説明された偽のハエを作成する欺瞞的なデイジーの能力

オスのハエが花に近づき、メスのハエと思われるものの上に着地し、揺れます。 彼は交尾しようとしていますが、うまくいきません。 彼は別の試みをしています。 結局、彼はあきらめてブーンという音を立て、失敗しました。 一方、植物は欲しかったもの、つまり花粉を手に入れました。

南アフリカのヒナギクであるゴルテリア ディフサは、花びらに雌のハエに似た複雑な構造を作ることが知られている唯一のヒナギクです。 毛むくじゃらの隆起と白いハイライトを備えたこの説得力のある 3 次元の欺瞞の背後にあるメカニズムは、何十年もの間科学者の興味をそそってきました。

今回、研究者たちは、ヒナギクの花びらに偽のハエを作ることに関与する 3 つの遺伝子セットを特定しました。 大きな驚きは、3 つのセットすべてが植物内ですでに他の機能を持っていることです。1 つは鉄を動かし、1 つは根毛を成長させ、もう 1 つはいつ花ができるかを制御します。

この研究では、3 セットの遺伝子が、偽のテントウムシを作る新しい方法でデイジーの花びらに集められていることがわかりました。 「鉄移動」遺伝子は、花びらの通常は赤紫色の色素に鉄を加え、よりハエに似た青緑色に色を変えます。 根毛の遺伝子は、花弁で毛を広げて質感を与えます。 そして、遺伝子の 3 番目のセットは、偽のハエを花びらのランダムな位置に出現させます。

「このヒナギクは、新しい「ハエを作る」遺伝子を進化させたわけではありません。代わりに、さらに賢いことを行いました。植物のさまざまな部分ですでに他のことをしている既存の遺伝子を集めて、花びらに複雑なスポットを作りました。オスのハエをだます」と、ケンブリッジ大学植物科学部のビバリー・グローバー教授であり、同大学の植物園のディレクターであり、この研究の上級著者である.

研究者たちは、ヒナギクの花びらが受粉のためにオスのハエを引き付けることで、進化上の利点を与えていると述べています。 植物は南アフリカの過酷な砂漠環境で育ち、花を咲かせ、受粉し、枯れる前に種を植える短い雨季しかありません. これにより、受粉媒介者を引き付けるための激しい競争が生まれます。そして、偽のテントウムシが付いた花びらは、南アフリカのヒナギクを群集から際立たせます.

その結果は本日、雑誌に掲載されました 現在の生物学.

ほとんどの生物と比較して、性的欺瞞的なデイジーを含む植物のグループは、進化的には150万から200万歳と非常に若い. この家系図の最も初期のヒナギクには偽のハエ斑点がありませんでした。つまり、ヒナギクの花びらに非常に急速に現れたに違いありません。

「偽のハエのように複雑なものは、多くの遺伝子と多くの突然変異を伴い、進化するのに長い時間がかかると予想されます。しかし、実際には、既存の 3 つの遺伝子セットを一緒にすることで、はるかに迅速に進化しました」と博士は述べています。 . . ケンブリッジ大学植物科学部のポスドク研究員であり、この研究の筆頭著者であるローマン・ケレンバーガー氏は次のように述べています。

結果を得るために、研究者たちは、同じ種類のヒナギク植物の偽のハエの有無にかかわらず、花弁でどの遺伝子がオンになったかを比較しました。 彼らはまた、これらを単純な斑点パターンを生成する別の種類のデイジーの花びらと比較して、どの遺伝子がデイジーの斑点を非常に欺瞞的にすることに具体的に関与しているかを突き止めました.

これは、花びらの上に複数の偽のハエを生み出す花の唯一の例です. ヒナギク科の他のメンバーは、実際のハエにはあまり説得力のない、はるかに単純なスポット (たとえば、すべての花びらの周りのリング内のスポット) を作成します。 家系図のさまざまなヒナギクを比較することにより、研究者は偽のハエが生まれた順序を理解することができました.最初に色、次にランダムな位置、次にテクスチャ.

「非常に短い時間枠でまったく新しい器官を進化させるようなものです。オスのハエは単純な斑点のある花に長くとどまることはありませんが、これらの偽のハエに非常に確信を持っているため、交配に余分な時間を費やします。より多くの花粉を花にこすりつけて、受粉を助けます」とケレンバーガーは言いました.