はじめにコミカンソウ科植物では、様々な送粉様式を持つ10種を対象に花の匂いの採集と分析を行った。その結果、特定の送粉者だけを花へ導く種では花の匂い物質が多様であった。また、雌雄花のそれぞれに特徴的な物質・組成を有することがわかった。一般的な送粉共生系では雌雄花間で匂いの物質・組成共に高い類似性を示すことが知られている。本研究では、植物の系統樹と送粉様式、花の匂いのデータを併せて解析することによって、植物と送粉者の種特異性成立の背景に、雌雄花の匂いの分化が関わっていたことを示唆した。次に、ユキノシタ科チャルメルソウ属の植物12種を用いて、特定の送粉者を花へ導き、不要な送粉者を排除するメカニズムの解明に取り組んだ。チャルメルソウ属植物は、同所的に数種が生育するが、それら同所的に生育する植物の送粉様式には明確な違いが見られることが知られている。すなわち、一方は特定の1種の送粉者のみを花へ導き、もう一方はその他の多くの送粉者を花へ導く。これらの送粉様式の違いを生み出す要因として花の匂いに注目し、採集と分析を行った。その結果、送粉様式と強い相関を持つ花の匂いの物質が検出された。それらの物質と送粉者を用いて、室内で誘引実験を行ったところ、ある物質が多くの送粉者を忌避する一方で、特定の1種の送粉者はそれらを忌避しないことが明らかになった。この物質は送粉様式を決定づけ、近縁種との生殖隔離を導く可能性が強く示唆された。