植物進化学：花の収斂的ナノ構造の不規則性がハナバチへの信号を増強する

さまざまな形態のナノスケール構造は構造色を生み出し、種内および種間での信号機能を発揮する。構造色は、ほぼ規則的で周期的な構造による光の干渉によって生じるが、生物では多少の構造的不規則性は避けられない。こうした不規則性は、機能的で進化による選択を受けるものなのだろうか、それとも単に生物学的な発生過程の不可避な結果なのだろうか。今回我々は、不規則なナノ構造によって、花がハナバチへ顕著な視覚信号を送信できるようになることを明らかにする。これらの不規則なナノ構造（主要な被子植物系統の大半で見られる）は、構造はそれぞれ異なるものの光学的特性は収斂的であり、それらは全て、主に短波長（紫外および青）の角度依存的な散乱光を生じる。我々は、採餌中のマルハナバチがこの光学的効果にどのように応答するかを調べるため、不規則性の程度をさまざまに調整したナノスケール構造を有する人工の花を作製した。その結果、花のナノ構造は、花粉媒介昆虫に対して非常に顕著な光のシグネチャーを生じるように、相対的空間不規則性の効果的なレベルを複数の独立した事象において進化させてきた、という結論が得られた。

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