食虫植物はあなたが思っているほどクールではない

食虫植物は究極の植物のように思えます。風に揺れて日光を浴びるだけでは飽き足らず、おいしい昆虫の肉も食べます。食虫植物は肉食動物であり、植物でもあります。緑とは何かを再定義しています。そうでしょう？

進化論的に言えば、食虫植物は血に飢えているというよりは必死だということが判明した。昆虫を捕らえて殺す能力は、主に土壌の質が悪い場所での生活への適応である。この能力は少なくとも6回別々に進化しており、 Nature Ecology & Evolution誌に掲載された新しい研究によると、これらの植物が昆虫を捕らえて消化するメカニズムは分子レベルでも密接に関連しているという。

同じ特徴が異なる種や場所で別々に進化することを、一般的に「収斂進化」と呼びます。鳥と昆虫はどちらも飛べます。イカと人間はどちらもカメラのような目を持っています。そして世界中の食虫植物は昆虫を捕らえて殺して食べます。これらはすべて収斂進化のごく表面的な例で、同じ能力がわずかに異なる方法で進化したというものです。食虫植物はそれをさらに一歩進め、実際に似たようなタンパク質を使用しています。

アメリカ、オーストラリア、アジアのウツボカズラは、それぞれが奇妙な食欲を別々に進化させたにもかかわらず、獲物を分解するために関連する消化酵素を使用しています。これは、植物が消化酵素を生成する方法が限られていることを示唆しています。同じメカニズムが3回も進化する可能性はごくわずかです。これらの酵素の一部は、他の非食虫植物に防御メカニズムとして存在するため、通常は無害なタンパク質が、虫を食べる能力が進化するにつれて再利用された可能性があります。

生物学者たちは、捕虫器の中の粘着性のある液体を採取し、酵素を検査するなどして、植物を研究した。また、捕虫器で活性化した遺伝子を、通常の葉で活性化した遺伝子と比較することもできた。捕虫器は、ハエトリグサの捕虫器のように、特殊な葉にすぎないので、これは直接的な比較だ。食虫植物が肉食になる前は、それらは普通の光合成機械だった。それらは、水は豊富だが栄養分があまりない沼地やその他の湿地帯に生息していた。そして、これらの前肉食植物のいくつかは、昆虫を捕らえ、その外骨格を消化し、その死骸から栄養分を吸収する能力を進化させた。それらの植物は、昆虫から炭素や窒素、その他の栄養分を得ることができたため、土壌の質が悪い場所でもよりよく生き延びた。それは苦肉の策だった。

植物にとって、葉を特殊な罠に変えるということは、多くのエネルギーを犠牲にすることを意味します。罠は光合成があまりできないので、太陽から得られるエネルギーが少なくなり、さらに罠を作動させるのに多くのエネルギーが必要になります。

こうした進化的適応のすべてが、観葉植物をかなり扱いにくいものにしています。動くハエトリグサで遊びたくなるかもしれませんが、つつくと早く落ちてしまいます。4、5回閉じると丸まって死んでしまいます。植物をいじることは、基本的に、限られた回数の攻撃をあなたの指に無駄にさせることであり、指を捕らえて食べることはできません。また、室内で育てる場合は、植物に小さな虫を与えなければなりません。なぜなら、植物は光合成だけで生き延びることができますが、昆虫を食べてこそ成長できるからです。

たとえ、食虫植物と遊ばず、毎日ハエを注意深く餌付けしたとしても、水道水で食虫植物を枯らしてしまうでしょう。食虫植物は栄養分の少ない土壌で生きるように進化したため、ほとんどの水道水に含まれるミネラル分が根を圧倒してしまいます。恐ろしい肉食動物のために、特別な水を浄化する必要があります。そして、好き嫌いの多い動物ほど厄介なものはありません。