
植物はほとんどの場合、他の植物と隣り合って生息しています。近隣の植物は、光、水、土壌の養分を求めて互いに競争します。個々の植物は、他の種のメンバー、同じ種の「見知らぬ人」、または自分の近親者(親、子、兄弟)と並んで生息することがあります。近縁の植物が互いにどのように反応すべきかについては、血縁選択とニッチ分割という2つの主要な考え方があります。 カナダのマクマスター大学 これらの仮説を検証する実証研究をレビューしました。
血縁選択は、限られた資源をめぐる競争を減らすなど、血縁者が互いに協力すべきであると予測します。これは、自身の適応度をいくらか犠牲にして近親者を優遇する形質や行動をコードする遺伝子が、血縁者間で共有される可能性が高いため、依然として拡散できるためです。逆の見解であるニッチ分割は、限られた資源へのアクセス方法と使用方法の重複が多いため、近隣の血縁者は近隣の見知らぬ者と比べてさらに激しく互いに競争するというものです。これは説明的に「余裕」仮説とも呼ばれます。植物の例としては、根の深さがあり、血縁関係のない個体は土壌のさまざまなレベルで資源を活用する可能性が高くなります。
すぐに、これら 11 つの理論は、兄弟が隣り合って成長した場合に逆の結果を予測していることがわかります。血縁選択は、利他的な兄弟のグループが、見知らぬ人のグループよりもよく成長すると予測しますが、ニッチ分割は、地元のリソースをわずかに異なる方法で利用する見知らぬ人のグループの方がパフォーマンスが優れていると予測します。興味深いことに、血縁競争に関するさまざまな研究から、さまざまな結果が得られています。レビューで報告された実験のうち、ほとんどの実験では、血縁関係のある植物群と血縁関係のない植物群のパフォーマンスに違いは見られませんでしたが、XNUMX つの実験では、兄弟のグループが見知らぬ人のグループよりも優れていることがわかり、XNUMX ではその逆の状況がわかりました。
レビューの著者らは、植物の血縁に対する反応は、特定の種の環境においてどの資源が制限されているかによって異なると指摘している。実際、水と栄養が限られた環境で生育する砂丘植物の中には、兄弟植物と並んで生育する場合と比較して、見知らぬ植物と一緒に生育する場合に細根系に多くの資源を割り当てるものがある。森林の下層(光が制限資源である)で生育する別の種(Impatiens pallida)は、兄弟植物に囲まれている場合と比較して、見知らぬ植物の中で生育する場合にシュートへの資源の割り当てを増やす。植物が近くの血縁を検出できるかどうかという重要な要素もある。いくつかの研究で、種内での見知らぬ植物/血縁の認識を含む、植物間の根と根の相互作用が証明されている。血縁が直接検出されなくても、個々の植物が兄弟植物の近くにいる可能性が高い場合(たとえば、種子散布メカニズムによってこれが保証されている場合、または環境が密集している場合)、近隣への無差別利他主義の進化が促進される可能性がある。
全体として、著者らは、すべての植物種、さらには異なる環境条件下にある種内でも、血縁の近さに対して同じ反応が見られると期待する実験者を説得しています。また、血縁の競争または血縁の協力のいずれかを探る多くの研究の前提を批判し、植物の相互作用の現実はより複雑であると主張しています。記事の全文は以下からご覧いただけます。 http://rspb.royalsocietypublishing.org/content/279/1727/209.short
画像: 競争的な環境: ヒマラヤスズラン (Impatiens glandulifera) の密集した群落。撮影: Cathy Shields
参 考
ファイル AL、マーフィー GP、ダドリー SA (2011)。兄弟と一緒に成長する植物の適応度の結果: 血縁選択、ニッチ分割、競争能力の調和、
王立協会議事録 B: 生物科学、279(1727) 209-218。 土井: 10.1098 / rspb.2011.1995