国立科学博物館（館長：真鍋 真）の研究主幹　奥山雄大（植物研究部・筑波実験植物園／東京大学大学院理学系研究科兼任）は、横浜市立大学、昭和医科大学、台湾大学との共同研究により、伊豆・箱根地域に固有の植物オトメアオイを、一秒単位の時間分解能で花の香りの放出パターンの日周変動を観測することに成功しました。その結果、発酵した果実や腐敗物に擬態しているとみられる本種の花の香りが送粉者のハエ類の活動パターンに同調するように放出されていることを発見しました。このことは、送粉者を誘引するための植物の花の香りが、その物質組成のみならず、放出の時間的パターンにおいても柔軟に適応進化しうることを示していると言えます。本研究成果は、2026年10月7日にAnnals of Botany誌に掲載（発表）されました。

1. ウマノスズクサ科カンアオイ属の１種オトメアオイの花が、発酵した果実や腐敗物の香りによって化学擬態してハエの仲間をだまし、花粉を運ばせていることを確認。
2. オトメアオイの花から放出される香り組成と量の時間変化を１秒単位の時間解像度で分析することに成功し、花粉を運ぶハエの一日の活動時間と花の香りの放出時間が同調していることを発見。
3. 花の繁殖戦略において、腐敗臭などの香りによって花粉を運ぶ昆虫をだます際、香りの組成だけでなく放出のタイミングもコントロールできる柔軟性を持つものであることを示した。

研究成果の詳細について

【発表論文】
表題：Synchrony of floral volatile emission with diurnal pollinators of possible decomposition mimic Asarum savatieri (Aristolochiaceae)
著者：Valchanova, A. K., Kakishima, S., Sekimoto, S., Chang, J.-T., Okuyama, Y.
掲載誌：Annals of Botany　
（イギリスの植物学専門国際誌・電子版、2026年10月7日付）
（URL） https://doi.org/10.1093/aob/mcag325
※本研究は、科研費（JP19H03292）、科学技術振興機構（JST）戦略的創造研究推進事業 さきがけ(JPMJPR21D3, JPMJPR21D7)の支援を受けています。

【研究の背景】
花を咲かせる植物（被子植物）の驚異的な多様性を生み出した主要な要因の一つは、植物と花粉を運ぶ動物（送粉者）の関係だと考えられています。その証拠に、植物は多種多様な送粉者を招くために様々な花の形質（姿かたち、香りなどの特徴）を進化させてきました。花の形や色は目に見えて分かりやすく計測も容易な形質ですが、目には見えないけれども重要な花の形質として香りがあります。また香りは他の花の形質と比べ、放出のタイミングやその成分組成などを必要に応じて柔軟に変化させやすいという特性がある可能性があります。
　かつて香りの研究は容易ではありませんでしたが、近年では、ガスクロマトグラフィー質量分析法(GC-MS) *1などの様々な分析技術が広まったことにより、その組成を調べることは難しくなくなってきています。さらにプロトン移動反応質量分析法(PTR-MS)*2という新しい分析技術によって、空気中の香りの状態をリアルタイムに追跡することも可能になっています。PTR-MSは従来大気化学の研究に適用されてきた技術で、生態学への応用はまだあまりなされてきませんでした。私たちは伊豆・箱根地方に自生するカンアオイ属*3の１種オトメアオイを対象として、花の香りの放出量や組成の変化がどのように送粉の仕組みと関係して起きるかを検証することにPTR-MSを用いることにしました。
　世界最大の花で有名なラフレシアをミニチュア化したような花を咲かせるカンアオイ属（ウマノスズクサ科）は、日本列島で最も著しい多様化を遂げた植物の一つです。カンアオイ属は花の色や形だけでなく、花の香り組成についても種間で極端に多様化しており、これはそれぞれの種が特定の送粉者を誘引することと関係していると考えられます。しかし多くのカンアオイ属の種について、どのような昆虫が送粉者として働いているかはいまだに解明されていません。ただ、カンアオイ属の花は蜜などの送粉者への報酬を出さないことから、「何か」に擬態して昆虫を騙し、送粉者として利用していると考えられ、花の香りが多様であることは、それぞれの種が異なる「何か」に擬態していることを示唆しています。私たちは多様なカンアオイ属の花がそれぞれ何に擬態し、どのような昆虫を騙して送粉者に利用しているかをこれまで長年にわたって調べてきました。

【研究の内容】
本研究は、送粉者をおびき寄せるための花の香りを用いた植物の適応戦略とはどのようなものか？という問いを立て、そこに一つの答えを出したものです。
　研究対象とした伊豆・箱根地域の固有種オトメアオイは、カンアオイ属の中でも夏に開花し、果実のような発酵臭を放つ特異な種です。オトメアオイの花の香りを分析したところ、臭いにおいの原因である含硫黄成分ジメチルジスルフィドと、熟した果実に典型的なアルコールやカルボニル化合物といった物質が混在した香りを有することが明らかになりました。また2016年から2023年までの8年間にわたる野外観察の結果、オトメアオイの主要な送粉者はノミバエ科の昆虫の１種(Megaselia sp.)であることも明らかになりました。このノミバエ科の昆虫は花の中に産卵するものの、幼虫は花内部では育たないことから、オトメアオイの花はこのハエの本来の産卵場所となる「何か」に擬態してハエをだまし、送粉に利用していると考えられました。この他にショウジョウバエの仲間も頻繁に花を訪れていることが分かりましたが、こちらの送粉者としての貢献度ははっきりしませんでした。さらに、野外にトラップを設置する実験を行い、腐った果実単独ではショウジョウバエの仲間だけを誘引するものの、ここに含硫黄成分ジメチルジスルフィドを添加することで送粉者であるノミバエも誘引されることを確認しました。ただ、このような香り成分の組み合わせが実際のところ何に擬態したものなのかについては明らかにできませんでした。

　本研究では野外に設置した複数のカメラでのタイムラプス撮影により、花を訪れる動物の継続観察を行いました。その結果、送粉者のハエはほとんど日中にしか花を訪れないという重要な発見がありました。アリや甲虫といった送粉者として寄与していない昆虫類は昼夜問わず花を訪れるのに対し、ノミバエやショウジョウバエをはじめとする小型のハエははっきりとした昼行性のパターンで花を訪れていたのです（図２）。