植物多様性の新たな维持メカニズムの発见―寄生植物ネナシカズラによる寄主植物の共存―

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 篠原直登 生态学研究センター特定研究員と山尾僚 同教授、野宮陸 弘前大学修士課程学生(研究当時)は、河川敷に広がる草地で優占する2種の草本植物の共存に、寄生植物が重要な役割を果たしている可能性を示しました。

 自然界には多くの植物种が一绪に生育しており、「共存」しているように见えます。しかし、光や土壌栄养塩といった同じような资源を利用する植物种の共存が、実际にどのようなメカニズムによって可能になっているかは十分に明らかにされていません。本研究では、草地でよく见られる寄生植物の一种アメリカネナシカズラに注目し、2种の寄主植物种の竞争関係に与える影响を検証しました。野外调査と寄生実験から得られたデータを解析し、寄生植物と寄主植物种间の个体群动态を再现する数理モデルを构筑しました。その结果、ヤハズソウはアキノエノコログサよりも竞争的に优位な一方で、アメリカネナシカズラから寄生されやすく死亡しやすいことが分かりました。この作用によりアメリカネナシカズラが多く存在する场所では、ヤハズソウの生育が抑制され、アキノエノコログサが生育しやすいことが分かりました。実データから再现した数理モデルから、アキノエノコログサ、ヤハズソウ、ネナシカズラの3者が动的に个体数を変动させながら共存することが示されました。

 本成果は植物の共存メカニズムの新たな証拠として、自然界での植物多様性の维持に関して重要な知见となります。

 本研究成果は、2024年10月24日に、国際学術誌「Ecology Letters」にオンライン掲載されました。

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(补)アキノエノコログサ、ヤハズソウの竞争関係と、その寄生植物アメリカネナシカズラの影响。竞争的に优位なヤハズソウがより寄生されやすい。(产)その「竞争と防御のトレードオフ」のため、ヤハズ、エノコロ、ネナシの个体数が动的に変化しながら共存が生じる。
研究者のコメント
「本研究は、河川という身近な草地での観察による気付きをきっかけに始まりました。自然を见ていて着想したアイデアを検証する上で、実际のデータを数理モデルと组み合わせる、いわば実証と理论のハイブリッド的なアプローチの力强さを感じました。今后は、いわゆるナチュラリスト的な気付きを大切に、実証と理论の融合を通して、未だ解决されていない自然界の多くの谜を明らかにしていきたいと考えています。」(篠原直登)

「アメリカネナシカズラは、一度寄生すれば爆発的な速度で茎(蔓)を成长させます。その茎で次から次へと寄主に巻き付き寄生していく様子はまさに捕食者かのごとくですが、うまく寄主を得られないとすぐに弱ってしまう、そんなとてもわかりやすい植物です。そんな爱らしい寄生植物が多种の共存に大きな影响を与えていることは惊きでした。本研究で共存のメカニズムについての証拠を1つ示すことが出来たことをとても嬉しく思います。」(野宫陆)

「アキノエノコログサもヤハズソウもネナシカズラも日本に広く生育するありふれた植物ですが、その関わり合いを丁寧に调べていくと、兴味深い现象に繋がっていました。今后も多面的なアプローチを用いて多様な生物たちの関わり合いを纽解いていきたいと思います。」(山尾僚)

研究者情报
研究者名
篠原 直登
研究者名
山尾 僚
书誌情报

【顿翱滨】


【书誌情报】
Naoto Shinohara, Riku Nomiya, Akira Yamawo (2024). A Parasite Plant Promotes the Coexistence of Two Annual Plants. Ecology Letters, 27, 10, e14554.