スミレの種子とトラマルハナバチ

  5月27日（日）に孫を連れ家内と一緒につくば市の洞峰公園に行きました。快晴でしたので池の回りをジョギングしている人を始め、遊具で遊んでいる子供達、テントの中でくつろいでいる家族などたくさんの方が休日を楽しんでいました。私は、子守のかたわら雑草や昆虫の写真を撮りました。

前回のブログの続きになってしまいますが、公園内のスミレには丁度種子が出来ていて、運よくその写真を撮る機会に恵まれました。これまでスミレの種子に興味を持つことはありませんでしたので今回が初めての観察になりました。驚いたことに、スミレの花1つに60個程度の種子が付いているようです。また大きさは1㎜程度なのですが、多くの方が指摘しているとおり小さなエライオソームがついていました。この程度の種子ならアリもあまり苦労せずに巣に運ぶことができるのでしょう。スミレ種子のエライオソームが確認できて良かったです。

さらに、人通りの少ない狭い砂利道の歩道を歩いていたとろ、アザミの花の上にハナバチらしき昆虫がいるのを見つけました。後で調べてみたところトラマルハナバチのようです。動きが速いのでピントを合わせることができませんでしたが、昨年9月22日に牛久市で遭遇したハナバチと同じ種類のようです。

そのほか、木陰をひらひらと飛んでいたヒメウラナミジャノメとキチョウの写真を撮ることができました。残念ながら、どちらも翅を広げた瞬間を撮影することはできませんでした。

道端にはヘビイチゴもたくさん実を付けていました。ジャムなどに加工して食べることも可能とのことですが、小さいころの印象があまり良くないので食べる気持ちにはなれません。

　また、葉の無い奇妙な花も見つけました。一ヵ所に結構たくさん固まっていて花が終わったものは茶色に枯れています。 名前を調べてみたところ「ヤセウツボ」であることが分かりました。ヤセウツボはマメ科やキク科の地下部に寄生し成長するとのことで、写真を撮ったヤセウツボの周りにはキク科のタンポポがあったので、その根に寄生していたものと思われます。
　面白いことに、このヤセウツボは筑波大学の構内にもたくさん生えていて、その有用成分に関する研究が行われているようです。その結果、ヤセウツボにはポリフェノールのアクテオシドが豊富に存在し、まだ試験管レベルの試験ですが認知症の発症に関与するβ-アミロイドの凝集を抑制する作用を持つことが報告^１）されていました。

　子守をさぼりながらの散歩でしたが、結構楽しい半日を過ごすことができました。孫に感謝です。

参考）
１）M.Kurisu et al.: Biosci.Biotechnol.Biochem., 77(6), 1329(2013)

 
 

 

アリ散布植物とエライオソーム、ヒメオドリコソウの繁茂

  野山を歩くと知らぬ間にズボンに山野草の種子が付き、取り除くのに苦労することが良くあります。タンポポのように種子を風に乗せて分散させる植物もあり、植物の種子の散布様式は巧で様々です。面白いことに、スミレの種子はアリによって巣まで運ばれるそうですが、アリは散布の報酬として種子の端に付着している「エライオソーム（Elaiosome）」と呼ばれる餌をゲットできるとのことです。　

エライオソームはアリの幼虫を育てる役割を担っていることから、15種のエライオソーム付着種子のエライオソームと種子そのものの栄養素に関する比較研究^１）が行われていました。それによると、エライオソームはエライオソーム付着種子と同様に脂質を多く含み、フルクトース等の可溶性の糖質（炭水化物）とともにヒスチジン等の遊離アミノ酸も豊富に含有する特徴を持っているとのことです。さらに、脂質中の脂肪酸組成を調べた結果によると、オリーブオイルの主要な構成脂肪酸として知られているオレイン酸が多く含まれているとのことです。別の論文^２）ではオレイン酸の結合した油脂（ジグリセリド）がアリに対する誘引物質であるとしていますので、どうやらオレイン酸がエライオソームの鍵物質の一つになっているようです。

アリによる種子の散布様式は、アリ散布（ミルメココリー：myrmecochory）と呼ばれ、80科800種の植物で確認されているようです（Beattie and Hughes, 2002）。驚いたことに、この仕組みを卵の安全な孵化のために利用しているチャッカリ動物もいるようです。擬態で有名なナナフシの仲間は、自分の卵に帽子状の餌を被せ、アリの巣まで運ばせるとのことです。餌が食べられたあと、卵は巣の外に捨てられそこで間もなく孵化するのですが、アリの巣の中でナナフシの卵が安全に守られていたということになります。

アリは地球上最も繁栄した最優先生物で、その数は地球上の1mm以上の生物の1%にものぼるとのことです。アリの先祖はハチですが、進化の過程で翅を失い、また目もあまり見えない代りに触覚が化学物質センサーとして高度に発達し、この触覚によるケミカルコミュニケーションを駆使した様々な生活様式（農業アリ、収穫アリ、サムライアリ、寄生アリなど）が可能になっているということです。

地球上で最も数の多いこのアリを巧みに利用している植物が「アリ散布植物」で、春の散歩で良く目につき、これまで写真を撮ったことのあるイヌノフグリやフクジュソウ、ニリンソウ、カタクリ、ヒメオドリコソウ、ホトケノザ、スミレ、クサノオウ、ムラサキケマン、カタバミなどは皆これに該当します。アリは、人間の生活圏においては河原などの石垣に巣をつくる場合が多いので、環境庁の植物レッドリスト絶滅危惧種Ⅱ類に分類されているにも関わらずイヌノフグリは、アリによる散布によって石垣には良く生えているとも言われています。

これら「アリ散布植物」の中で最近話題になっている植物は、日本在来のホトケノザと外来種のヒメオドリコソウのようです。両者はシソ科に属し生育環境が重なっているため競合が生じ、ホトケノザが少なくなりヒメオドリコソウが多く繁茂する状況になっているようです。ホトケノザは、他家受粉を行う開放花と自家受粉のみを行う閉鎖花を一固体が同時期につける一年草のようですが、ホトケノザの群落にヒメオドリコソウが生えると、ホトケノザの閉鎖花出現率が著しく増加することが分かったようです^３）。

ホトケノザの開放花種子のエライオソームは、閉鎖花種子のエライオソームより大きく、アリは開放花種子を好んで巣に運ぶので、ヒメオドリコソウが侵入したホトケノザ群落は生育場所を広げることができなくなります。帰化植物のヒメオドリコソウだけでなく、在来種のオドリコソウにも同様の作用があるようですが、何が（どんな物質が）そのような作用をするのかについてはまだ分かっていないものの、大変興味深い現象だと思いました。

参考）

１）Renate C. Fischer et al.:Oecologia,155,539(2008)
２）Senay Kusmenoglu et al.:Phytochemistry, 28(10),2601-2602(1989)
3) 高倉 耕一:日本生態学会大会講演要旨、第62回大会PA2-089（2015）

播種２０日後の豆類の様子

  豆類の種子を播いてから２０日目の畑を見てきました。大きな豆の白花豆や花豆、それにインゲンマメ類の虎豆、モロッコ豆、金時豆は初生葉が大きくなり、そろそろ本葉が伸び始める勢いでした。くらかけ豆（パンダ豆、鞍掛豆）や茶豆、黒大豆、黄大豆などは子葉が地上に展開し、これから初生葉が伸びようとしている段階でした。見かけ上は、順調のようです。　

ただしかし、岩手県における大豆の栽培法を見ると、播種は６月初～中旬ということになっているので、今後が心配です。それぞれについてしっかり観察して見ようと思っています。

豆類には、出芽の際に①下胚軸（epicotyl）が伸びて子葉を地表面より高い位置に押し上げるタイプ（epigeal）と、②下胚軸が伸びず上胚軸(hypocotyl)が伸長して地上に現れ、子葉は地中に留まるタイプ（hypogeal）、③子葉が地表の表面に留まる中間タイプの３タイプがあるそうです。今回、様々な豆類を植えましたが良く見ると、子葉が地上に出ない②タイプの白花豆と花豆においては初生葉がしっかりと出ている様子でした。一方、子葉が地上に出る①タイプの豆ではモロッコ豆、金時豆、虎豆などインゲン類において新生葉が出ており、大豆類の黒大豆や茶豆、くらかけ豆（パンダ豆、鞍掛豆）では、まだ新生葉の展開が見られませんでした。なおしばらくの間、鞍掛豆とパンダ豆を混同していましたので、修正しました。パンダ豆は白と黒の2色の豆でのようで、入手できていませんでした。

これまでのところ、幸いなことにキジバトによる鳥害は、まだほとんど見られませんでした。大豆の子葉2枚をハトに食べられると収量は半減し、子葉１枚なら25%減になるとのことです。発芽した大豆を抜き取ることも良くあるそうなので、ハトに大豆畑を見つけられたら大変なことになります。農研機構が実施した茨城県でのデータによると大豆のハトによる鳥害は5月に多くなり６月に低下するとのことです^１）。ハトの胃の内容物を調査したところ、6月には麦類が多くなるとのことで、この時期に大豆を播種し鳥害を避けるという工夫は合理的なようです。

５月20日の朝は冷え、畑付近から見える岩手山の頂上付近には再び雪が積もり、岩手山は雪の帽子を被った状況になりましたが、その後晴天になり雪はかなり溶け、21日には田植えの合図になる雪形が再び現れました。晴天の中、郷里ではあちこちで田植えが行われていました。

　今回、畑で出会った昆虫は少なかったのですが、ナス科の大敵ニジュウヤホシテントウも活動を始めたようです。その他にベニシジミやハナアブ、春の蛾の写真を撮りました。ハナアブと蛾の種類は良く分りませんので、後で整理したいと思っています。

　今年の冬には記録的な寒さの日が数回ありましたが、そのためだと思いますが、近所の10m位の高さのキササゲやモミジの木が枯死してしまったようでした（6月には芽が出ました。寒冷死ではなかったようです）。一方、シャクナゲはいつになく大きな花を咲かせていました。

　その後、キササゲの木を6月24日に確認したところ、若葉が出ていました。キササゲの木の芽吹きは他の木に比べて芽吹きの時期がだいぶ遅いため、枯死したものと勘違いしてしまいました。モミジの木は枯れてしまいましたが、以前から元気がありませんでした。寒冷のための枯れ死は、はやとちりでした。

参考）　

１）松岡　茂ら：日鳥学誌、36、55（1987）

笊川のスミレとフランスのスミレ産業

  春一番に咲く花の一つにスミレがあります。笊川のほとりには比較的大きな白いスミレの花がたくさん咲いていました。また中心部が紫色に染まった花も見つかりました。後で、調べてみるとアメリカスミレサイシンのようです。どちらも茎が見当たらず葉も花も地面から直接出ているように見え、花の側弁の基部にたくさんの毛状の突起が確認できます。５月中旬には草に隠れてしまい全く見えませんが、草をかき分けて探すと20cm以上の草丈になっていました。

また、タチツボスミレと思われる花も見つかりました。その他、ところどころにスミレの群落がありましたが、区別がつきません。日本には60種程のスミレがあるとのことで、その識別はかなり難しいようです。

形態だけからでは種の分別が難しいので、化学成分による分類を検討した例がありました。花弁の紫色を形成する色素のアントシアニンの組成や、葉のフラボノイド類を詳細に分析すると、種類の同定に役立つようです^１）。もちろん遺伝子（DNA）の分析の方がむしろ簡便で威力を発揮するものと思いますが、論文を見つけることはできませんでした。

　スミレは、種をネズミに運んでもらって広がる特徴があるということで有名になっています。種にエライオソーム（Elaiosome）と呼ばれる白い炭水化物の塊がしっかりと付いていているので、これを蟻が幼虫の餌として利用するために巣の中に運び、食べ滓の種は巣から外に放り出すとのことです。アケビやカタクリ、ヒメオドリコソウなどの種にもエライオソームがくっついているとのことで、植物のしたたかな生存戦略を垣間見ることができます。

　残念ながらスミレの種ではないのですが、エンレイソウ等のエライオソームに関する最近の研究報告がありました。それによると、蟻はエライオソームの品質や栄養的メリットについては識別ができず、オレイン酸をエライオソームのシグナルとして認識しているようだとの結論になっていました。使用した4種の中で蟻のコロニーの繁殖効果が最も少ないものの、オレイン酸を多く含むエライオソームを持つ種を選んで巣に運んだということでした^２）。

　スミレは日本でとても人気があります。でも、産業利用はされていません。最近は、スミレの栄養学的な価値や人間の健康に対する機能についての報告が各国から出されるようになっています。産業的な利用を目指した取り組みを最も活発に行っている国はフランスのようです。フランスの第四の都市といわれるトゥールーズは紋章にスミレを用いており、毎年2月の第一日曜日には「スミレフェスティバル」を開催する都市として知られています。そこにあるフランス国立農学研究所のトゥールーズ研究センターでは「The Viola Tolosa（トゥールーズ） project」を2016年度まで実施し、①120種のスミレを用いた化学分類学の指標としての香気成分に関する研究、②産業的利用を目指したスミレの化学成分の機能性に関する研究などを行っていたようです。

　ヨーロッパには、紀元前４世紀のギリシャでスミレが販売されアテネの紋章になっていたとか、ナポレオン ボナパルトが1814年に亡くなった妻ジョセフィンの墓をスミレで覆って飾り、自分のしるし（目印）となる花（Signature of Flower）にしていたなどの言い伝えがあります^３）。ヨーロッパでは、昔からスミレがバラの花に次ぐ地位にあったようです。

　スミレは見て楽しむ花だと思っていましたが、様々な利用価値があることが分かりました。日本でも産業的な利用が行われるようになり、春一番に咲くスミレの町や市があってもいいかなと思いました。既にあるのかな。後で調べます。

参考）

１) Ken Iinuma, et al.: Eco-Engineering 24(4), 105(2012)

２）Kyle M. et al.: PLOS One, 8(8), e71871(2013)
３) Byron Rhona Wells, Soap Perfum. Cosmet., 79(7),28(2006)   

春の太白山登山

  太白自然観察の森の駐車場に車を止め太白山に登ってきました。熟年の夫婦、若いカップルや小学生連れ家族など結構登山者がいました。私が登った時間内では１０グループぐらいと挨拶を交わしたと思います。ふもとの神社から２０分程度で登頂できるので、仙台の方々には結構人気があるようです。でも実際は、かなり勾配がきつく、登山者のために太い鎖のガイドが設置しているほどなので、あなどってはいけません。

とりあえず、登山口の阿吽の狛犬のところから登り始めましたが、無事登頂でき、昼食でオニギリを食べました。頂上で目にとまったのは、岩かげに咲いていたフデリンドウでした。岩陰にひっそりと咲いていました。気づいた人はたぶんあまりいないように思います。結構感激しました。頂上では、なぜかヒカゲ蝶が乱舞していたのでその写真も撮りました。

　太白山には、東日本大震災の前に毎年数回登っていましたが、震災後しばらく登山禁止になったこともあり、私の震災後の登山はたぶん今回で２回目だと思います。今日の印象では、震災前の頃のような登山者の数になっていないように思います。太白山の周囲は自然観察の森にもなっているので、もっと利用されればいいのにと思っています。

　今日は、自然観察の森から太白山に向かう途中で海外のコーカシアングループにも出会いました、10人以上いたと思いますがゆっくりと談笑しながら自然を楽しんでいました。すれ違ったとき、私に「こんにちわ」と挨拶してくれました。気軽に自然を楽しめる安全な場所なのでこれからは、海外の方々も多くなるのでしょうか。

　個人的には、山野草の写真を撮りたかったのですが、ラショウモンカズラや姫シャガ、チゴユリ、マムシグサ、ウワバミソウ、ワスレナグサ、キランソウ、カキドウシ、それにナラの幼木に付いた「虫えい」などたくさんの写真を撮ることができ、ほぼ満足できる登山になりました。

　太白自然観察の森は、私が良く散歩している笊川の源流になっているので、特に親近感を持っています。笊川散歩の続きのような想いです。

春の雑木林の草花、マイヅルソウやエンレイソウなど

  岩手に帰り近くの雑木林を散策しました。雑木林散策はいつも楽しみですが、特に春と秋は格別です。林に入るとタラの芽は最盛期のようでしたが、閑散として遠くまで見渡すことができました。

少し離れた場所にぽつんと緑の群落があり、近づいてみるとマイヅルソウでした。残念ながら花はまだ蕾でしたが、数日後には開花しやがて赤い実をつけることでしょう。

真ん中に茶色の花をつけたエンレイソウと白花のミヤマエンレイソウにも出会いました。隣り合って小さな群落を形成しています。種がこぼれて増えたのでしょうか。

ニリンソウの花も咲いていました。ニリンソウは葉に白い斑点があるので分かりやすく、食用として採取されることもあるそうですが、トリカブトと良く似ているので誤食事故があるそうです。ニリンソウの葉に白い斑点がなければ、見分けがつかない程似ているとのことです。

　ニリンソウの群落の中に見慣れない大きな花をつけた植物が数本ありました。ニリンソウの花の5倍以上にもなる青い花弁が６片うなだれたように下がっていました。葉もかなり大きいのですが、葉の形や花の付き方からイチリンソウ属だろうと思いました。ネットで探しても同じものは見つかりません。後で、実の状態なども観察しようと思っています。

その後、以前に撮った写真を探したところ、同じ場所付近にキクザキイチゲが咲いていましたので、この花はキクザキイチゲの花が終わりを迎え大きく成長したものだろうと思っています。

　ヘビイチゴの黄色い花も咲いていました。良く見ると可憐でかわいい花です。小さいころヘビイチゴは毒だと思っていました。たぶん名前に蛇が付いているので、子供たちは遠ざけていたのかなと思っています。ジャムなどに加工して食べる地域もあり、漢方の生薬にもなっているとのことですので、今になってようやく子供のころの悪印象を払拭した思いです。

畑に豆類の種を蒔きました

  ４月28日から5月２日まで岩手に行って畑を耕しました。今年は、豆の成長を観察したいと思い、大福豆や花豆など大きな豆からうずら豆、くらかけ、金時豆など珍しい豆類、さらに黒豆と大豆までたくさんの種類を播いて見ました。「黒豆と大豆を並べて育てると雑種になるよ」との助言もありましたので、狭い畑に多くの種類を植えたらどんなことになるのか楽しみです。

まだ田植え前の時期なのですが、畑ではスイセンが綺麗に咲いていました。また、シソ科のヒメオドリコソウも群落を形成し元気に花をつけ、葉にはモンキチョウが止まっていました。同じシソ科のカキドウシもたくさん咲いています。仙台の笊川で見たカキドウシの花とは赤色の模様が違うので、チャンスがあれば様々な場所で花の模様を観察したいと思いました。シロバナのスミレも咲いています。

この時期は、小さな雑草が一斉に花を咲かせるので、その観察を楽しみにしています。でも、畑にはほとんど雑草がないので、豆の芽がでると鳥の餌食になるとも言われているので、実は少し心配しています。次回はいつ畑に来ることができるかなー。