科学者たちは植物が何を「話す」のかを理解できるようになりました。どうやって見てください

植物が私たちと相互作用していると信じている人たちがいます。それが真実でないとしても、少なくとも今では彼らが互いに「会話」できることがわかっています。これは、日本の埼玉大学の研究者らが行った研究で判明したもので、最近専門誌『Nature Communications』に掲載された。

生物学者は、植物が草食動物の脅威にさらされたときに化合物を放出する瞬間を捉えるメカニズムを開発しました。これは、近隣の植物にメッセージを送信して、 捕食者から身を守ることができるようにする方法です。

プラントコミュニケーション

一部の植物は、私たち人間には知覚できない匂いを持つ、化学化合物の細かい霧を放出することができます。これらの化合物は、草を食べようとする昆虫を撃退することができます。したがって、植物はこの臭いを放出することで、非常に賢い方法で他の人に警告し、自分自身を守ることができるのです。

科学者たちはこの種のメカニズムについては少なくとも1980年代から約80の植物で検出されてきたことを知っていたが、今回、埼玉大学の研究者らがこの種のコミュニケーションを行っている植物のリアルタイム画像を生成することに成功した。

植物がメッセージを送信することはすでに知られていましたが、植物がメッセージをどのように受信するかはまだわかっていなかったので、この発見はこの「会話」を理解する上でのギャップを埋めます。生物学者の荒谷ゆりと植村拓也は、昆虫に侵された植物に危険のメッセージを送信させる一種の機械のセットアップに成功する。次に、蛍光顕微鏡を使用して何が起こったかを観察しました。

実験の実施

研究者らが行ったことは次のとおりである。彼らはトマトの植物とカラシ科の植物であるシロイヌナズナに毛虫を置き、同じ種の別の植物に送られたメッセージを捕捉したが、その植物はこれらの昆虫の攻撃を受けなかった。葉は空気を保存するシリンダーの中に残りました。

さらに、最初の植物は、カルシウムイオンの流入が検出されたときに緑色の蛍光を発することができるバイオセンサーをその細胞が持つように遺伝子組み換えされた。

次に、研究チームは、この植物が捕食者の存在を「知らされた」ときに発生する信号を測定する技術を使用しました。彼らが観察したことは印象的でした。昆虫に攻撃されなかった植物は、葉に放射されるカルシウムシグナル伝達のバーストを通じて反応し、傷ついた植物からのメッセージを受け取りました。

毛虫が植物を食べ始めると、化合物が放出され、Z-3-HAL と Z-2-HAL として知られる 2 つの分子が放出されました。彼らが観察したところ、これらの細胞は、植物が酸素を放出し二酸化炭素を吸収するための穴である「気孔」を開いたり閉じたりするという重要な使命を果たしていた。このようにして、彼らは反応することができ、攻撃から身を守ることができました。

研究の筆頭著者である分子生物学者の豊田正嗣氏によると、この発見は非常に関連性があるという。 「植物が、いつ、どこで、どのようにして、脅威にさらされている隣人からの空中の『警告メッセージ』に反応するかについての複雑な物語がついに明らかになりました。私たちの視界から隠されているこの空気のような通信ネットワークは、差し迫った脅威から近隣の植物をタイムリーに保護する上で重要な役割を果たしています」脅迫だ」と彼は説明した。 「植物と話す」という表現が今ほど意味のあるものになったことはありません。