アリが種子を巣へ運ぶ場面では、種子そのものを全部食べているとは限りません。ある植物の種子には、アリに利用される付属体があり、エライオソームと呼ばれます。アリがその部分を利用し、種子本体が別の場所へ残されることが、種子散布につながる場合があります。
種子本体と付属体を分ける
種子を丸ごと一つの食べ物として描くと、運ばれた後は全部消えると思いやすくなります。ここでは発芽するもとになる種子本体と、それに付く食物資源としての部分を分けて図にします。すべての種子にこの付属体があるわけでも、すべてのアリが同じように扱うわけでもありません。
運搬されたことは、発芽に成功したこととは違います。巣の中や周辺へ移された後に、乾燥、深すぎる埋没、ほかの生物による利用などが起きる可能性もあります。運搬数、傷つかず残った数、発芽数を段階ごとに記録すると、種子の行方を追いやすくなります。
付属体の働きを比較実験で調べる
付属体がある種子と、取り除いた種子の運搬数を比べれば、その部分が運搬に関係する可能性を調べられます。ただし、取り除く操作で種子本体を傷つけたり、別のにおいを付けたりすると、付属体の有無以外の違いが混ざります。
同じ場所へまとめて置いた場合、最初に一方へアリが集まり、その後の運搬数へ影響することも考えられます。位置を入れ替えたり、複数の場所や日時で繰り返したりして、片側の置き場所だけの効果を避ける設計が役立ちます。表の合計だけでなく、並べ方の図も読みましょう。
例題1 運搬後に残った種子
種子を100個置くと、60個が運ばれました。そのうち80%は、付属体だけが利用され、種子本体が傷つかずに残りました。傷つかずに残った種子は何個で、初めの100個の何%ですか。これは説明用のデータです。
答え・解説： 60×0.8＝48個、初めの100個に対して48%です。80%の分母は運ばれた60個であり、最初の100個ではありません。運ばれなかった40個については、その後の状態をこの情報だけでは決められません。
例題2 発芽率の分母をそろえる
例題1で傷つかず残った48個を適切な条件で育てると、36個が発芽しました。残った種子に対する発芽率と、最初の100個からこの経路で発芽まで確認できた割合を求めなさい。
答え・解説： 36÷48×100＝75%が、残った種子の発芽率です。最初から見れば36÷100×100＝36%。75%と36%は矛盾せず、対象とする段階が違います。運搬、無傷、発芽の箱をつなぎ、それぞれに数を入れると整理できます。
アリにとって、植物にとって
アリが食物を得て、植物が種子を運んでもらうなら、双方に利益のある関係として考えられます。ただし、自然の関係をすべての場所で同じ利益だと断定することはできません。種子を食べる割合や運ばれる先が違えば、植物側の結果も変わります。
運搬距離が長ければ必ずよいわけでもありません。発芽できない場所まで遠くへ運ばれるより、短い距離でも発芽と成長に適した場所へ残る方がよい場合があります。設問が距離だけを与えているなら、散布距離は比べられても、最終的に増えた植物の数までは決まりません。
「なくなった種子」をすべて運搬としない
翌日に置き場所から種子が減っていても、アリだけが原因とは限りません。風や雨で移動した、鳥などが持ち去った、土に隠れた可能性もあります。アリが入れない区画との比較や、映像で運搬を確認した記録などが、原因を判断する根拠になります。
網で区画を囲う実験なら、その網が雨や日陰の条件も変えていないかを確認します。アリを除いたつもりでも、ほかの条件も変わっていれば、種子の減少差をすべてアリの効果にはできません。対照実験の役割を、装置の見た目と結びつけて考えましょう。
種子散布の表を読む着眼点
風で飛ぶ種子、動物の体に付く種子、果実ごと食べられる種子など、散布の仕組みはさまざまです。エライオソームの題材は、食べられる部分と残る部分が違う点が特徴です。既に知っている「動物が運ぶ」という大きなくくりから、何を食べ、何を運ぶかへ一段細かく見ます。
答案では、運搬数が多かったという事実と、付属体が運搬を促したという解釈を分けます。そして、発芽まで調べていなければ「植物が増えた」とは書きません。途中の成果を最終結果へ置き換えないことが、この題材の重要な読み方です。
運搬距離を平均するときの対象
運ばれた種子だけの平均距離を出す場合、運ばれなかった種子は分母に入りません。一方、最初に置いた全種子に対する移動の平均なら、動かなかった種子は距離0として含めます。どちらの平均かで値が違うため、調査表の題名に対象を残しておきます。
遠い所まで運ばれた種子ほど再発見しにくいなら、見つかった種子だけの平均は短い方へ偏る可能性があります。追跡不能の数を伏せず、確認できた範囲の結果だと書くことが必要です。運ばれた総数と、運搬先まで追えた総数を分けると、この限界が見えます。
付属体を除いた種子が発芽しやすくなったとしても、それが運搬先の環境による効果とは限りません。付属体を除く操作の効果と、場所が移る効果を分けるためには、同じ場所で育てた比較も考えられます。散布という一語の中に複数の段階があることを、実験条件の組合せから読み取りましょう。