ウミガメの巣穴で共存するハマグリたち:生態系の競争と共存を揺るがす発見。
ミシガン大学(U-M)の最新研究により、ハマグリが生存のために「殺し屋」と共存する状況が明らかになりました。研究チームは、自然界における多様な生物がどのようにして同じ場所で共存しているのか、という長年の生態学的疑問に挑みました。生態学には「競争排除の原則」という理論があり、ある生態的役割(ニッチ)を共有できるのは一種のみとされています。
しかし、現実には異なる種が同じニッチを共有し、同じ生息地や食料を利用する例が多数あります。
U-Mの生態学・進化生物学大学院生ティール・ハリソン氏(Teal Harrisonとその指導教官であるディアマイド・オフォイル博士(Diarmaid Ó Foighil, PhD)は、7種類の海洋ハマグリが肉食性のシャコの巣穴で暮らしている異例の生態系を調査しました。この巣穴に棲むハマグリの多くは、長い足を巣穴の壁に張り付け、危険が迫ると「ヨーヨー」のようにすばやく離れて逃げることができるため、「ヨーヨーガイ(yoyo clams)」と呼ばれます。しかし、同じ巣穴に棲むもう一つのハマグリ種はシャコの体に直接付着し、壁には張り付かないという独特の生態的役割を持っています。こうした異なる生活様式を持つハマグリたちが、なぜ同じ巣穴で共存できるのかが研究の焦点となりました。
競争排除の原則に反する意外な結果
ハリソン氏がフィールドでの調査を行ったところ、巣穴に複数種のハマグリが共存している場合、巣穴の壁に付着するヨーヨーガイのみが存在することが分かりました。さらに、実験室で宿主のシャコに直接付着するハマグリを巣穴に追加してみたところ、シャコは壁に付着していたすべてのハマグリを殺害するという予想外の行動を示しました。この現象は、従来の「競争排除の原則」に反しています。理論上は異なるニッチに適応した種同士が共存するはずですが、ハリソン氏のデータは、宿主に直接付着する新たなニッチを持つハマグリの進化が、結果的に他のヨーヨーガイ種を排除する方向に作用していることを示しています。この研究結果は、オープンアクセスのジャーナルPeerJに「Within-Host Adaptive Speciation of Commensal Yoyo Clams Leads to Ecological Exclusion, Not Co-Existence(宿主内での適応的種分化による共生ハマグリの排除現象)」として発表されました。
予想外の発見に沸き立つ研究者たち
この発見に関して、オフォイル博士は「ティールの予想外の結果に非常に興奮しました。科学における完全に予測外の結果は、しばしば新たな発見の兆候です」と述べ、ハリソン氏の実験がこれほど意外な結果に終わったことを高く評価しました。実験の開始からわずか2.5日で、シャコの巣穴に配置されたほとんどのハマグリが死んでしまいました。「共生関係にあるはずのハマグリたちが、実験室で突然シャコに捕食されてしまうなんて、信じられないような光景でした」とハリソン氏は語ります。
未解明の共存メカニズム
研究者たちは、これらのハマグリ種がどのようにして共存できているのか、そしてどのようにして排除が起きるのか、そのメカニズムについていくつかの仮説を立てています。一つの仮説として、ヨーヨーガイは幼生期において、宿主に直接付着するハマグリとは異なる巣穴に成長する可能性が考えられます。また、巣穴の壁に付着するヨーヨーガイと宿主に直接付着するハマグリが共に存在すると、宿主のシャコが異常な行動を示し、致命的な反応を引き起こす可能性も考慮されています。こうした排除メカニズムが自然界においても発生しているのか、あるいは実験条件によるものかについて、さらなる調査が必要とされています。
今後の研究展望
研究チームは、次の研究として、巣穴に幼生の段階で異なるハマグリが適応するのかどうか、またシャコが異なるハマグリ種に対して異なる行動を示すかどうかを調査する予定です。この発見は、生態学の基礎理論を揺るがすものであり、異なる種がどのようにして同じ生息地を分かち合い、時には排除が起きるのかという根本的な問いに対する新たな視点を提供しています。



