植物は見る、聞く、嗅ぐ-そして反応する

ジャックCシュルツによれば、植物は「非常に遅い動物です」。

これは基本的な生物学の誤解ではありません。シュルツは、コロンビアのミズーリ大学の植物科学部門の教授であり、植物と昆虫の相互作用を調査するために40年を費やしてきました。彼は自分のことを知っています。

代わりに、彼は私たちの緑豊かないとこたちの一般的な認識について指摘しています。彼はそれを家具の一部として却下されることが多すぎると感じています。植物は領土を求めて戦い、食物を探し、捕食者を回避し、獲物を捕らえます。彼らは他の動物と同じように生きており、動物のように行動を示します。

「これを見るには、成長する植物の速い映画を作る必要があります。そうすれば、動物のように行動します。 「フランスのリヨン大学の植物科学者であるオリビエ・ハマントは熱狂しています。確かに、タイムラプスカメラは、デイビッドアッテンボローのライフシリーズの有名な森林シーケンスを見た人なら誰でも証明できるように、植物の行動の異星人の世界をその栄光の中で明らかにします。

これらの植物は目的、つまり、周囲で何が起こっているかを認識している必要があります。「正しく応答するには、植物にはさまざまな条件に合わせて調整された高度なセンシングデバイスも必要です」とSchultz氏は言います。

では、植物のセンスとは何ですか? 、イスラエルのテルアビブ大学のダニエルチャモビッツを信じるなら、それはあなたが期待するほど私たちのものとそれほど変わらない。

チャモビッツが彼の2012年の本「植物が知っていること」を書き始めたとき–その中で彼は、最も厳密で最新の科学的研究を通じて、植物が世界をどのように体験するかを探ります。彼は少し不安を感じてそうしました。

「私は反応がどうなるかについて非常に警戒していました」と彼は言いました。

ベートーベンの交響曲は植物にほとんど影響を与えませんが、空腹のアプローチキャタピラーは別の話です

彼の心配は根拠のないものではありませんでした。彼の植物の本の説明は、1973年に出版された人気のある本で、花の力で育った世代にアピールしましたが、事実はほとんど含まれていませんでした。 。

以前の本の最も永続的な主張は、おそらく、植物が古典音楽の音に積極的に反応するという完全に信用されていない考えです。

しかし、植物の知覚の研究が来ました1970年代から長い道のり、そして近年、植物の感覚に関する研究が盛んになっています。この作品の動機は、単に「植物にも感情がある」ことを示すことではなく、その理由と実際の方法を問うことでした。 、植物は周囲を感知します。

植物の聴覚についての真実を探しているミズーリのシュルツの同僚であるハイジ・アペルとレックス・コクロフトを入力してください。

「私たちの仕事の主な貢献植物が音の影響を受ける理由を提供してきました」とAppel。ABeethoは言います。交響曲は植物にほとんど影響を与えませんが、空腹の毛虫の接近は別の話です。

彼らの実験で、AppelとCocroftは、毛虫によって生成されたむしゃむしゃの音の録音が植物を彼らの攻撃者を追い払うように設計された化学的防御を備えた葉。 「私たちは、植物が生態学的に関連する「音」に生態学的に関連する反応で反応することを示しました」とコクロフトは言います。

私たちは鼻と耳を持っています。しかし、植物には何がありますか?

生態学的関連性が重要です。チューリッヒにあるスイス連邦工科大学のConsueloDe Moraesは、協力者とともに、接近する昆虫を聞くことができるだけでなく、いくつかの植物はそれらの匂いを嗅ぐか、またはそれらに応答して隣接する植物によって放出される揮発性信号の匂いを嗅ぐことができることを示しました。

さらに不吉なことに、2006年に彼女は、ネナシカズラとして知られる寄生植物が潜在的な宿主を嗅ぎ分ける方法を示しました。ネナシカズラのつるは、運の悪い宿主の周りに巻き付いてその栄養分を抽出する前に、空中をうごめく。

概念的には、これらの植物を私たちと区別するものは何もありません。彼らは何かの匂いを嗅いだり聞いたりして、私たちと同じように行動します。

しかし、もちろん、重要な違いがあります。 「私たちは植物と動物の匂いの知覚のメカニズムがどれほど似ているかを本当に知りません。なぜなら、私たちは植物のそれらのメカニズムについてあまり知らないからです」とDeMoraesは言います。

私たちは鼻と耳を持っています、しかし、植物には何がありますか?

感覚入力の明らかな中心がないため、植物の感覚を理解するのが難しくなります。常にそうであるとは限りません。たとえば、植物が「見る」ために使用する光受容体はかなりよく研究されていますが、それは確かにさらなる調査に値する領域です。

その部分については、Appelとコクロフトは、音に反応する植物の1つまたは複数の部分を追跡することを望んでいます。

研究者は、動物との深い類似点を示唆する繰り返しパターンを見つけ始めました

可能性の高い候補は、すべての植物細胞に見られる機械受容器タンパク質です。これらは、音波が物体を洗い流すときに発生する可能性のある種類の微小変形を電気信号または化学信号に変換します。

機械受容器に欠陥のある植物が昆虫の騒音に応答できるかどうかをテストしています。植物の場合、耳のような面倒なものは必要ないようです。

植物と共有するもう1つの能力は、固有受容感覚です。これは、私たち(の一部)が触れることを可能にする「第6の感覚」です。タイプし、ジャグリングし、一般的に私たちの体のさまざまな部分が空間のどこにあるかを知っています。

これは本質的に動物の1つの器官に結び付けられているのではなく、機械受容器間のフィードバックループに依存しているためです。筋肉と脳、植物との比較はすっきりしています。分子の詳細は少し異なりますが、植物には周囲の変化を検出してそれに応じて応答する機械受容器もあります。

「包括的な考え方は同じです」と2016年のレビューを共同執筆したハマントは述べています。固有受容研究。 「これまでのところ、植物では、伸長や機械的変形に反応して、微小管に関係していることがわかっています。」

実際、2015年に発表された研究では、さらに深い類似性が示されているようです。 、植物の固有受容におけるアクチン(筋肉組織の重要な成分)の役割を示唆しています。 「これはあまりサポートされていません」とハマントは言います。「しかし、組織内のアクチン繊維が関与しているという証拠がいくつかあります。ほとんど筋肉のようです。」

これらの発見はユニークではありません。植物の感覚の研究が進むにつれて、研究者は動物との深い類似点を示唆する繰り返しパターンを見つけ始めました。

今日、そのような伝統的な研究をしている植物研究者がいます。記憶、学習、問題解決としての非植物領域

2014年、スイスのローザンヌ大学のチームは、幼虫が攻撃したときにシロイヌナズナの植物、それは電気的活動の波を引き起こします。植物における電気信号の存在は新しい考えではありません-生物学者ジョンバードン-サンダーソンは早くも1874年に金星のフライトラップの作用のメカニズムとしてそれを提案しました-しかし驚くべきことはグルタミン酸受容体と呼ばれる分子によって果たされる役割です。 / p>

グルタミン酸は中枢神経系で最も重要な神経伝達物質であり、植物には神経系がないという1つの重要な違いを除いて、植物でもまったく同じ役割を果たします。

「分子生物学とゲノミクスは、植物と動物が非常によく似た驚くほど限られた分子「ビルディングブロック」のセットで構成されていることを示しています」とチェコ共和国プラハのチャールズ大学の研究者であるファティマ・クヴルチコワは言います。電気通信は2つの異なる方法で進化しました。そのたびに、約15億年前に動植物が分裂する前の一連のビルディングブロックを採用しました。

「進化は一定数のコミュニケーションの潜在的なメカニズム、そしてさまざまな方法でそれに到達することができますが、エンドポイントは同じです」とChamovitzは言います。

そのような類似性が存在し、植物ははるかに優れた能力を持っているという認識見た目が示唆するよりも彼らの世界を感知することは、「植物の知性」についてのいくつかの注目すべき主張につながり、さらには新しい分野を生み出しました。植物の電気信号は「植物神経生物学」(植物にニューロンがないにもかかわらず使用される用語)の誕生の重要な要因の1つであり、今日、記憶、学習、問題などの伝統的に非植物領域を調査している植物研究者がいます-解決します。

目がないにもかかわらず、アラビドプシスなどの植物は、わずか4種類であるのに対し、少なくとも11種類の光受容体を持っています。

この考え方により、スイスの立法者は「植物の尊厳」を保護するためのガイドラインを設定するようになりました。それが何を意味するのか。

そして多くの人が「植物の知性」や「植物の神経生物学」などの用語は比喩的であると考えてください。特にチャモビッツからは、まだ多くの批判が寄せられています。 「植物は賢いと思いますか?植物は複雑だと思います」と彼は言います。複雑さを知性と混同しないでください。

したがって、植物を擬人化された用語で説明してアイデアを伝えることは有用ですが、限界があります。危険なのは、植物を動物の劣ったバージョンと見なしてしまうことです。これは完全に要点を見逃しています。

「私たち植物科学者は、植物と動物のライフスタイルの類似点と相違点について、一般の人々への植物研究」とCvrčkováは言います。しかし、彼女は、植物を説明するために動物ベースの比喩に依存することには問題があると考えています。

「ニンジンの痛みを感じる能力についての(通常は無駄な)議論に興味がない限り、避けたいと思います。噛んだとき。」

植物は、必要なことを正確に行うのに最適です。複雑さに関連する神経系、脳、その他の機能が不足している可能性がありますが、他の分野では優れています。 。

私たちは思っているよりも植物に似ています

たとえば、目がないにもかかわらず、アラビドプシスなどの植物は、私たちのわずか4種類と比較して、少なくとも11種類の光受容体を持っています。これは、ある意味で、視覚が私たちよりも複雑であることを意味します。植物には異なる優先順位と感覚があります。システムはこれを反映しています。チャモビッツが彼の本で指摘しているように、「植物の光は信号以上のものです。光は食べ物です。」

植物は動物と同じ課題の多くに直面していますが、その感覚的要件は、それらを区別するものによって等しく形作られています。「植物の根性-動いていないという事実-つまり、実際には、あなたや私よりも自分たちの環境をもっとよく知っている必要があります」とチャモビッツ氏は言います。

植物が世界をどのように認識しているかを十分に理解するには、科学者や一般の人々が植物を評価することが重要です。

「植物の人々にとっての危険は、動物と比較し続けると、植物の価値を見逃してしまう可能性があることです」とハマントは言います。

「植物が驚くべき、興味深い、エキゾチックな生き物としてもっと認められているのを見てください」とCvrčkováは同意します。「人間の栄養とバイオ燃料の単なる供給源としてではありません。」植物の研究から始まった分野のほんの数例であり、それらはすべて革命を証明しています生物学全体にとっては魅力的です。

逆に、私たちが植物と共通点があることに気付くと、植物と同じように、私たちが思っているよりも植物に似ていることを受け入れる機会になるかもしれません。

「多分、私たちは私たちが思っているよりも機械的だ」とチャモビッツは結論付けている。彼にとって、類似性は私たちに植物の驚くべき複雑さ、そして地球上のすべての生命をつなぐ共通の要因を警告するはずです。

「それから私たちは生物学の統一を理解し始めることができます。」

Facebookで「いいね!」して600万人以上のBBC Earthファンに参加するか、TwitterやInstagramでフォローしてください。

このストーリーが気に入った場合は、毎週のbbc.comの特集ニュースレターに登録してください。今週は6つのことしか読んでいません」。毎週金曜日にBBCフューチャー、アース、カルチャー、キャピタル、トラベル、オートから厳選されたストーリーが受信トレイに配信されます。

Leave a Reply

コメントを残す

メールアドレスが公開されることはありません。 * が付いている欄は必須項目です