火災や水不足時のブッシュラジオ:研究者が植物内の情報伝達を調査

しかし、植物学者たちは、無感覚の花や木のイメージを揺るがしており、ますます多くの植物における電気信号の伝達を実証しています。 「この活動のパターンは人間の脳や他の生物のパターンと似ています」とボン大学のフランティシェク・バルシュカ氏は説明する。彼がトウモロコシの根の無線通信について有名な専門誌「PNAS」に記載したのは2月のことだった。

原理: 外部の感覚刺激は電圧を介して植物の内部に伝達されます。このようにして、根元は根の先端に障害物があることを学習し、数分後にはそれを回避するためにどのように曲がらなければならないかを知ることができます。バルシュカ氏によると、チップ自体は、湿度、重力、ミネラル含有量など、少なくとも20の異なるデータを継続的に測定するという。しかし、彼女自身は根がねじれていることを確認できません。これは数ミリメートル離れた部分によって行われ、いわばブッシュラジオを介して関連情報を受信する必要があります。

根を越えた植物にも火花があります。たとえば、暑い時期には、葉の気孔が閉じて蒸発を最小限に抑えます。雷雨が降ると、葉は根によって補給の準備がされ、根が移動のために水を汲み上げるずっと前に気孔が広がります。さらに、一部の植物は風を感知するだけでなく、発生する気圧の変動を介して人のささやき声を知覚することもできる、とバルシュカ氏は主張する。もちろん、彼らは何を言っているのか理解できません。

ブッシュラジオは、植物学者に植物の感覚を与えます。 「多くの植物は非常に興奮しやすいです」とハンブルク大学の木材生物学者ヨルク・フロム氏も同意します。今でも、落葉樹に養液を与えた数秒後に電圧記録計が鳴ると、生徒たちは驚いています。 「植物は動きが鈍いものだと考えられていたので、これは興味深いことであり、予想外です。」

葉の緊張は、19 世紀末にミモザやハエトリグサですでに発見されていました。接触すると、100 ~ 200 ミリボルトの信号が 1 秒あたり 2 ~ 3 センチメートルの速度でブレードに脈動し、ジョイントが閉じます。しかし長い間、この現象は食虫植物に限定されると考えられていた。 「ミモザのように敏感」は、過敏な人を指す言葉としてよく使われるようになりました。

しかし、フロム氏がオシエとポプラの電気信号をスキャンしたとき、明らかに動きの鈍い木々の中に探していたものを発見した。光、冷たさ、栄養素、水は、いわゆる活動電位を引き起こします。また、葉が傷ついた際に発せられるバリエーションの可能性もございます。変動電位の伝達は約10倍遅いが、植物全体に到達するとフロム氏は言う。 「彼らは遠く離れた植物の部分に、何か重大なことが起こったことを伝えます。」対照的に、活動電位はすぐに輸送されますが、それほど遠くには届きません。たとえば、ミモザでは、5〜10センチメートルになると枯れてしまいます。

「電気信号は迅速な応答にとって非常に重要です。 「化学メッセンジャーを介したコミュニケーションは、時速 1 メートルの速度では遅すぎます」とフロム氏は説明します。トマトの葉をかじると、数分以内に残りの葉に難消化性物質が生成されます。これを可能にするのは電気信号だけです。

それにもかかわらず、多くの植物学者は依然として感覚を持った植物について何も知りたくないのです。彼らは、電気生理学者がその結果に動物界との容認できない比較を散りばめ、それによって結果を誇張していると非難している。動物と人間の感覚系、そして脳との類似点が急いで描かれているのは、2007 年のジャーナル「植物生物学のトレンド」に掲載された公開書簡の主旨であった。しかし、植物は人間の鼻で匂いを嗅ぐことができないという事実は、事実であるべきである。たとえそれが例示的であっても、私たちは匂いについて話していることを皆さんに明確にしておいてください。

しかし、電気通信の現象自体には議論の余地がありません。電気生理学者は長い間、植物学の他の分野への架け橋を探してきました。フロムは、多くの既知の分子生物学的変化は電気信号によって開始されると仮定しています。花粉に覆われたハイビスカスの花は、ブッシュラジオを通じて子房に受粉が近づいていることを知らせます。これにより、通常は 1 ~ 2 日後に開催される大きなイベントに備えるためのエネルギーが得られることが明らかです。 「電気信号によって制御される多くの遺伝子が発見され、植物内で化学的および電気的通信がどのように相互作用するかについてさらに多くの洞察が得られるでしょう。」