経がなくても触れられた感覚がわかる 植物の驚くべき能力
 植物には神経はない。だが何かが触れれば、それをしっかり感じ取る能力があるという。しかも触られた瞬間と、離れた瞬間まで区別しているのだ。

 『Nature Plants』(2023年5月15日)に掲載された研究によると、極細のガラス棒で植物に触れてみると、触れたときと離したときでは内部に異なるシグナルが発生していることが明らかとなった。

 その触覚は動物とはまるで違うがとても繊細なものだ。

 だが、なぜ植物にはそんな細やかな触覚があるのだろう? それを調べれば、ただじっとしていると思われた植物が、意外にも活発な生き物であることが見えてくる。

植物の細胞は触れられたり離されたことを感じ取ることができる

 植物に触覚はあるのか?植物にわずかな刺激を与えたとき、どう反応するのか?

 ワシントン州立大学の研究チームは、体が動かず、口も利けない植物の反応を調べるために、植物の遺伝子を操作して、細胞内のカルシウムの流れを直接観察できるようにした。この技術を「カルシウムセンサー」という。

 実際に調べられたのはアブラナ科の「シロイヌナズナ」とナス科の「タバコ」だ。

 その細胞のたった1つを極細のガラス棒で軽く刺激して、そのときの反応を特別な顕微鏡で観察する。

 すると、ガラス棒で触れて30秒もすると、カルシウムイオンのゆっくりとした波が付近の植物細胞に伝わり、3〜5分ほど続くことが確認されたという。

 だが、それだけではない。植物は触れられたことだけでなく、何かが離れたことも感じている。ガラス棒を離してみると、ほぼ一瞬で今度は速い波が発生し、1分もしないうちに消えたのだ。
シロイヌナズナの細胞に触れると、カルシウムイオンのゆっくりとした波が発生(動画右上の表示で1分30秒頃)。ガラス棒を離すと、今度は速い波が発生(6分50秒)する/Credit: Washington State University, copyright Nature Plants

植物の持つ、動物とは別の触覚メカニズム

 こうした波は細胞内の圧力変化によって発生すると推測された。

 浸透性の膜がある動物細胞とは違い、植物細胞は頑丈な細胞壁でおおわれている。だから軽く触れただけで、細胞内の圧力がスッと上昇すると考えられるのだ。

 研究チームはこの仮説を検証するため、植物の細胞に細いガラス管を差し込み、人工的に圧力を変化させてみた。

 すると予想通り、ガラス棒で触れたときと同じようなカルシウムイオンの波が発生したのである。
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植物に軽く触れるだけで、内部にカルシウムのシグナルが広まる/Credit: Nature Plants (2023). DOI: 10.1038/s41477-023-01418-9

 研究を率いたマイケル・ノブロック教授は、「人間や動物は、感覚細胞を介して触られたと感じます。植物の場合、細胞内圧の増減を介した仕組みであるようです」と説明する。

 面白いことに、植物細胞はどの細胞でもその役割を担うことができるという。人間のように神経細胞である必要はないのだ。
シロイヌナズナの細胞に触れると、カルシウムイオンのゆっくりとした波が発生(動画右上の表示で1分30秒頃)。ガラス棒を離すと、今度は速い波が発生(6分45秒)する/Credit: Washington State University, copyright Nature Plants

なぜ植物に触覚があるのか?

 だが動けない植物に触覚など何か意味があるのだろうか?

 もちろんある。たとえば、イモムシのような害虫に葉を噛まれれば、その味を不味くしたり、毒を出したり、化学物質を放出し仲間に危険を知らせたりと、身を守るためにさまざまな反応をするのだ。

 また植物をブラッシングするとカルシウム波が発生し、さまざまな遺伝子が活性化することも明らかになっているという。

 植物は私たちが思っている以上に活動的な生き物なのだ。

 今回の研究では、ガラス棒で触れたときと離したときでは、カルシウムイオン波に違いがあることがわかったが、それぞれが植物の遺伝子にどう影響するのかまではわからない。

 今回使われたカルシウムセンサーのような新しい技術ならば、その謎を解き明かすこともできるそうだ。


追記:(2023/06/04)本文を一部訂正して再送します。
References:Plants can distinguish when touch starts and stops / Pavement cells distinguish touch from letting go | Nature Plants / written by hiroching / edited by / parumo
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コメント

1

1.

  • 2023年06月03日 08:10
  • ID:p2IXlSym0 #
2

2. 匿名処理班

  • 2023年06月03日 08:28
  • ID:H.rUrQzQ0 #

これが痛覚かどうかは分からないが、細胞単位で反応するなら毎日食ってるキャベツも同じ反応してるんだろうか。つまり生きたまま噛み砕かれている(・・;)

3

3. 匿名処理班

  • 2023年06月03日 09:33
  • ID:6Wlp5idM0 #

オジギソウ というのが有ってだな、、

4

4.

  • 2023年06月03日 10:25
  • ID:Yuv6e4K20 #
5

5. 匿名処理班

  • 2023年06月03日 10:53
  • ID:0s6lVjVm0 #

触れ始めの方が触れ終わりより感知に時間がかかるというのが面白い。
外敵への防御反応の開始シグナルと考えると、触れ始めの方が短時間で感知すると想像するところだが、実際は逆なワケだ。

6

6. 匿名処理班

  • 2023年06月03日 11:07
  • ID:IAdhgKXZ0 #

シロイヌナズナ大活躍ですね

蔓植物、コンパニオンプランツ(だっけ?)
あそ添え木を要するやつとか反応が違うはずだから
いろいろ調べることがありそう

7

7.

  • 2023年06月03日 12:30
  • ID:h.eWBwu50 #
8

8.

  • 2023年06月03日 13:05
  • ID:J.p1pW.j0 #
9

9.

  • 2023年06月03日 13:19
  • ID:vcQrSMFD0 #
10

10. 匿名処理班

  • 2023年06月03日 13:33
  • ID:pBRkVndX0 #

>>3 ハエトリグサもね〜

11

11. 匿名処理班

  • 2023年06月03日 14:13
  • ID:.eKy1AZc0 #

草木国土悉皆成仏ということか

12

12. 匿名処理班

  • 2023年06月03日 15:23
  • ID:9VHn6kHr0 #

植物「おいこら! 痛いから棒でつつくのやめれ」

13

13. 匿名処理班

  • 2023年06月03日 15:24
  • ID:IJ1oqCf20 #

>>6
つる植物は何倍速とかで見ると投げ縄みたいに体振り回して引っ掛けようとしてるんだよね
食虫植物もそうだけど触れたかどうかには結構敏感

14

14. 匿名処理班

  • 2023年06月03日 16:00
  • ID:rRGNxsTl0 #

>>2
キャベツ氏「ギャ〜! 痛いっ! 助けて、、、」
トマト氏「あぁキャベツさん! 次は私たちも食べられちゃうの?」
ニンジン氏「あぁ神よ、、、」
グリーンピース氏「おいらはギリ助かるかもしれないな」
セロリ氏「勝ったな」

15

15. 匿名処理班

  • 2023年06月03日 17:02
  • ID:fVtXoS8t0 #

やっぱり「枝葉が他のものに当たる=こっちは茂るのに
邪魔な障害物があるから他の側を伸ばそう」みたいな
理由なのかなぁと、伸びすぎたサンセの葉先切る時思う

16

16. 匿名処理班

  • 2023年06月03日 17:34
  • ID:wTGQmxtk0 #

>また植物をブラッシングするとカルシウム波が発生し、さまざまな遺伝子が活性化することも明らかになっているという。

また胡散臭い文章を…笑 翻訳の都合かな?
でもブラッシングしてやれば少なくとも元気になるというなら、うちの連中もマメに手入れしてやるか〜

17

17. 匿名処理班

  • 2023年06月03日 18:23
  • ID:CfdFKUf40 #

塀がある方には枝を伸ばさないで、開けた方に枝を枝を伸ばすからね
あると思うよ

18

18.

  • 2023年06月03日 18:52
  • ID:IiUFV0la0 #
19

19. 匿名処理班

  • 2023年06月03日 19:25
  • ID:MJrHqy5M0 #

そのうち、
「植物も痛みを感じているんだ! 食べるなんてとんでもない!」
とかなんとか主張する人々が登場するかもしれませんねえ...

20

20. 匿名処理班

  • 2023年06月04日 19:23
  • ID:Ui6TCyFg0 #

>>19
人工合成食料が現実味を帯びてきている事を考えると将来的には有り得そうだね。天然の生物・植物を食べる事に反対する団体とか…。

21

21. 匿名処理班

  • 2023年06月04日 21:09
  • ID:S4BDvzQY0 #

>>19
そういう主張する人たちも食べるものなくなっちゃうからなぁ
じゃあお前は何食べてんねん!と言われて代替物を示せる時代になってからだな
>>20
農業は養殖業やで。天然は山菜採りとかの採集系

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