アブラムシは庭や農業において真の害虫となる可能性があります。侵入状況を判断するには、アブラムシが黄色を好むことを利用し、黄色の粘着トラップを設置します。しかし、なぜこの色がクローラーをこれほど惹きつけるのでしょうか?研究者は現在、農業害虫防除に新たな機会を提供する可能性のあるアブラムシの色覚を分析するための 2 つの新しいモデルを導入しています。
科学のモデル生物としても、農業における害虫としても、アブラムシはその洗練された生存メカニズムにより、今でも多くの人々を警戒させています。この小さな昆虫は、さまざまな作物の葉や茎から植物の樹液を吸いますが、鳥、クサカゲロウ、テントウムシなどの他の動物の餌としても機能します。後者はアブラムシを非常に効率的に捕獲するため、生物学的害虫駆除のために特別に品種改良されています。農業で広く使用されているアブラムシを捕獲する別の方法は、黄色いトラップを設置することです。数多くの野外調査により、小さな害虫は他の色よりも純粋な黄色にはるかに引き寄せられることが示されています。
昆虫の見方は私たちとは異なります
しかし、なぜ黄色がアブラムシに好まれるのかは、科学的にもまだ謎です。 「アブラムシの色への反応については数多くの研究が行われているにもかかわらず、その根底にあるメカニズムの研究はここ20年で始まったばかりです」とボン大学の農学者トーマス・デーリング氏とカッセル大学のサッシャ・キルヒナー氏は説明する。しかし、黄色はこれまでのところ、試行錯誤のアプローチによってのみアブラムシの好む色として特定されているだけであるため、これは重要です。しかし、小さな昆虫は私たちとは異なる色のスペクトルを認識するため、私たちが「黄色」と定義する色をあまり好みませんが、おそらく、私たち人間が特定の色として認識も区別もしない光のスペクトルの領域である可能性が高いです。
アブラムシの色覚のメカニズムと植物に対する反応を詳しく知るために、デーリングとキルヒナーは、2 回連続する春の畑に 200 以上のカラートラップを設置し、可視色のスペクトルの 70 の異なるセクションを表現しました。彼らは分光計を使用して、個々の色のいわゆる反射スペクトルを測定しました。これにより、その色に関連する光の波長が明らかになりました。 「分光計を使用すると、色を客観的に定量化できます。人間の色の認識は昆虫とは大きく異なるため、これは重要です。したがって、私たちは目に頼ることができません」とデーリング氏は説明します。研究チームは、それぞれの罠について、何匹のアブラムシが引き寄せられ捕獲されたかを調べた。
黄色のままですが、なぜでしょうか?
反射データと行動データ、つまりトラップごとに捕獲されたアブラムシの数は、2 つの数学モデルの基礎を形成しました。目的は、これらのデータを相互に相関させ、アブラムシの反応にどの波長が重要であるかを明らかにすることでした。最初のモデルでは、科学者らは、アブラムシが食物を探すときにどの視細胞が刺激されるかについての既知の情報を組み込みました。 2 番目のモデルは生理学的データを使用せず、動物の行動と各色の測定された反射データのみを考慮しました。
両方のモデルの結果は、アブラムシが私たち人間が黄色として認識するスペクトル範囲を好むことを裏付けました。さらに、両方のモデルは、アブラムシの視覚的行動を制御する特別な神経機構を示唆しました。これは、いわゆる反対色理論に基づいています。この理論では、光受容体は単一の特定の色を認識するのではなく、赤と緑、または黄色と青などの 2 つの反対色の違いを検出すると述べています。結果の明瞭さも驚くべきものでした。「両方の評価結果が最終的に非常に似ていたことに驚きました」とキルヒナー氏は言います。 「しかし、その結果は非常に強力であるため、数学的な人工物であることはできません。」
しかし、なぜシラミが実際に黄色を好むのかという疑問は残ります。結局のところ、シラミの食べ物は緑色の植物の葉です。 「これは生理学的に説明できるようになりましたが、シラミにとっての利点はまだ不明です」とトーマス・デーリング氏は言う。それにもかかわらず、新しいモデルは、作物の視覚的な背景を変更し、宿主植物を害虫から「隠す」既存の農業方法を最適化するのに役立ちます。この結果は、例えば育種や特別な施肥などによる葉の色を変える試みにも関連する可能性があります。現在の研究は、小麦の葉がより集中的な窒素で処理された場合よりも、窒素施肥が少ない場合の方がアブラムシにとってより魅力的であるという証拠をすでに提供している。
出典: Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn、専門記事: Philosophical Transactions of the Royal Society; 土井: 10.1098/rstb.2021.0283
