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Oct 21, 2023

1億4千万年前に最初の花は昆虫によって受粉したが、それはミツバチではなかった

進化生物学者が自然界の過去の謎を探る探偵だとすれば、系統樹は犯罪現場の容疑者を赤い紐と画鋲で繋いだコルクボードの彼ら版である。

そして、この形式の生物学的調査研究から得られた最新の事実は、約1億4000万年前に最初の花粉を別の植物に運んだのはミツバチではなく昆虫であり、これによって約40万個が誕生した植物相の繁殖を開始したということである。これらの種は現在、地球の陸地(および一部の水域)のほぼ90%を占めています。

オーストラリアにあるシドニー植物園、マッコーリー大学、ホークスベリー環境研究所、およびUNSWシドニーの科学者たちは、分子データを組み合わせて最先端の系統樹を作成し、昆虫や植物の化石を観察することで、次のことを明らかにした。彼らは植物受粉の歴史を調べ、現場に現れた最初の生物はミツバチではないと確信している。

なぜ? ほとんどの証拠は、この花がミツバチの存在より前に存在したことを示唆しており、この最初の花は今日私たちが知っている精巧な動物を惹きつけるデザインのようなものではなかったので、昆虫は小さかったでしょう。

研究者らによると、最も可能性が高いのは小さなハエやカブトムシ、あるいはユスリカ、さらには地球上からとうの昔に消え去った昆虫だという。

この謎を解明するために、研究者らは、約 1 億 4,500 万年前まで遡る系統を持つ 1,160 種を特徴とする顕花植物のすべての科の複雑な樹木をつなぎ合わせました。 これにより、彼らはこれらの植物の花粉媒介者を追跡し、それが時間の経過とともにどのように変化するかを観察し、重要な進化の変遷に注目しました。

研究チームは、昆虫、脊椎動物(ハチドリやコウモリを含む)、風、水をマッピングした結果、昆虫が歴史を通じて植物の受粉の約86%に関与しており、今日に至るまで支配的な勢力であり続けていることを発見した。

「進化系図は、どの植物科がいつ進化したのかを示しています」と筆頭著者でマッコーリー大学博士課程の学生ルビー・E・スティーブンス氏は述べた。 「さまざまなモデルを実行することで、現在の植物に受粉をもたらしたものから、過去にその植物の祖先を受粉させた可能性のあるものまで、逆方向にマッピングすることができます。」

そして、研究者らは風による受粉が歴史を通じて42回進化したことを観察したが、そのプロセスが再び動物に戻ったという証拠はほとんどなかった。 このことから、科学者たちは、最初の花粉媒介者は実際には昆虫であったと確信しています。

植物も昆虫も、開花植物相(被子植物)が出現するまで、何百万年もの間地球上に存在していました。 現在、植物の約 90% は受粉に依存する開花種です。 もちろん、これらの植物は、食糧、産業、生息地と生物多様性、そして地球上の生命全体にとって極めて重要です。

植物はまた、動物を引きつけるための精巧な色、形、魅惑的な香り、さらには性的模倣を開発するなど、生き残る可能性を最大化するための賢い戦略を進化させてきました。 そして、多くの人は、この相互に有益な関係が継続することを保証するために、食べ物、水、花蜜などの贈り物を提供します。

科学者たちは、どの動物が開花植物の生命を最初に運び出したのかを明確に言うことはできないが、今回の研究は、昆虫が地球上の生命を維持する上で信じられないほど重要な役割を果たしていることを浮き彫りにしている。

「これは重要な発見であり、今日地球上のほぼすべての植物の起源の重要な側面を明らかにしています」とスティーブンス氏は述べた。 「植物は地球の生命線であり、私たちの研究は、地球の歴史を通じて植物の繁殖における昆虫の重要性を浮き彫りにしています。」

この研究は『New Phytology』誌に掲載されました。

出典: ニューサウスウェールズ大学

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