00_e2

 植物は動物のように自ら移動することはできないが、その分様々な知恵と工夫で情報伝達を行っている。

 これまでの研究から、植物は仲間同士コミュニケーションをとっていることが明らかとなっているが、新たな研究によると、トマトは菌根菌(きんこんきん)を媒介して仲間に合図を送っていることがわかったという。

 この菌はトマトにとってのスマホのようなもので、これで仲間とコミュニケーションをとっていたのだ。すごいぞトマト。
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トマトが発する電気信号を数学モデルと物理実験で分析


 今回の研究を率いたアメリカ・アラバマ大学ハンツヴィル校のユーリ・シュテッセル博士の専門は制御工学である。制御アルゴリズムは、航空宇宙分野などで幅広く活用されている。

 一方、オークウッド大学、生化学者のボルコフ博士は、植物および植物間における電気信号の伝わり方に関する研究を行っていた。

 2017年、このふたりは初めてタグを組み、物理実験と数学モデルを使って、トマト間の電気信号の伝達を研究した。

「ボルコフ博士は、生化学分野の第一人者です。以前、茎を通した場合と土壌を通した場合の、植物間の電気信号の伝播について、ふたりで議論したことがあります」シュテッセル博士は語る。「そして、同等の電気回路とそれに対応する数学モデルを作って、このプロセスを再現してみようと提案しました」

 数学モデルは、常微分方程式と偏微分方程式に基づいて作られ、シュテッセル博士がシミュレーションを行い、プロットを作成した。

 「コミュニケーションプロセスの数学モデルを使う利点は、実際の植物を使った実験よりも費用や時間を大幅に削減できるというコスト面です」

0_e17

トマトは菌根菌を媒介して仲間に信号を送っていた


 植物は電気信号を発して、自分の体を通してそれを伝播していることがわかっている。

 そこでトマトの根を互いに離して別々の土壌に植えてみたところ、トマト間の電気インピーダンス(電流の流れを妨げるもの)がかなり大きくなり、電気信号が伝わらなかった。

「電気信号は伝わらず、根を通しての植物間のコミュニーケーションが妨げられました」

 しかし、植物を同じ土壌に植えると、インピーダンスがそれほど大きくなくなり、植物のコミュニケートが可能になることがわかった。

 この電気信号の媒介をしていたのが、土壌のいたるところに存在している菌根菌(菌根を作って植物と共生する菌類)のネットワークだったのだ。

 菌根菌とは、植物と共生する菌類で、地中にはりめぐらした菌糸を植物の根につけて菌根をつくる。この菌根菌が電子回路のような働きをして、電気信号が交換される。

2
image by:neogaf

菌を媒介すれば異種植物のコミュニケーションも可能に


 このトマトの実験からは、同種間でのコミュニケートは確認できた。だが、菌根菌網を介せば、同種だけでなく、異種間でも互いに電気信号を送ることができる可能性はありうるという。

 この電気信号のやりとりで、どのようなメッセージが送られているのかはわからないが、受け取った電気信号を認知している可能性は、この実験の見通しの想定を超えていた。

 「やりとりされ、植物が受けとった電気信号の認知プロセスの研究は、まだ未完です。また、植物間のこうした電気信号のやりとりは、空気中でも可能なのかという疑問もあり、さらに掘り下げて研究していく必要があります」

この研究は『Communicative&Integrative Biology』(2020年5月)に掲載された。
Full article: Underground electrotonic signal transmission between plants
https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/19420889.2020.1757207
References:phys/ written by konohazuku / edited by parumo
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コメント

1

1.

  • 2020年08月15日 09:21
  • ID:eQBDLSyi0 #
2

2. 匿名処理班

  • 2020年08月15日 09:29
  • ID:v0jJ6oDz0 #

菌♪ 根♪ 菌♪ ケンちゃ〜〜〜ん

3

3. 匿名処理班

  • 2020年08月15日 09:30
  • ID:doO6mRDx0 #

使わないものは退化し、使いたい部分は進化する
やはり人は退化してるのだろうか

4

4. 匿名処理班

  • 2020年08月15日 09:36
  • ID:XQym3xon0 #

トマト以外にも、ほかの生物・植物や、信号をコンバートして動物や植物と
信号のやり取りを通じて意思疎通が出来そうな気がする。

5

5. 匿名処理班

  • 2020年08月15日 10:15
  • ID:Kp8Ah.R90 #

キラートマトばっかりやないかい

6

6. 匿名処理班

  • 2020年08月15日 10:50
  • ID:Awr.imXJ0 #

つまり菌メール……

7

7. 匿名処理班

  • 2020年08月15日 10:51
  • ID:GXlPAzVO0 #

おばけトマトは わらっている

8

8. 匿名処理班

  • 2020年08月15日 11:06
  • ID:VbfjZiSJ0 #

夏の雑草伸び放題 彼らも
ワチャワチャ楽しくやってるのかな 案外

9

9. 匿名処理班

  • 2020年08月15日 11:09
  • ID:6HbVVQXJ0 #

ジョーク言ったら高速で飛んできそう

10

10. 匿名処理班

  • 2020年08月15日 11:53
  • ID:SP8sCtXF0 #

>>8
植物の会話が人間の耳に聴こえたら、夏の草原や森は、さぞうるさかろう。

11

11. 匿名処理班

  • 2020年08月15日 11:55
  • ID:SP8sCtXF0 #

トマト無双!

12

12.

  • 2020年08月15日 12:22
  • ID:hxq593nF0 #
13

13. 匿名処理班

  • 2020年08月15日 12:27
  • ID:.9S.UjP90 #

そしていつか人を襲うようになるのか。歌下手だから多分戦える。

14

14.

  • 2020年08月15日 13:30
  • ID:Oxp4uyBA0 #
15

15. 匿名処理班

  • 2020年08月15日 13:33
  • ID:M.FrzJWJ0 #

野菜に感染するサルモネラ菌は彼らが故意に作りだしたのかも
彼らは食われるために栽培されている
自分たちの運命を知ってしまったのだ....

16

16. 匿名処理班

  • 2020年08月15日 13:51
  • ID:mT4jL8VT0 #

『アタック・オブ・ザ・キラー・トマト』という、不朽のZ級ホラー映画があるという話を思い出しました(自分は観てないけど)。

17

17. 匿名処理班

  • 2020年08月15日 13:54
  • ID:6HbVVQXJ0 #

>>10
動物とか植物とか実は人間に聞こえない言語的なもので会話してる説浮上

18

18. 匿名処理班

  • 2020年08月15日 14:16
  • ID:Ju2C8Zkw0 #

ヤバイな。庭のトマト収穫して台所で丸洗いしてそのまま食べてるんだが、
トマト同士で「喰われるー」「タスケテー」「もうダメポー」とか
通信されてたら怖いわw

19

19.

  • 2020年08月15日 14:29
  • ID:aekxXiPd0 #
20

20. 匿名処理班

  • 2020年08月15日 14:53
  • ID:OsKvVN0Y0 #

>>3
使わないものを削ぎ落として効率化を果たすのも立派な進化やで
例えば体毛ビッシリで生え替わりに体力消費、体調崩すような状態だったら子供の死亡率は確実にあがるしね

21

21. 匿名処理班

  • 2020年08月15日 16:06
  • ID:mL.82JTG0 #

会話する菌……ドコモ茸はこれを予想していた?

22

22. 匿名処理班

  • 2020年08月15日 16:09
  • ID:k0kIh9Sw0 #

※15
点と点が繋がったな

23

23. 匿名処理班

  • 2020年08月15日 16:24
  • ID:iQEbMk.O0 #

ペプシコが広告を出しそうな話題だな。

24

24. 匿名処理班

  • 2020年08月15日 16:28
  • ID:rHNNqYb50 #

なんか分かりにくい文章だけど、後半はポルコフ博士(第一人者)とダベってて思いついた数理モデルのシミュレーター上で植えたトマトの話でいいんだよね?
トマト株間での通信という仮定の上で行ったシミュレーションを根拠に、おそらくその通信は菌根菌によるものであろうっていう仮説を述べてるって記事でいいのかな…

25

25.

  • 2020年08月15日 16:49
  • ID:9juELyS90 #
26

26. 匿名処理班

  • 2020年08月15日 17:01
  • ID:v0jJ6oDz0 #

アンドロイドは電気トマトの夢をみるか?

27

27. 匿名処理班

  • 2020年08月15日 17:11
  • ID:W3IQYCtZ0 #

色々疑問を抱かせます。
・植物体内に電気信号のやりとりがあるという話と
 それを他の個体との間でもやりとりしてるという
 話の間には深い溝がある様に思われる
・離して植えれば個体間の電気抵抗が増えるのは当たり前
 (何故なら土壌は導体ではなく抵抗体なので距離に比例
  して抵抗が増える)
・菌根菌が介在すると電気抵抗が減るのは単に菌根菌の
 菌糸の抵抗が土壌より小さいだけという事では?
※文章が長くなるので抵抗=インピーダンスと
読み替えてください(厳密には少し違います)
元の論文ではこれらの疑問は別途解決してる前提
なのかもしれませんが、ちょっと読み取れませんでした。

28

28.

  • 2020年08月15日 17:19
  • ID:2DlQqAD40 #
29

29. 匿名処理班

  • 2020年08月15日 17:45
  • ID:i5Dw4CYR0 #

植物をわざと叩いてると、そのうちその人が近づくだけで植物がストレスを感じるようになる実験をだいぶ昔に見た記憶がある。
わずかでも感情に似たものがあると思うと道端のタンポポを大事にしたくなるな。

30

30. 匿名処理班

  • 2020年08月15日 18:07
  • ID:aekxXiPd0 #

土には仲間の"死体"や芽吹く前の種だって転がってるはず。植物にとって死者や誕生前の個体との意思の疎通は人間以上に意味のあることなのかもしれないと思ったよ。

無意識のうちに他の動物や植物を"賢い"とか"知性がある"なんて気軽にランク付けしてしまいがちだけど、自分の思ってる知性の基準そのものをよく考える必要が常にあると思う。なにより植物は人間よりもずっと長く地上で繁栄を築いてきた実績もあるのだし。

自分は主に家庭の習慣的な理由で動物の肉類はあまり食べないのだけれど、"知性が高いから"という理由で動物を食べずに植物だけを食べるなんてことを、少なくとも他人に強要するようなことだけはしないように気をつけようと思ったよ。

31

31. 匿名処理班

  • 2020年08月15日 19:03
  • ID:JAueR0P60 #

到達した電気信号をそのまま自分の体内の電気信号の延長として扱ってるような気がする。言葉のように解析して対応を検討するってことは今のところ考えにくいからね。
虫に食われた!病気になった!甘い実をつけよう!今年は実をつける体力ないわ!って信号があるでしょう。それが周辺の植物にも伝搬する。
ってことは、その信号をまねて人間に都合のよい電気信号を土壌にながしてやればウマウマ?。

32

32.

  • 2020年08月15日 20:52
  • ID:Sqi0fB8h0 #
33

33. 匿名処理班

  • 2020年08月15日 21:04
  • ID:SP8sCtXF0 #

>>18
もぎたてトマトを氷水でキンキンに冷やして、塩かけてガップリかぶりつく幸せを毎年味わってるのですな。うらやましい。

34

34. 匿名処理班

  • 2020年08月15日 21:10
  • ID:Y7vauaxb0 #

アタックオブザキラートマトかなと思ったら先に書き込まれてた

35

35. 匿名処理班

  • 2020年08月16日 00:35
  • ID:saeQiVc.0 #

※8
案外人間も無意識の中に聞いているのかもしれないと思ったよ。
春や夏は気分が明るくなりやすかったり、
秋から冬にかけては物寂しさを感じたり。
都会では感じにくくて、田舎では感じやすいとか。
ロマンティックすぎるw

36

36. 匿名処理班

  • 2020年08月16日 01:36
  • ID:Gf9xi3Hj0 #

なんかソーセージパーティーと言う
映画を思い出しました
擬人化されたトマトが真っ二つにされて
他の食材も酷い殺され方(?)を
してるのを見て笑い(おい)転げたのを覚えてます

37

37. 匿名処理班

  • 2020年08月16日 07:11
  • ID:fJBt7.Th0 #

※18
それならまだいい。なんかよくわからない呪いとかかけられてたらどうしよう。

38

38. 匿名処理班

  • 2020年08月16日 17:26
  • ID:Pa12eUcE0 #

トマトの原種は今と似ても似つかぬ代物である事を考慮すると栽培されて家畜化されてる事をある程度は理解してる節がある

39

39. 匿名処理班

  • 2020年08月16日 19:44
  • ID:PEcuZpp.0 #

※35
なんかそういう植物ホルモンもきっと人間に影響してるよね
フィトンチッドでリラックスとかゆらぎ効果とか90年代の健康ブームであったし
庭もない家にいるとどうしても田舎に出かけたくなる

40

40. 匿名処理班

  • 2020年08月17日 01:20
  • ID:qS52IA960 #

>>18
ソーセージパーティーっていう映画があってですね…

41

41. 匿名処理班

  • 2020年08月17日 15:04
  • ID:GlIYzZyp0 #

SPC-504だな
収容違反だろ。財団は何やってんだ?とっとと収容してくれよ。

42

42. 匿名処理班

  • 2020年08月18日 22:36
  • ID:qjOCchGs0 #

発芽条件などが今一つ不明な植物や菌類がいる。
条件もランダムだったのだがこれが応用できそう。

43

43. 匿名処理班

  • 2020年08月20日 10:22
  • ID:Xgzo9tZ.0 #

ここまでコンパニオンプランツの話題がないとか。
家庭菜園持ちのカラパイア民は僕だけか

44

44. 匿名処理班

  • 2020年08月20日 20:28
  • ID:WF1vad850 #

ある植物は自分の葉っぱが虫に食われた事を感知して、有害物質を出して虫を殺そうとするっていう研究結果が過去にあったね
だから脳みたいな司令塔っぽい部分はあるんだろう
それにしても、自分の体内物質だけでなく菌を利用して何かを伝えてるっていうのは思った以上に賢くておどろいた…!

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