種子が植食者の糞を感知して食害を回避

―糞中成分が安全なタイミングでの発芽を可能にする―

この研究の主な対象者
企業・研究者の方
公開日 2025年12月09日

概要

山尾僚 生態学研究センター教授、澤進一郎 熊本大学教授、石川勇人 千葉大学教授、および名城大学農学部、森林総合研究所、理化学研究所環境資源科学研究センター、琉球大学熱帯生物圏研究センター、静岡大学農学部からなる研究チームは、多年生植物のオオバコの種子がダンゴムシの糞に含まれる化学物質を感知して発芽を一時的に止め、ダンゴムシによる食害を回避する仕組みを発見しました。ダンゴムシの糞中に含まれる「トレハロース」と「アブシジン酸（ABA）」が発芽を一時的に抑制すること、そしてそれらの成分が水で洗い流されると発芽が再開することが明らかになりました。さらに野外調査では、ダンゴムシの糞が存在する環境では、雨天時にオオバコ種子の発芽が集中し、ダンゴムシによる食害が起こりにくいことも確認されました。これらの結果は、オオバコの種子が、ダンゴムシの活動が活発な晴天時には発芽を抑え、活動が低下する雨天時に発芽を促すことで、食害を免れやすくなることを示唆しています。植物の種子はこれまで、光や温度などの環境刺激に応じて発芽時期を調整することが知られていましたが、本研究は、種子が植食者由来の刺激にも反応し、食害を回避できることを初めて明らかにしました。
　本研究成果は、2025年12月9日に、国際学術誌「New Phytologist」にオンライン掲載されました。

研究者のコメント
「植物が種子の段階から動物の糞に由来する化学的刺激に反応し、その反応が生存率を高める機能を持つこと、さらに糞が取り除かれるとすぐに発芽するという種子の柔軟な環境応答にはとても驚かされました。今後は、このような反応がどのように進化してきたのか、あるいは他の植物種でも一般的に見られる現象なのかを調査し、種と糞の相互作用の全容に迫りたいと考えています。」（山尾僚）
「最初に山尾さんからこの現象の話を聞いたとき、正直なところ『そんなことが本当にあるのか』と半信半疑でした。植物が動物の糞に含まれる化学物質を手がかりに発芽を調整するという現象は、これまでの常識では想像しにくかったからです。しかし研究が進むにつれて、この現象がこれまで誰も気づいてこなかった生態学的な大発見であることを実感しました。今後は、植物と動物の間の化学的コミュニケーションがどのように進化し、生態系の中でどのような役割を果たしているのかについて、より深く探究していく研究領域を育てていくことが重要だと考えています。」（澤進一郎）
「トレハロースは糖の一種です。通常、糖は捕食者にとって栄養となるはずですが、オオバコはダンゴムシが消化できない糖であるトレハロースを作りだします。そして、ダンゴムシの体内を通過させることで、その糞中にトレハロースを移動させています。実際に、私が担当したダンゴムシの糞の分析では、見事にトレハロース以外の糖は観測されませんでした。このトレハロースが種子の発芽を抑制するという事実に、生命システムの巧みさと美しさを強く感じます。」（石川勇人）

詳しい研究内容について

種子が植食者の糞を感知して食害を回避―糞中成分が安全なタイミングでの発芽を可能にする―

研究者情報

研究者名 山尾 僚
京都大学 教育研究活動データベース

書誌情報

【DOI】
https://doi.org/10.1111/nph.70750

【書誌情報】
Akira Yamawo, Hayato Ishikawa, Masatsugu Takekawa, Nanako Nakashima, Haruna Ohsaki, Hiromi Mukai, Yuri Kanno, Mitsunori Seo, Yasushi Todoroki, Jun Takeuchi, Shinichiro Sawa (2025). Isopod feces-mediated shifts in germination timing enhance seedling establishment.New Phytologist.

関連部局

生態学研究センター