ソードビルハチドリは、くちばしが 8〜12センチ、体が 13〜14センチ ほどです。しっぽを のぞけば、くちばしが 体より ながい 鳥は、この 鳥だけと いわれます［1］。

アンデスという 山の 地ほうに、ほそ長い つつの 形の 花を さかせる パッションフラワーの なかまが あります。つつの 中に みつが あり、その 長さが 6〜14センチの ものも あります［2］。

この 鳥の くちばしは、さいだい 11センチほどです。つつの おくの みつまで、とどくのです。

この 花の なかまの いくつかは、かふんを はこぶのを この 鳥に たよって います［2］。では、鳥が すくない ところでは、花は どうなるのでしょう。

ソードビルハチドリのくちばしは、約8〜12cmです。体は約13〜14cmなので、尾を除けば、体より長いくちばしをもつ鳥はこの1種だけとされます［1］。長さは資料によって幅があります。

この鳥が暮らす南米のアンデスには、細長い筒の形をした花をつけるパッションフラワーの仲間がいます。蜜がたまる筒が6〜14cmもあるものがあり、ソードビルのくちばしは最大でも約11cmです［2］。

2014年の研究によると、これらの花は、おしべの先とめしべの先の位置と、自分の花粉では実を結びにくい性質のために、花粉を運ぶ役をソードビルにたよっています［2］。ただし、「パッションフラワーの全部がソードビル専用」ではありません。同じ仲間に、鳥以外にコウモリが花粉を運ぶ種もあります。

では、この鳥がいないと、花はどうなるのでしょうか。

くちばしの長さは何と釣り合っているのか。Abrahamczyk ら(2014)によれば、アンデスのパッションフラワー属(Passiflora)には蜜の筒が6〜14cm のものがあり、ソードビルの最大約11cm のくちばしが、その奥の蜜に届く［2］。なお、鳥のくちばしの長さは、資料によって8〜12cm と幅がある［1］。

これらの花は、葯と柱頭の位置と自家不和合性のために、受粉をソードビルに頼る［2］。ただし「全種がソードビル専用」ではなく、同じ群にはコウモリや別の鳥が受粉する種もある［2］。

ここで、鳥と花はどれほど深く結びついているのかという問いが出る。次の節でその証拠をみる。

パッションフラワーの なかまの 一つ、パッションフラワー・ミクスタ(Passiflora mixta)では、つつの 長さが 7〜15センチ あります［3］。

ソードビルの すくない ところでは、たねが できにくく なったと つたえられて います［3］。かふんを はこぶ 鳥が こないと、たねが できにくいのです。

この 鳥と 花の なかまは、ほぼ 同じ ころに できたと みられて います。鳥の 分かれたのが やく1160万年前、花の なかまが でてきたのが やく1070万年前と、おおまかに 見つもられて います［4］。ただし、これは いでんしの ようすから たどった すいていの 数字です。

いっぽうで、鳥に たよる のを やめた 花も あります。コウモリや、くちばしの 短い 鳥に かふんを はこんで もらう ように かわった しゅも あるのです［4］。

パッションフラワーの一種 Passiflora mixta は、花の筒が7〜15cmで、蜜をためる部分がとても細い花です。野外の観察では、ソードビルが少ない地域で種子ができにくくなったと報告されています［3］。鳥が来なければ、花は子孫を残しにくくなるのです。

このつながりは、いつ生まれたのでしょうか。分子のデータから、ソードビルの仲間が分かれたのは約1160万年前、この花の仲間が現れたのは約1070万年前と推定されています［4］。ほぼ同じころだったことになりますが、推定値なので幅があります。

一方で、ずっと頼り続けるとは限りません。同じ研究は、ソードビルへの依存からのちに抜け出し、コウモリや、くちばしの短い鳥に花粉を運んでもらう方へ切りかえた種があることも示しています［4］。

ここまでは、種と種の間の話でした。では、同じ種の中でも、くちばしの形と花は関係するのでしょうか。

この結びつきは、鳥が減ると何が起こるかで確かめられる。P. mixta は花筒(ヒポンチウム)が7〜15cm で細い蜜室をもち、野外観察では、ソードビルが少ない場所で種子形成が減った［3］。花の繁殖が鳥に左右されていることを示す。

では、この組み合わせはいつ生まれたのか。分子データによる推定では、ソードビルの分岐は約1160万年前、パッションフラワーの該当する群の起源は約1070万年前で、近い時期にそろって現れた［4］。ただし推定値なので、「同時」とまでは言えない。

一方、同じ研究によれば、のちにこの依存から抜け出し、コウモリや短いくちばしの鳥による受粉に移った種もある［4］。極端な専門化は、一方向に固定されるとは限らない。では、同じ種の中で、くちばしと花の形はどう対応するか。

カリブ海の セントルシア島に すむ ハチドリ、ムラサキノドカリブ(Eulampis jugularis)は、オスと メスで くちばしが ちがいます。メスの くちばしは、オスより だいたい やく20パーセント 長く、曲がりかたも やく40パーセント つよいと つたえられています［5］。

そして、使う 花も ちがいます。オスは 短くて すこし 曲がった ヘリコニア・カリバエア(Heliconia caribaea)、メスは 長くて つよく 曲がった ヘリコニア・ビハイ(H. bihai)を 主に つかいます［5］。

おもしろいのは、花の ほうも かわる ことです。カリバエアが 少ない 場所では、ビハイの 花が 2つの かたに わかれる ことが 見つかりました。オスの くちばしに 合う 赤と 緑の かたと、メスの くちばしに 合う 緑の かたです［5］。

これは、その 場所で 見つかった ことです。どこでも 起きる とは 言えません。

カリブ海のセントルシア島にすむムラサキノドカリブ(Eulampis jugularis)は、メスのくちばしがオスより平均で約20%長く、約40%強く曲がっています［5］。体の重さはオスのほうが約25%重いので、「大きいオスが長いくちばし」ではありません。

花の使い分けも分かれます。オスは短く少し曲がった花のヘリコニア・カリバエア(Heliconia caribaea)、メスは長く強く曲がった H. bihai を主に使います［5］。

花の側にも変化がありました。カリバエアの少ない場所では、H. bihai の花の形が、オスのくちばしに合う赤緑型と、メスに合う緑型の2つに分かれる例があり、鳥と植物の共進化の証拠のひとつとされました［5］。ただし、これは特定の場所の観察で、どこでも起きるとは限りません。

種の中の差から、もっと広い範囲へ目を移します。この関係は、どこまで一般的なのでしょうか。

種内でも、くちばしと花は対応するのか。Temeles ら(2000, Science)によれば、セントルシア島のムラサキノドカリブでは、メスのくちばしがオスより平均約20%長く、約40%強く曲がる［5］。体重はオスが約25%重く、「大型のオスほど長い」ではない。

これに応じて、オスは短く少し曲がった H. caribaea、メスは長く強く曲がった H. bihai を主に使う［5］。

さらに、H. caribaea が少ない場所では、H. bihai がオスのくちばしに合う赤緑型とメスに合う緑型の2型を示す例が報告され、これが共進化の証拠とされた［5］。ただし特定の地域の観察で、一般化はできない。では、この対応は他の地域でも成り立つのか。

南北アメリカの 93か所で、ハチドリと 花の つながりを しらべた 研究が あります。ハチドリは 181しゅ、花は 1256しゅでした［6］。

その けっか、くちばしの 長さと 花の つつの 長さは、すべての 地いきと、ほとんどの なかまで、いっしょに 長く なる つながりが ありました［6］。

くちばしの 長い ハチドリの 多い なかまは、より 長い 花を おとずれ、食べ物の 使いかたも せまく なる ことが ありました［7］。カリブ海の 島では 花が みじかく、鳥の 食べ物の 使いかたも 広いと つたえられました［6］。

ただし、くちばしの 形だけで 「何を 食べるか」まで 当てられる わけでは ないと、この 研究は 書いて います［6］。

ソードビルやムラサキノドカリブは、目立つ例です。もっと広く見ても、同じ傾向はあるのでしょうか。

2021年の研究は、南北アメリカの93の鳥と植物のネットワーク(ハチドリ181種、植物1256種)を調べました。すると、くちばしの長さと花の筒の長さは、すべての地域とほとんどの系統で、そろって変わる関係にありました［6］。

長いくちばしの系統が多いグループは、より長い花を訪れ、食べ物の使い方もより限られていました［7］。また、カリブ海の島では花が短く、鳥の食べ物の使い方も広いことが分かりました［6］。

ただし、くちばしの形から「何を食べるか」の専門化を予測できるとは限らないと、この論文は否定的です［6］。形が合うことと、食べ物の選び方は、同じ話ではないのです。

形が合うだけでは蜜は飲めません。では、その蜜を、鳥はどうやって口に運ぶのでしょうか。

この対応は一般的なのか。Dalsgaard ら(2021, Functional Ecology)は、南北アメリカの93の鳥-植物ネットワーク(ハチドリ181種、植物1256種)で、くちばしと花冠の長さが、すべての地域とほとんどの系統で相関することを示した［6］。この93のネットワークでは、形の対応が広く見られた。

そのうえ、長いくちばしの系統が多いハチドリの群は、より長い花を訪れ、資源の使い方もいっそう限られていた［7］。カリブ海の島では花が短く、鳥の資源利用も広い。島の環境の違いが、対応の強さに影響している可能性がある。

ただし、論文は、くちばしの形だけで資源利用の専門化を予測できるとは述べていない［6］。形の一致と食べ物の専門化は別の問いとして扱う必要がある。では、形が合ったあと、蜜は舌でどう運ばれるのか。

ハチドリの 舌したは、ストローのように みつを すう のでは ありません。2011ねんの けんきゅうで、ちがう はたらきが わかりました［8］。

先が 2つに わかれた 舌したの 先には、こまかい 毛が あります。この 毛が みつに ふれると ひらき、舌したを ひっこめる とき、毛が まきこんで みつを とじこめます［8］。「わな」の ような はたらきです。

10しゅるい 30わの 生きた 鳥を、1びょうに 500こまの カメラで うつして しらべました［8］。また、死んだ 鳥でも 同じ 動きが 見られ、鳥が 力を 使わなくても、舌したの つくりだけで とじると わかりました［9］。

ただし、そのあとの 研究で、べつの せつも 出て います。「これが ただ ひとつの しくみだ」とは 言いきれません。

ハチドリの舌は、ストローのように吸い上げるものと、長く考えられてきました。毛細管現象で蜜が上る、という説は約180年続きました。2011年の研究は、舌が蜜を集める仕組みとして「わな」の働きを示しました［8］。

二股に分かれた舌先には、細かい毛(ラメラ)があります。蜜に触れるとこの毛が広がり、舌を引き込むときに表面張力で巻いて、蜜を閉じこめます。まるで「わな」のような働きです［8］。

この研究では、10種30羽の生きた鳥を毎秒500コマの高速カメラで撮りました。死んだ鳥20羽でも同じ現象が見られ、鳥がエネルギーを使わなくても舌の構造だけで閉じることが分かりました［9］。

ただし、その後の研究では別の説(弾性マイクロポンプ説)も出ており、1つの仕組みだけで説明できると言い切るのは早いです。

蜜を運ぶ口の仕組みは分かりました。では、鳥はどうやって、見渡す中から蜜のある花を見つけるのでしょうか。

蜜はどう口に運ばれるのか。Rico-Guevara と Rubega(2011, PNAS)は、毛細管現象とされてきた説とは別に、二股の舌先の細かい毛(ラメラ)が、蜜に触れると広がり、引き込むと表面張力で巻いて蜜を閉じこめる、動的な「液体のわな」として働くことを示した［8］。

観察は、10種30羽の生きた鳥を毎秒500コマの高速カメラで撮り、さらに死んだ鳥20羽でも同じ現象を確かめた［9］。生死で現象が同じということは、鳥が筋力で動かさなくても、舌の構造だけで起こることを意味する。

ただし、その後の研究では弾性マイクロポンプ説も出ており、機構を1つに言い切ることはできない。形が合い、舌で運べても、まず花を見つけなければならない。では、ハチドリには花の色がどう見えるのか。

人の 目は、色を 見わける 3しゅるいの 細ぼうを もって います。ハチドリは 4しゅるいで、紫外線しがいせんも 見えると いわれます［10］。

アメリカの コロラドの 山で、野生の ハチドリを しらべた 研究が あります。この 鳥は、にじには ない 色を 見わけて、えさ場を えらんだと つたえられました［10］。たとえば 紫外線しがいせんと 緑、紫外線しがいせんと 赤が まざった 色です。

鳥には、花と 羽の 色の やく30〜35パーセントが、こうした 色に 見えると いう 計算も あります［10］。

ただし、わたしたちには 見えない 色なので、どんな 色か ことばでは 言えません。

ハチドリの目には、色を見分ける錐体が4種類あります(人は3種類)。そのため、人には見えない紫外線も見えるといわれます［10］。

2020年にコロラドで行われた研究では、野生のハチドリ(broad-tailed hummingbird)が、虹にはない「非スペクトル色」を見分けて餌場を選んだと報告されました。紫外線と緑、紫外線と赤などの混ざった色です［10］。

研究者の見積もりでは、花と羽の色の約30〜35%が、鳥には非スペクトル色に見えます。「花だけの35%」ではなく、花と羽をあわせた数字です［10］。

形や舌、目の特徴は、それぞれ花を見つけて蜜を飲む助けになります。では、その関係を、自分の目で確かめるにはどうすればよいでしょうか。

花を探す視覚は、ヒトとどう違うのか。ハチドリは4種類の錐体をもち(ヒトは3種類)、紫外線も見える［10］。Stoddard ら(PNAS, 2020)は、コロラドの野生のハチドリ(broad-tailed hummingbird)が、虹にない非スペクトル色(紫外+緑、紫外+赤など)を見分けて餌場を選ぶことを示した［10］。

花と羽の色の約30〜35%が、鳥には非スペクトル色に見えるという見積もりもある。この割合は花と羽を合わせた値であり、花だけの割合ではない［10］。

形、舌、色覚という3つの面が、蜜を見つけ、飲み、運ぶ一連の流れをつくる。そこから「合わせる」という見方が広がる。

やってみよう。さんぽの ときに、つつの 形の 花を さがして みましょう。見つけたら、花は とらずに、そばに じょうぎを おいて 長さを 見つもり、どんな 虫が 来るか、しばらく 見て みます。

花に ちかづく ときは、ハチなどに 気を つけて ください。人の 家の にわには、入らないで ください。

もっと しりたい ときは、おうちの 人と、花と 鳥の 本や 図かんを 見て みましょう。

次のようなことを、試したり調べたりできそうです。

• 散歩のときに、筒の形をした花を探し、花は取らずに、そばに定規を置いて長さを見積もり、どんな虫が来るかしばらく観察してみましょう(ハチに注意し、人の家の庭には入らないでください)。
• くちばしの長さと花の筒の長さが合っている例を、図鑑や博物館の資料で探し、この記事の例と比べてみましょう。
• 舌の研究について、「毛細管現象説」と「わな」の説の違いを、自分の言葉でまとめてみましょう［8］。

資料を読んで、記事の説明と比べてみよう。

1. Abrahamczyk ら(2014, Proc. R. Soc. B 281:20140888)［2］を読み、花のどの特徴がソードビルへの依存を生むのか、本文の説明と照らし合わせる。
2. Dalsgaard ら(2021)［6］の要旨で、「くちばしと花の長さの相関」と「専門化の予測」を分けて書いている点を確かめる。
3. 身近な筒状の花を取らずに、そばに定規を置いて長さを見積もり、来る虫の口の長さと比べて、同じ見方が使えるか自分で考える。