進化の成功は共存にあり？昆虫を分け合う真菌の驚くべき戦略

進化の成功：競争ではなく分配

「自然界の進化的成功において、必ずしも強者が生き残るわけではありません。時には『共存できる者』が生き残ることもあります」とセント・レジャー博士は述べています。今回の研究で明らかになったのは、これらの真菌が互いを排除するのではなく、洗練された共存の方法を進化させてきたという事実です。

研究対象となったのは、Metarhizium 属の2種の真菌で、この属の真菌は世界中の土壌に存在します。この真菌群は植物を乾燥や栄養不足といった非生物的ストレスや害虫から守る役割を果たしており、「キーストーン種」とも呼ばれます。そのため、今回の発見は、この真菌群が生態系で成功を収めている理由の一端を説明するものとされています。

研究の方法と発見

研究チームは、蛍光タンパク質を利用して真菌を赤や緑に発光させる先進的なイメージング技術を駆使し、真菌が昆虫に侵入・感染し、体内で広がる過程を観察しました。その結果、どちらか一方が優勢になるのではなく、2つの真菌が昆虫の体を明確に分割して「縄張り」を分け合うことがわかりました。

例えば、大型のイモムシから1ミリグラム以下の小型のハエに至るまで、宿主となる昆虫の種類に関わらず、1つの真菌は前方の体節を占領し、もう1つの真菌は後方を占領するという分業が見られました。この分業の境界線は驚くほど鋭く、真菌同士がまったく交じり合わないことが特徴です。

なぜ共存するのか？

研究者らは、それぞれの真菌が独自の専門性や生態的なニッチを進化させた結果、限られた資源を分配する能力を獲得したと考えています。「進化の成功の鍵は競争に勝つことではなく、共有する術を学ぶことかもしれません」とセント・レジャー博士は語ります。

この「被害者分け合い」の戦略がどのようにして成立しているのか、また真菌同士がどのように領域を認識し合っているのかは未解明の部分が多く、さらなる研究が必要です。

応用の可能性

この研究は、真菌の相互作用を理解することで、生物学的害虫駆除の改善や植物成長促進の戦略に新たな方向性を提供する可能性があります。メタリジウム属の真菌は既に植物の水銀汚染からの保護や作物成長の促進、病害虫の駆除において優れた効果を示しており、その適応力の高さは非常に注目されています。

「これらの真菌は非常に柔軟性があり、長い進化の過程で新しい戦術や繊細な手法を開発してきました。また、遺伝子工学による改良が容易であり、その応用は想像力次第です」とセント・レジャー博士は述べています。

写真：レイモンド・セント・レジャー博士（Raymond St. Leger, PhD）

[News release] [PLoS Pathogens article]