隠れたセミの「したたかさ」――薄い食事を命に変える、体内の同居者たち
セミの成虫は樹木から、幼虫は根から、植物の道管液を吸って生きています。
道管液とは、根から吸い上げられた水分や無機養分が流れる管の液です。
人間の感覚でいえば、甘い樹液というより、ほとんど水に近いものです。
産総研と琉球大学の発表でも、道管液はわずかなアミノ酸や糖を含むのみで、栄養的にきわめて乏しい食物だと説明されています。
これは、セミという昆虫の不思議さを考えるうえで、とても重要です。
なぜセミは、そんな乏しい栄養で、力強く鳴き、飛び立てるのでしょうか。
その秘密の一つが、体内の共生微生物です。
セミの体内には、「菌細胞塊（バクテリオーム）」と呼ばれる共生器官があります。
そこには、セミ自身では作りにくい栄養を補う微生物が住んでいます。
たとえばサルシアと呼ばれる共生細菌は必須アミノ酸の合成を、ホジキニアと呼ばれる共生細菌は、いくつかの必須アミノ酸に加えてビタミンの合成を担っています。
これらの助けによって、セミは栄養の乏しい道管液だけでも生きられると考えられてきました。
セミの食事があまりに貧しいため、その不足分を体内の微生物に頼っていたのです。
木の汁を吸っているように見えるセミは、実際には、体内の微生物と共同で栄養を完成させていたのです。
この仕組みだけでも十分に驚くべきことです。
けれど、日本の身近なセミでは、さらに奇妙なことが起きていました。
2018年、産総研、琉球大学、米国モンタナ大学などの研究チームは、日本産セミ類の内部共生系を調べました。
その結果、一部の種では従来どおりサルシアとホジキニアという二種類の共生細菌が見つかりました。
ところが、アブラゼミ、ミンミンゼミ、クマゼミ、ヒグラシ、ツクツクボウシを含む多くの種では、サルシアは持っている一方でホジキニアは検出されず、代わりに酵母のような形をした細胞内共生真菌が見つかったのです。
真菌とは、カビやキノコの仲間を含む生物群です。
研究チームは、日本産セミの進化の過程で、ホジキニアから共生真菌への置き換わりが、少なくとも複数回、独立に起こったと推定しています。
そして置き換わった真菌が、もともとホジキニアが担っていたと考えられる必須アミノ酸やビタミンの合成能力を持つことも確認されました。
さらに驚くべきことに、これらの真菌のDNAを分析したところ、冬虫夏草の仲間（セミに寄生する菌の系統）にきわめて近いことがわかりました。
冬虫夏草という言葉には、虫を殺してそこからキノコが生える、どこか不気味な印象があります。
ところが日本の一部のセミの体内では、そのセミ寄生性の冬虫夏草類に近縁な菌が、セミを殺す側ではなく、セミを生かす側に回っていました。
研究チームは、弱毒化したセミ寄生性の冬虫夏草類が慢性的な感染を確立し、宿主を殺して胞子を作るかわりに、卵へと受け渡されるようになり、細胞内共生細菌の働きを補うようになったのではないか、という仮説を提唱しています。
もしそうなら、セミは「かつて敵だったもの」を、進化の時間の中で、体内の栄養係へと変えてしまった昆虫だと言えるでしょう。
人間でいえば、命を奪うはずの病原菌が、いつのまにか体内で栄養を作る役割に変わっていた、というようなものです。
これは、七日説が描いてきたセミ像とは、かなり違います。
七日説の中のセミは、長い地中生活の末に、地上で短く燃え尽きる虫でした。
けれど実際のセミは、栄養の乏しい液を吸い、それを微生物との共同作業で体に変え、さらにその共生相手さえ、進化の中で置き換えてきた虫です。
弱々しく短命なだけの存在ではなく、むしろ、きわめて貧しい食事環境を、複雑な共生の仕組みで乗り越えてきた存在なのです。
一方で、セミの体を利用する側の生きものも存在しました。
