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2025-12-31 14:00:00
研究者らは、木を食べるトウヒハムシがトウヒの木の毒をまったく異なるものに変換できることを発見しました。
トウヒの木は樹皮に含まれる化学物質で身を守ります。新しい研究によると、レターセッター（印刷者自身）物質を許容するだけでなく、病原性真菌に対する盾としても使用します。研究は次の場所にあります。 PNAS。
シュパーレンバスト
トウヒの樹皮にはフェノール物質が豊富に含まれています。これらは、カブトムシや菌類などの侵入者から樹木が身を守るのに役立つ化合物です。それのチーム マックス プランク化学生態学研究所 ドイツのイエナでは、活版印刷機がこれらの防御物質を食べるとどうなるかを知りたいと考えていました。大きな問題は、カブトムシが木の抗体を使って自分自身の敵から身を守ることができるかということです。
研究者らは、これが実際に起こることを確認しました。樹皮の下の軟組織には、とりわけフラボノイドが含まれています。これらは一種の「シュガーテール」を持つ物質です。カブトムシはその砂糖の尻尾を切り落とすことができます。これにより、同じ物質ですが糖を含まないアグリコンが生成されます。このバージョンは、多くの場合、微生物や真菌に対してより強力です。 「カブトムシがこれほど標的を絞った方法でトウヒの防御機能をさらに有毒な変種に変換できるとは予想していませんでした。」 言う 主任研究員ルオ・サン氏。
化合物
これを実証するために、科学者たちは質量分析などの最新の測定方法を使用しました。 NMR。これにより、どの物質が何かの中に含まれているか、そしてそれらがどのように化学的に構築されているかを非常に正確に見ることができます。彼らは、木に含まれる化合物と、食後のカブトムシで見つかった化合物を比較しました。
彼らはカブトムシの酵素を使ったテストも行いました。これらの酵素は植物物質から糖基を除去できることが判明した。その結果、より多くのアグリコンが生成され、測定によれば、より強力な抗菌効果が得られます。これにより、カブトムシは、感染しようとする真菌からさらに保護されます。
病原性真菌
しかし、話はそこで終わりません。研究者らは、カブトムシを病気にする可能性のある真菌にも注目しました。 ボーベリア・バシアナ。この真菌は生物学的害虫駆除剤として以前にもテストされていますが、成功の度合いはさまざまです。
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しかし、過去に研究者らは、実際に自然界のカブトムシに感染して死滅させる菌株を発見しました。 「この真菌はこれまでトウヒハムシの防除にうまく機能しませんでしたが、私たちは自然にカブトムシに感染して死滅させる菌株を発見し、それがどのようにして起こるのかを理解したいと考えました」とサン氏は説明する。
自分だけの薬の味
この菌類は、甲虫がトウヒの物質を変換する方法に反応する「解毒計画」を持っているようです。これは 2 段階のプロセスです。まず、真菌は有毒なアグリコンに糖をくっつけます。次に、それに追加のメチル基を付加します。最終生成物は真菌にとって毒性がなくなり、カブトムシへの感染を助けることさえできる物質です。さらに、甲虫がそのような物質を元に戻すことはもはや不可能です。
この「解毒計画」が本当に重要であることを確認するために、研究者らは関係する真菌遺伝子のスイッチをオフにした。これらの遺伝子を持たない菌類は物質を解毒する能力がはるかに低く、したがって甲虫への感染にはあまり成功しませんでした。
食物網
この研究結果は、自然界の化学物質がどのように食物網を通って移動し、途中で機能を何度も変化させるかを示しているため、重要です。チームメンバーのジョナサン・ガーシェンゾンは次のように説明します。 ボーベリア・バシアナ これらの物質を解毒することができ、カブトムシに感染することができ、それによって木がカブトムシと戦うのを助けることができます。」
結果は実用化にもつながります。どの菌株がフェノール性物質を変換できるかを研究者が知っていれば、それらの菌株は生物農薬としてより有望である可能性があります。 「どの株がトウヒハムシの抗菌性フェノールに耐性があるかがわかったので、それらを使用してトウヒハムシをより効率的に駆除できるようになりました」とサン氏は言います。
このテーマについては以前に記事を書きました。たとえば、 トウヒが私たちのお気に入りのクリスマスツリーになった理由 で なぜマンモスのようなアイコンだけを復活させるのでしょうか？忘れられたカブトムシにも二度目のチャンスがある 。または、次の記事をお読みください。 耳はありませんが、まったく異なるものです：日本の盾虫の種は菌類のための特別な器官を持っています 。
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