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アリ植物（/ m ər ˈ m ɛ k ə f aɪ t / ; 文字通り「アリ植物」）は、アリのコロニーと共生関係にある植物です。アリ植物には100を超える属があります。 [1]これらの植物は、アリが隠れることができるドマティア、アリに食物を提供する食物体と花外蜜腺 の形で構造的に適応しています。[ 1]これらの資源と引き換えに、アリはアリ植物の受粉、種子散布、必須栄養素の収集、防御を支援します。[1]アリに特に適応したドマティアは、ミルメコドマティアと呼ばれることがあります。[2]
相互主義
アリ植物はアリと共生関係にあり、植物とアリの両方に利益をもたらす。この関係は、条件的または絶対的である可能性がある。[3]
義務付ける
絶対相利共生では、関係する生物は相互に依存しており、単独では生存できない。このタイプの相利共生の例は、植物の属であるオオバギに見られる。この属のすべての種は、さまざまな形でアリに食物を提供するが、ドマティアを生成するのは絶対種のみである。[1]アリ共生のオオバギの最も一般的な種のいくつかは、属のアリと相互作用する。オオバギはパートナーの植物に完全に依存しており、提供された巣作りスペースと食物体なしでは生存できないことがわかっている。実験室でのテストでは、働きアリは植物から離れては生存できず、自然の生息地では他の場所では発見されなかった。[4]
条件付き
通性相利共生では、当事者（この場合は植物とアリ）の生存は相互作用に依存しません。通性相利共生は、花外蜜腺を持ち、アリ専用の他の構造を持たない植物で最もよく発生します。[3]これらの非排他的な蜜腺により、さまざまな動物種が植物と相互作用することができます。[3]共進化が起こっていない 非在来植物とアリ種の間でも、通性関係が発達することがあります。たとえば、北米に導入された旧世界のマメ科植物は、植物の原産地から来たアリによって保護される場合があります。[3]
構造的適応
ドマティア
ドマティアは、アリの居住に特に適応した植物の内部構造である。[5] これらの空洞は、主に植物の茎、葉、および棘に見られる。多くの異なる属の植物がドマティアを提供する。アカシア属の植物は、最も広く認識されているドマティアの形態のいくつかを持ち、アリと植物の絶対共生の最良の例のいくつかを提供する。[5] 異なるアカシアの種は、共依存する同類に必要なさまざまなリソースを提供する。これらのリソースの1つは、シェルターの必要性である。アカシアの茎には、アリが住居構造として使用するために掘り出す大きなトゲがある。[5] 木には巣があるため、これらの攻撃的なアリは木を乱すと強く反応し、アリ植物に草食動物や侵入するツルからの防御を提供する。[5]
ドマティアは特定の植物の塊茎の中にも見られます。[6] 塊茎は、実生の胚軸が膨らんで中空の部屋のある構造になり、アリが住み着くようになります。 [6]アカネ科 植物には、最もよく知られている塊茎アリ植物、ミルメコディアが含まれます。[6]
食品の体
一部の植物は、他の生物が利用するための食糧体を生成します。これらの小さな表皮構造には、採餌者が取り出して消費するさまざまな栄養素が含まれています。 [ 7 ]食糧体は、含まれる主な栄養素と、それを生成する植物の属によって識別されます。 [7]ベルティアン小体はアカシア植物の小葉の先端に見られ、比較的高いタンパク質含有量を持っています。[8]ベッカリアン小体はオオバギ属の若い葉に見られ、特に脂質が豊富です。脂質は、オクロマ植物の葉と茎にある真珠小体に含まれる主な栄養素でもあります。セクロピア植物に生息するアリのほとんどは、主な食料源としてミュラー小体を収穫します。注目すべきことに、葉の柄にあるこれらのミュラー小体は主にグリコーゲンです。グリコーゲンは動物に見られる主要な貯蔵炭水化物であり、植物には非常にまれです。[7]
花外蜜腺
花外蜜腺は、植物の花の構造の外側にある糖を産生する腺です。世界中のさまざまな植物種に見られ、通常は蜜腺を持たない葉、茎、小枝などの植物構造に最もよく見られます。[3]これらの分泌構造は、さまざまな動物が蜜を摂取できるという点で非排他的であることが多いですが、アカシア・コリンシイなどの一部の絶対アリ植物では、花外蜜が共生関係にあるアリのパートナーにのみ魅力的になるように改変されています。[3] [9] [10]このようにして提供された蜜はアリの餌となり、アリはこれらのアリ植物を草食動物の活動から保護します。花外蜜腺を持つ落葉樹の一種であるキササゲは、アリに保護された枝の葉組織の損失が減少し、生産される種子の数が増加します。[3]
アリと植物の相互作用
アリは花粉媒介者として
ハチ類とは異なり、アリはめったに植物を受粉しません。アリが受粉者として優れていない理由についてはさまざまな説が唱えられていますが、いずれも検証されていません。a) アリは飛べないため、花粉を遠くまで運べず、受粉が起こらない、b) アリはハチのように組織的に餌を探し回らない、c) アリは毛がなく、頻繁に体を掃除するため、花粉が他の植物に運ばれない、などです。[11] アリによる受粉のほとんどの場合、アリは複数の受粉者の1つであり、植物は受粉をアリに完全に依存しているわけではありません。しかし、ラン科のLeporella fimbriata は、羽のある雄アリのパートナー ( Myrmecia urens )によってのみ受粉できます。[12]
アリと種子の散布
アリココリー（アリ散布）は、アリによる種子の収集と散布です。北米東部の春に開花する草本植物の 30% 以上はアリによって散布されています。[7] このシナリオでは、植物とアリの両方が恩恵を受けます。アリには、種子の表面にある取り外し可能な食物体であるエライオソームが提供されます。エライオソームは多様な成分を持ち、通常は脂質と脂肪酸を多く含みますが、アミノ酸、糖、タンパク質も含まれています。 [7] アリは、種子がコロニーに運ばれると、エライオソームを取り除きます。その結果、種子は捕食者から保護された栄養豊富な基質に安全に置かれ、植物は種子にとって最適な定着条件を得ることができます。[7]
植物に餌を与えるアリ
アリ栄養とは、「アリに食べられる」という意味で、アリの巣が残した残骸の山から、またはウツボカズラの場合はアリの排泄物から栄養分を吸収する植物の能力である。[13]熱帯樹木セクロピア・ペルタタは、窒素の98%をアリの仲間が残した排泄物から得ている。[14]
2014 年に Chanam らが行った研究では、ドマティアが特殊な保護に基づく共生関係なしに進化する可能性があることが示された。栄養上の利点は、複数のアリ種 (保護種、非保護種、さらには植物に害を及ぼす種を含む) や他の無脊椎動物によってもたらされる可能性がある。アリ植物Humboldtia brunonis はドマティアを生じることがあるが、すべての個体が花外蜜を生成する。ドマティアを生じるH. brunonis植物は、ドマティアを生じない植物よりも果実の結実率が高く、したがって繁殖成功率も高い。ドマティア付近の植物組織は、宿主種から追加の窒素化合物を受け取る。[15] [16]
防御としてのアリ
植物はアリにとって不可欠な資源を提供するので、植物とその資源を保護する必要性は極めて重要です。多くのアリ植物は、共生するアリによって草食動物と他の競合植物の両方から守られています。[7] 例えば、アカシア・コルニゲラは、絶対パートナーであるアリのPseudomyrmex ferrugineaによって徹底的に守られています。 P. ferrugineaの 1 つのコロニーには30,000 匹以上のアリが含まれ、複数のアカシアの木の世話をすることができます。[7] 兵隊アリは非常に攻撃的で、24 時間体制で木々をパトロールしています。木に何らかの撹乱があるとアリが警戒し、アリは角ドマティアの中からさらに多くの働きアリを募集します。これらのアリは、侵入者を噛んだり、激しく刺したり、剪定したりしてアカシアを守ります。アリは、他の昆虫、脊椎動物の草食動物、侵入する菌類、および他の植物からこの植物を守ります。[7]
参照
参考文献
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- ^ ウィルソン 1971
- ^ abcdefg コプトゥール 1991
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- ^ ビーティー＆ヒューズ 2002
- ^ ピーコール、ハンデル＆ビーティー 1991
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出典
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