進化理論を確立したチャールズ・ダーウィンは1875年、高山地帯で開花するバイカカラマツ属(Saxifraga)の一部種が食虫植物である可能性を提起した。葉に粘着性の粘液を分泌する毛である腺毛があった。昆虫を捕まえるのに適した条件だが、その後の度重なる実験でもこの仮説を裏付ける決定的な証拠は見つからなかった。
中国と米国の科学者が150年ぶりにダーウィンの主張を立証した。ダーウィンの予想どおり腺毛で昆虫を捕獲し消化まで行う事実を確認した。論文の共同責任著者であるダグラス・ソルティス(Douglas Soltis)フロリダ大学自然史博物館教授は「ダーウィンの予測を確認する機会を得たことは、謙虚な気持ちにさせる一方で非常に興奮する出来事だ」と述べ、「ダーウィンも喜び、『やはり私が正しかった』と言っただろうと思いたい」と語った。
◇『種の起源』出版後にダーウィンが研究
ある植物が食虫植物と認められるには、餌を誘引し捕獲して消化し、そこから栄養分を吸収できなければならない。葉を野球のグローブのように閉じて昆虫を捕まえるハエトリグサ(学名 Dionaea muscipula)が代表例である。ダーウィンは自然選択理論を説明した『種の起源』を出版して4年後、バイカカラマツ属の2種が食虫植物である可能性があると明らかにした。
ハン・スン(Hang Sun)中国科学院クンミン植物研究所長とソルティス教授の研究チームは、中国雲南省ウーフォンシャンに生息するショクダイバイカカラマツ(Saxifraga candelabrum)を採集して研究した。この植物はユキノシタ科バイカカラマツ属に属する多年草で、ダーウィンが言及した植物と近縁の種である。花茎の構造が燭台や灯架に似ていることから、漢方名で燭台虎耳草または燈架虎耳草として知られる。韓国語に直せば「燭台ボムウィグィ」「灯盞台ボムウィグィ」に当たるが、バイカカラマツ属であるため、ショクダイバイカカラマツという呼称がより正確だと言える。
研究チームは標本45個のうち43個の腺毛に昆虫が付着していることを確認した。主に刺さない蚊であるユスリカが捕獲されていた。成長した個体は平均71匹の昆虫を捕獲した。昆虫が偶然に粘つく葉に付いたのか、それとも捕食され消化までされたのかを、食虫植物に存在する消化酵素に反応して蛍光を発する物質で追跡した。粘液を分泌する葉にこの物質を与えると、消化酵素がリン酸を外して発光した。同じ属でも昆虫が寄りつかない種(Saxifraga filicaulis)にはこの酵素がなかった。
◇蛍光物質と同位体で昆虫消化を追跡
研究チームは次の段階で、この酵素が実際に昆虫の消化に関与するかどうかを窒素同位体で追跡した。同位体は原子番号は同じだが質量が異なるものを指す。原子量が15の窒素同位体を餌に混ぜ、ショウジョウバエに2カ月間与えた。自然界にある窒素の大半は原子量14である。ショクダイバイカカラマツは他の植物に比べ、窒素同位体15の値が大きく増えた。実際にショウジョウバエを消化したことを意味する。
最後に他の食虫植物と遺伝子を比較した。その結果、餌の誘引や消化、栄養分の吸収を調節するのに必要な遺伝子が共通して見つかった。ハン所長は「これらの遺伝子データは総合的に、ショクダイバイカカラマツが真の食虫植物であるという独立した証拠を提供する」と明らかにした。
ショクダイバイカカラマツはユキノシタ科で初めて確認された食虫植物である。科学者は、この科で唯一の食虫植物ではないとみている。今後、ダーウィンが指摘したバイカカラマツをはじめ、より多くの食虫植物が今回と同様の方法で確認される可能性があるということだ。米国ミシガン州立大学のケイディーム・ギルバート(Kadeem Gilbert)教授は「今回研究した植物のようにねばねばした毛を持つ種は、トマトを含め数百、数千種にも上り、その相当数が食虫植物である可能性がある」と述べた。
参考資料
Nature Communications(2026)、DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-026-75288-y