植物が鎮痛剤を生成
 植物も人間と同じように調子が悪くなると薬を飲むという。周囲からストレスを受け、具合が悪くなった時には、鎮痛剤「アスピリン」の原料である「サリチル酸」を生成することで体を治そうとするという。

 この事実は、植物の自己防衛メカニズムについて探った新たな研究によって明らかになった。

 こうした発見は、温暖化が進む世界で、暑さや水不足などに強い作物を開発するヒントにもなるとのこと。それは植物の生存だけでなく、私たち人類の生存にも関わる重要なことだという。
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植物も鎮痛剤を飲む

 解熱鎮痛剤として知られている「アスピリン」は、「サリチル酸」から作られる。この化合物は古くから人間に利用されてきた。

 だが植物にとっても、ウイルスや細菌などに対する抵抗性を高めるなど、とても大切な働きをしている。

 典型的なのが、ストレスへの反応として「葉緑体」(光合成を行う小器官)の中で作られるサリチル酸だ。

 カリフォルニア大学のリバーサイド校の植物学者ウィルヘルミナ・ファン・デ・フェン氏は、「私たちと同じように、植物も頭痛薬を飲むようなもの」と説明する。
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強い光によるストレスで変色していった植物 / image credit:Jin-Zheng Wang/UCR

ストレスでサリチル酸が生成される仕組み

 ストレスにさらされた植物が見せる複雑な連鎖反応について理解を深めるため、ファン・デ・フェン氏らは今回、「シロイヌナズナ」の主要なストレス・シグナル伝達経路を遮断し、生化学的分析を行った。

 どんな生物も環境ストレスを受けると、「活性酸素(ROS)」なるものを作り出す。例えば、海で日光浴していれば、こんがりと肌が日焼けするだろう。これは活性酸素の刺激で、肌にメラニン色素が作られるからだ。

 植物にとってのストレスとなる出来事は、害虫や干ばつ、あるいは過度の暑さといったものだ

 。このとき作られる活性酸素は多過ぎれば有害だが、適量ならサリチル酸のような防御ホルモンを作り植物を守ってくれる。だから、そのコントロールが重要になる。

 今回の研究では注目されたのは、「MEcPP」という早期警戒分子だ。

 これは細菌やマラリア原虫にも見られる分子なのだが、植物の場合、これの蓄積がスイッチとなって、サリチル酸生成といった化学反応が起きているようだ。
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ストレスで色が変化する植物 / image credit:image credit:Jin-Zheng Wang/UCR

ストレスに強い植物開発のヒントに

 この発見は、気候変動、地球温暖化が進み、植物にとってますます過酷になる世界では、非常に重要な知見になるかもしれない。

 植物遺伝学者ジンジャン・ワン氏は、「致命的でない量なら、活性酸素は救急コールのようなもの。サリチル酸のような防御ホルモンを生成させる」と説明する。

 多過ぎれば毒になるのだからいわば諸刃の剣だ。だが、うまく使いこなせば、暑さや水不足などに強い作物を作れるかもしれない。

 「これをヒントに、作物を強く改良したい。ますます暑くなる世界で、食糧を供給するには重要なことだ」と、ワン氏は言う。

 MEcPP分子についてはまだ不明なことがたくさんある。しかし、それが機能する仕組みが解明されれば、温暖化によるストレスでも十分に成長できる植物を開発できるかもしれない。
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photo by iStock

植物の生存は人類の生存にとっても重要

 植物や動物が気候変動にどれだけ適応できるのかはっきりとはわからないし、今後どの種が生き残るのかも明らかではない。

 高温や強すぎる日差し、水不足といった今回の研究で試されたストレスは、世界中の植物がまさに今経験していることだ。これは人間にとって他人事で済まないものでもある。

 分子生物学者カタユン・デヘシュ氏は、その影響は食糧だけにとどまらないと警鐘を鳴らす。

 「植物は二酸化炭素を吸収して空気を浄化し、日陰を作り、たくさんの動物たちにとっては住処でもある。植物を生存させるメリットは指数関数的だ」

References:How stressed-out plants produce their own aspirin  | News / Plants Appear to Be Self-Medicating by Producing Their Own Aspirin When Stressed
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コメント

1

1.

  • 2022年07月21日 09:53
  • ID:kGgHJsGT0 #
2

2. 匿名処理班

  • 2022年07月21日 10:03
  • ID:455ifEoN0 #

ブラックは人も植物も良くないってことだ

3

3. 匿名処理班

  • 2022年07月21日 10:05
  • ID:bkIKMLua0 #

この記事に対して注意すべき点は
必ずしも植物が痛覚を有することを示す記事ではない
ということ

人間の場合、サリチル酸は痛覚を感じる作用の一部の酵素の活性を抑制することで鎮痛作用を起こす(要は「痛い」と感じるのを途中で中断させるようなもの)
今回のシロイヌナズナの場合も、ストレスのシグナルを出す伝達経路の酵素を阻害するので、作用機序としては類似しているが、ストレスシグナル自体を「痛覚」とは断定していない
人間も、他人に怒られたとしても直接的な「痛覚」には関係ないのと同じです
この記事あくまでも
植物が持つ、過剰なストレスに対する防御機構の発見
が主題なのです

4

4. 匿名処理班

  • 2022年07月21日 10:18
  • ID:S5gnuXoG0 #

動物にとってはサリチル酸は痛みを抑える鎮痛薬だけれど、植物にとっては「痛み」そのものみたいなもの。
ストレスに対抗する反応を惹起するためのシグナル。

5

5.

  • 2022年07月21日 11:52
  • ID:GEZYbiRx0 #
6

6. 匿名処理班

  • 2022年07月21日 12:04
  • ID:clc0hPN40 #

ストレス多いほど旨くなるんだよなぁ

7

7.

  • 2022年07月21日 12:33
  • ID:S8sorOUI0 #
8

8. 匿名処理班

  • 2022年07月21日 14:51
  • ID:Keqqd7rS0 #

トマトはストレスで甘くなるけどこれは
自家中毒でラリってるんだろうか?

9

9. 匿名処理班

  • 2022年07月21日 14:56
  • ID:.4pH7xjn0 #

※3
痛覚がないとしても
決して植物が苦しんでないわけじゃないんだね
植物も生きているんだね

10

10. 匿名処理班

  • 2022年07月21日 15:40
  • ID:uBc8QSEj0 #

虫に噛じられると防衛手段で苦味を出す植物も確認されてるので科学的にもあり得る話だね

11

11. 匿名処理班

  • 2022年07月21日 16:32
  • ID:S5gnuXoG0 #

※3
痛覚とは何ぞやって定義の問題になってくるしな…

何にせよ、こういった内分泌系の傷害応答は「動物の痛覚」に相当する情報処理系。
倫理系ヴィーガンの一部は「動物型痛覚がないから植物は傷つけてもいい」と主張するが、植物は「傷つけられても構わない」という方向に進化してきたのではなく、動物の痛覚に相当する別のやり方でストレス応答するように進化してきただけ。

動物にとっての痛覚が倫理的配慮を必要とする要素なら、植物にとっての「植物型痛覚」もまた倫理的配慮が必要。

12

12. 匿名処理班

  • 2022年07月21日 16:47
  • ID:S5gnuXoG0 #

※8
甘みと言うか可食部の糖分はエネルギー貯蔵のための成分で、動物で言えば脂肪。
状況がヤバいとエネルギー貯めこむモードになるのは動物も植物も同じ。
ちょっと違うけれど、人間で言えばストレスで過食してデブっているようなもの。

13

13. 匿名処理班

  • 2022年07月21日 16:52
  • ID:S5gnuXoG0 #

サリチル酸を介した傷害応答経路があること自体は新しい発見ではなく、その経路の制御に関して詳細が分かったことが今回の新規発見の部分。

植物の傷害応答はこういった化学シグナルだけなく、動物のような電気シグナルによる系も発見されていたりして、近年研究が進んできた分野。

14

14. 匿名処理班

  • 2022年07月21日 20:45
  • ID:hgKz7wVW0 #

その辺でニョキニョキしてるだけじゃないんですねぇ

15

15. 匿名処理班

  • 2022年07月22日 07:19
  • ID:9HHty1Od0 #

※3
人間が覚える精神的なストレスと、厳しい温度変化や直射日光のような物理的刺激を一緒にするのが間違い。

16

16.

  • 2022年07月22日 08:51
  • ID:Qjhx0tEA0 #
17

17. 匿名処理班

  • 2022年07月22日 10:15
  • ID:Kmig.6C30 #

※15
言うても、精神的な部分は進化の過程で特定の系統が獲得してきた機能の一つに過ぎん。
それがあるかどうかは生物普遍的な価値を持たない。
ヒトが精神的な部分に特化して進化したから我々が自身のそれを重要視しているだけであって、ストレス応答に関して精神的な部分それ自体が重要な要素というわけではないと思う。

18

18. 匿名処理班

  • 2022年07月22日 11:58
  • ID:GZ2qz1Dc0 #

逆境に抗うというのは全ての生命において共通の本能なんだね

19

19.

  • 2022年07月22日 12:45
  • ID:ZZqj2gzN0 #
20

20. じょん・すみす

  • 2022年07月22日 18:55
  • ID:vzF.guEx0 #

サリチル酸は人間に対しても痛み止めとして有用なんだが、副作用として
胃が悪くなる様子。

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