ミジンコを好む植物：研究者たちは、奇妙な捕食者と被食者の関係についての洞察を獲得しました。吸引トラップで追いかけてくる空腹のウトリクラリア植物から身を守るために、ミジンコはどうやら賢く適応しているようです。小さなカニが水中で敵の「匂いを嗅ぐ」と、側棘が発達し、よりゆっくりと泳ぎます。科学者らは、どちらも食虫水生植物が罠に吸い込まれるのをより困難にする、と説明している。
動物は通常植物を食べるが、約600の植物が形勢を逆転させた。彼らは生息地の栄養不足を補うために昆虫や他の獲物を狩ります。特によく知られているのは、ハエやカブトムシなどを捕獲するための高度な戦略を使用するハエトリソウ、モウセンゴケ、およびピッチャー植物です。しかし、水中世界を狩猟場として利用する食虫植物のグループも存在します。ウトリクラリア属（水嚢草）の代表的な植物は、湖や池に罠を仕掛けます。負圧が発生する泡状の捕捉器官です。ほんの少し触れるだけでフラップが開き、水がトラップに流れ込み、小さな生物も一緒に運びます。その後、ドアが再び閉まり、獲物は消化液によって溶解されます。
緑色の敵を持つ小さな生き物
貪欲な植物は特にミジンコに熱心です。これらは小さなカニで、よどんだ水の中を大勢で走り回ることがよくあります。それらは多くの生物の食物として機能するため、食物網の重要な基盤を形成しています。しかし、この小さな生き物は完全に無力な犠牲者ではなく、以前の研究がすでに示しているように、危険な生息地で自ら武装します。ミジンコは、水中の特定の物質に基づいて動物の敵の存在を感知すると、殻を強化し、とげを発達させます。ルール大学ボーフム校のセバスティアン・クルッパート率いる科学者らは、この小さな生き物が食虫水生植物の脅威にさらされたときに防御反応を示すかどうかを知りたいと考えた。
これを行うために、研究者らはまず、ウトリクラリア植物とミジンコが一緒に発生する生息地を探しました。彼らはゲルゼンキルヒェン近くの水域で探していたものを見つけました。ウトリクラリア・ネグレクタがミジンコのCeriodaphnia dubiaを狩っているのです。研究者らはこれら 2 人の敵対者の代表者を入手し、それを実験室に広めました。彼らの説明によると、ミジンコは単為生殖です。つまり、ミジンコは遺伝的に同一の子孫、つまり自分自身のクローンを生み出すのです。これが、実験のために実験室で明確な育種系統を作成した方法です。まず、科学者らはミジンコを植物と一緒に、細かい格子で区切って培養した。カニは食べられなかったが、水中の化学伝達物質を介して敵の「匂いを嗅ぐ」可能性があった。
新機能: 植物に対する動物の防御
次に、対照との比較により、植物と同じ水の中に住んでいたミジンコは、殻の付属器が長く、よりスリムであることが示されました。研究者らはまた、植物なしで育った比較動物よりも動きが遅いことも発見した。彼らの説明によれば、これらは明らかに防御戦略である。「付属肢によってミジンコの幅が吸引トラップの入り口の直径よりも広くなっていると考えられる」と共著者であるルール大学ボーフム校のマーティン・ホルストマン氏は言う。 「罠の大きさはさまざまですが、少なくとも小型の罠では動物を食べることはできません。おそらく、よりスリムな形状には有益な効果もあります。罠が作動したときの水の吸引がより容易に動物を通り抜けることができるからです。」これに加えて、泳ぎの動作が遅くなり、「より慎重に」なるため、おそらく罠が作動する頻度が低くなる、と研究者らは説明する。
いずれにせよ、調整の効果は明らかでした。研究チームは、さまざまなミジンコがどのくらいの頻度で食べられるかを比較しました。実際、植物と共生栽培された植物は、その後捕食される可能性が低くなりました。 「これは、適応が実際に植物に対する防御であることを示唆しています」とクルパート氏は言う。どうやらそれらは動物にわずかに有害であるため、価値がある場合にのみ生産されます。 「他の点では遺伝的に同一の動物は、植物と一緒に成長するため、必要な場合にのみこれらの防御機構を活性化します」とクルパート氏は言う。
最後に、ルール大学ボーフムの上級著者ラルフ・トールリアン氏は、この発見の特殊な性質を次のように強調しています。行動の調整や体の構造の変化など、さまざまな防御機能も同時に観察できるという事実は、一見目立たないミジンコがいかに多用途で魅力的であるかを示しています」と科学者は言います。
出典: ルール大学ボーフム、専門論文: International Journal of Molecular Sciences、doi: 10.3390/ijms23126474
