きょうだいと育つと花が大きくなる？その条件を理論的に解明

　山尾僚 生態学研究センター教授、冨塚暖史 東京都立大学修士課程学生、立木佑弥 同助教らの共同研究グループは、進化シミュレーションを用いて、数万年にわたる植物の花の進化を再現し、植物が血縁個体（親や兄弟など遺伝的に近い個体）と生育する際に、花を大きくする行動が進化する理由（究極要因）を特定し、また、その進化条件を明らかにしました。

　これまでの研究では、植物は血縁個体と一緒に育つと、非血縁個体と育つ場合に比べて花弁が大きくなることが栽培実験を通じて明らかにされています。この現象を報告した研究者たちは、隣接個体が血縁者であるときに花弁サイズを大きくし、自らコストを支払う一方で、血縁者の受粉率を高める利他的行動（協力行動）の可能性を指摘していました。しかし、本研究では、これまでの考えとは異なる視点を提示しました。利他的行動に加えて、非血縁個体と育った場合には送粉者誘引に協力せず、花をつくるコストを削減する「フリーライダー戦略」が進化することを発見しました。したがって、栽培実験の結果として観察された「血縁個体と育つと花弁が大きくなる傾向」は、次の3つの可能性を含むと考えられます。（1）血縁者に対して花弁サイズを大きくする利他的行動、（2）非血縁者に対して花弁サイズを小さくするフリーライダー戦略、（3）利他的行動とフリーライダー戦略の両方。このため、「植物を血縁個体と育てた場合に、非血縁個体と育てた場合と比べて花弁サイズが大きくなった」という実験結果のみから、利他的行動の存在を結論づけることは慎重に検討する必要があります。さらに、本研究では、利他的行動やフリーライダー戦略の進化条件が、植物の血縁認識能や送粉者の行動様式に依存することを数学的に特定しました。本研究は、植物の協力行動の進化が血縁認識と送粉者の行動に影響を受けることを初めて明らかにしたものです。

　本研究成果は、2025年4月21日に、国際学術誌「Journal of Evolutionary Biology」にオンライン掲載されました。