DATE2026.10.19 #Press Releases

ハバチ類で初めてとなる種子消費型送粉共生の可能性

―日本固有のネコノメソウ類と口の長いハバチがみせる地域的な多様性―

発表のポイント

• ハバチの仲間であるクチナガハバチ属の昆虫が、ネコノメソウ属イワボタン列植物との間で、成虫はイワボタン列の主要な送粉者として重要な存在である一方、幼虫の生育場所としてはイワボタン列植物が必須である、という特殊な関係にあることを発見しました。
• このような関係は「種子消費型送粉共生」と呼ばれ、これまで限られた種類のガやハエ、甲虫、ハチ類（ハチ亜目）とその寄主植物の間でのみ知られていました。ハバチ類（ハバチ亜目）では初めて見つかった事例となります。
• クチナガハバチ属の2種の口吻長には顕著な地域差がみられ、各地で成虫が蜜源とするイワボタン列の花形態との関係で進化した可能性が示唆されました。本研究は、植物と送粉者の相互作用の地域的な多様化を理解する手掛かりとなるとともに、地域ごとの生物間相互作用を含めた生物多様性保全の重要性を示します。

日本固有のネコノメソウ属イワボタン列の多様な花とクチナガハバチ属（画像はクチナガハバチ）

概要

東京大学大学院理学系研究科の山口万里花（博士課程）、国立科学博物館植物研究部の奥山雄大研究主幹（兼：東京大学大学院理学系研究科生物科学専攻　准教授）らによる研究グループは、日本固有の植物群であるネコノメソウ属イワボタン列（ユキノシタ科）の植物と、日本固有のクチナガハバチ属（ハバチ科）の昆虫との間に、これまで知られていなかった特異な送粉共生関係が存在することを明らかにしました。

全国各地での野外調査と標本調査から、クチナガハバチとヒダクチナガハバチの成虫はイワボタン列の主要な送粉者として花粉を運ぶ一方、幼虫は同植物群の果実内で種子を食べて育つことが分かりました。さらに、送粉者を排除すると結実率が有意に低下し、成虫の訪花が植物の繁殖成功を高めることも確認されました。また、クチナガハバチ属の口吻長には、両種ともそれぞれの種内で顕著な地域差がみられることがわかりました。

今回の発見は、地域ごとに異なる状況下にある植物と昆虫の密接な相互関係が、互いの進化・多様化に影響を与える仕組みを理解する手がかりとなる現象として極めて興味深いものです。またこれまで送粉者としての役割が知られていなかったクチナガハバチ属の生態学的機能が明らかになったことで、生物多様性を保全する上で生物間相互作用を考慮することの重要性があらためて示されたものと言えます

図1：成虫は花粉を運び、幼虫は種子を食べて育つクチナガハバチ属
クチナガハバチ属のクチナガハバチとヒダクチナガハバチは、成虫がイワボタン列の花を訪れ(a)、体に花粉を付着させ(b)、結果として送粉者としてはたらく。また、成虫はイワボタン列上で交尾や産卵を行う(c,d)。幼虫は同じ植物の果実の中で種子を食べて育つ(e)。

発表内容

花の多様性は、花粉を運ぶ送粉者との相互作用によって進化してきた結果生じたと考えられています。日本固有の多年草であるネコノメソウ属イワボタン列は、湿った林床や渓流沿いに生育し、花の開き方や雄しべ・雌しべの長さ、花色が種や地域ごとに多様であることが知られていますが、その多様化の要因はよく分かっていません。研究グループは、幼虫が一部のイワボタン列植物の種子を食べることが知られており、長い口吻をもつクチナガハバチとヒダクチナガが、イワボタン列の花を頻繁に訪れていることに気づきました。もしこの昆虫が有効な送粉者であり、イワボタン列植物に特殊化しているのであれば、その花の多様性が生じた仕組みを説明する手掛かりとなります。

全国29集団で花を訪れる昆虫（訪花昆虫）を調査した結果、イワボタン列の多くの集団でクチナガハバチまたはヒダクチナガハバチが主要な訪花昆虫であることが分かりました。これらはほぼ全ての個体が大量の花粉を体に付着させており、送粉者としての機能を確認できました。6集団で送粉者を排除する袋がけ実験を行うと、自然条件では93.2%だった結実率が67.7%まで低下し、昆虫による送粉が繁殖成功を高めることが証明されました。一方で、袋がけ条件でも結実したことから、自律的な自家受粉も可能であることが示されました。

さらに、果実内の幼虫を調べると、イワボタン列9集団の264本の花茎からクチナガハバチ属の幼虫72個体が見つかりました。一方、イワボタン列に属さないネコノメソウ属の2種では、50本の花茎を調べても幼虫は確認されませんでした。以上の結果は、成虫が送粉者として植物の繁殖を助ける一方、幼虫がその種子を利用する「種子消費型送粉共生^（注1） 」の可能性を示しています（図1）。このような関係の主役となる昆虫としては、ハバチ類では初めて知られる事例です。さらに、両種それぞれの種内の口吻長に、体サイズだけでは説明できない顕著な地域差も認められました（図2）。

今後、植物の花形態とハバチの口吻長が地域ごとにどのように対応するか、その違いが中立的な集団遺伝分化と自然選択による適応進化のどちらに由来するかを検証することで、共進化、すなわち植物と送粉者が相互に進化する過程や仕組みの解明が期待されます。なお、両者は春の短期間に生活史が同期しているため、気候変動や森林環境の変化によって相互作用が損なわれる可能性があります。本研究によって、これまでは比較的稀なただの植食性昆虫と考えられており、送粉者としての役割は知られていなかったクチナガハバチ属の生態学的機能が明らかになったことで、単独の種の保全にとどまらず、地域ごとの生物間相互作用も考慮に入れた自然環境の保全策を立案することが極めて重要であることがあらためて示されました。

図2：口吻の長さは、種内でも地域ごとに異なる
ヒダクチナガハバチの口吻長には、集団間で顕著な違いがみられた。点は各個体、黒線は各集団の平均値を示す。同じ文字を共有しない集団間には有意差がある（Dwass–Steel–Critchlow–Fligner検定、p < 0.05）。下部には各集団に生育するイワボタン列植物とその花の形を示した。 ※集団：NI（新潟県）、CB（千葉県）、TC-Na（栃木県那須郡）、ST-H（埼玉県日高市）、ST-I（埼玉県入間市）、TY（東京都）、KN（神奈川県）、TC-Ni（栃木県日光市）、OY（岡山県）

発表者・研究者等情報

東京大学大学院理学系研究科生物科学専攻
　山口　万里花　博士課程/日本学術振興会特別研究員

独立研究者
　高橋　秀男

人間環境大学環境科学部フィールド生態学科
　菊地　波輝　助教

愛媛大学ミュージアム
　吉田　貴大　准教授

兵庫県立人と自然の博物館
　村上　哲明　館長

国立科学博物館植物研究部多様性解析・保全グループ/筑波実験植物園
兼：東京大学大学院理学系研究科生物科学専攻
　奥山　雄大　研究主幹/准教授

論文情報

雑誌名	Plants, People, Planet
論文タイトル	A putative nursery pollination mutualism between Japanese Chrysosplenium plants and Nipponorhynchus sawflies
著者	Marika Yamaguchi, Hideo Takahashi, Namiki Kikuchi, Takahiro Yoshida, Noriaki Murakami, Yudai Okuyama
DOI	10.1002/ppp3.70276

研究助成

本研究は、日本学術振興会科学研究費助成事業（JSPS KAKENHI、JP24KJ0962）、公益財団法人自然保護助成基金第34期プロ・ナトゥーラ・ファンド、および科学技術振興機構（JST）戦略的創造研究推進事業さきがけ（JPMJPR25N7、奥山雄大）の支援を受けて実施されました。

用語解説

注1   種子消費型送粉共生
成虫が特定の植物の花粉を運んで送粉する一方、その昆虫の幼虫が同じ植物の種子を餌として利用する関係。植物は送粉による利益を得る一方で、幼虫による種子の消費というコストも負うため、相利的な側面と拮抗的な側面をあわせ持つ。 ↑