食虫植物 ウツボカズラ・ハエトリソウ・モウセンゴケ 進化の謎にサイエンスZERO迫る!

こんにちは。

NHK Eテレで放送している『サイエンスZERO』。毎回毎回いま話題の最先端の科学と技術をとっても分かりやすく解説してくれるので、ワタクシの大好きな番組でもあります。

今回は、2020年10月4日放送の「食虫植物&命を救うタラ 進化の秘密に迫る!」ご紹介します!

過酷な環境を生き抜くために進化した「食虫植物」と「タラ」を大特集!食虫植物が虫を消化・吸収する能力の秘密を探ると、植物がもともと持つある遺伝子を2倍に増やし、巧みに変化させるという「進化のシナリオ」が見えてきた。一方、極寒の海にすむ「タラ」からは超強力な「手術用接着剤」が完成目前!強度を大幅に引き上げ、人体に害がないという「夢の接着剤」の材料はなんとタラの皮!?驚異の生物研究、その最前線に迫る。

食虫植物 ウツボカズラ・ハエトリソウ・モウセンゴケ 進化の謎にサイエンスZEROが迫る!放送日と出演者は?

【出 演】小島瑠璃子、森田洋平

【語 り】川野剛稔

【放送日】2020年10月4日

【放 送】 毎週日曜 [Eテレ] 午後11時30分~0時

【再放送】 翌週土曜 [Eテレ] 午前11時~11時30分



食虫植物 ウツボカズラ・ハエトリソウ・モウセンゴケ 進化の謎にサイエンスZEROが迫る!植物なのに虫を食べるのはなぜ?ゲノム解析で謎を解く日本人研究者!!

ハエトリソウ、ウツボカズラ、モウセンゴケ。どれも食虫植物で、獲物を捉える方法もそれぞれ異なりとっても面白いです。

「種の起源」で有名なチャールズ・ダーウィン、晩年は食虫植物の研究に没頭し、「素晴らしい植物、いやむしろ非常に賢い動物なんです。」という言葉が残っているんだとか。

食虫植物は、植物のくせに虫などの生き物を捕らえて栄養を吸収しているのは一体なぜなのか?

この食虫植物の謎がゲノム解析の結果、ついに解き明かされました!

この謎を解明したのは、やさしそうな笑顔が印象的な長谷部 光泰(はせべ みつやす)先生。基礎生物学研究所 生物進化研究部門で食虫植物進化の研究をしています。

長谷部先生が大注目したのが、食虫植物の遺伝子情報。ほかの植物の遺伝子情報と比較することで、食虫植物が虫を食べる遺伝子(食虫遺伝子)の働きが分かったんだとか。

食虫遺伝子っていうのは、食虫植物だけが持っている特別な遺伝子ではなく、普通の植物にも同じような遺伝子があることを突き止めたんだそうな。食虫遺伝子のそっくり遺伝子とは、耐病性遺伝子。

病気を引き起こすカビなどが葉っぱについたりしたときに、植物自身の体を守るために働くのが耐病性遺伝子。葉っぱについたカビなどをタンパク質を壊す酵素で攻撃して分解するんだということ。

食虫植物が捕らえた虫を酵素で分解・消化する働きは、この耐病性遺伝子の働きを応用したものだったんです!


食虫植物 ウツボカズラ・ハエトリソウ・モウセンゴケ 進化の謎にサイエンスZEROが迫る!植物なのに虫を食べるのはなぜ?進化は偶然の産物とは?

食虫植物が虫を食べるようになったのは、植物が元から持つ耐病性遺伝子の働きを応用できたからでしたね?

では、

食虫植物は耐病性遺伝子を食虫遺伝子にしてしまったことで病気に弱い植物になったのか?

光合成もできて捕らえた虫も栄養分にできちゃう食虫植物は最強なのか?

食虫植物の進化は次のような偶然の産物なんだそう。

食虫植物 ウツボカズラ・ハエトリソウ・モウセンゴケ 進化の謎にサイエンスZEROが迫る!遺伝子が偶然2倍に増量?

最新の研究から、どうやら細胞が増えるときに遺伝子のコピーミスが起こってしまって、遺伝子が偶然2倍になってしまったらしいことが分かってきたんだとか。

その結果、遺伝子には耐病性遺伝子も2つあることになり、そのうちの一つが食虫遺伝子に変化することで、耐病性を持ちながら、食虫性も獲得するという進化が起きたのではないかと考えられているそうな。

食虫植物 ウツボカズラ・ハエトリソウ・モウセンゴケ 進化の謎にサイエンスZEROが迫る!環境が食虫植物に偶然有利だった?

植物としては一見最強に見える食虫植物ですが、実はそうでもないようです。その辺の草むらに食虫植物って見かけないですよね?

腐葉土ふかふかのミネラルなどの栄養たっぷりの土壌環境では、食虫植物は虫を捕食するように葉っぱを変化させてきたことで、光合成の効率が下がってしまい、他の植物との競争に負けちゃうんだとか。

逆に、土に栄養分が少ないやせた土壌環境では、虫などからの養分を吸収することで食虫植物は競争を勝ち抜き、生き延びてきたって考えられているんだそう。


食虫植物 ウツボカズラ・ハエトリソウ・モウセンゴケ 進化の謎にサイエンスZEROが迫る!進化の順序がもはや真逆?

生物進化を勉強した大昔、キリンの首がなんで伸びたのか教科書に書いてあった記憶があります。木の高いところの葉っぱを食べようとして首が伸びる進化をしたとかって説明が書いてあったような??

長谷部先生によると、「環境に適応するように進化した」のではなく、「偶然生まれたものがそのときの環境にたまたま適合して生き残っていった」ということなんだとか。これ、今までの進化の説明と真逆ですよね。

長谷部先生の説明の方がワタクシ的にはしっくりきました。サイエンスが進むことで、どんどん常識が書き変わっていくんですねぇ〜。オモシロイ!

夏場、庭先にわくヤブ蚊。食虫植物でこいつらをやっつけることはできるんだろうか?ちょっと研究してみようかしら?


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