地上で受けたストレスを地下で伝達。植物どうしのコミュニケーション方法とは

妙に距離感が近いと、居心地がわるくなる...これ、人間だけじゃありません。

太陽の光を十分に浴びられなかったりすることから、植物だってパーソナルスペースは重要です。精神的なストレスというより、距離感がそのまま死活問題に直結する問題になりうることから、進化の過程で何かしらの｢回避する｣能力を身につけていったことが考えられています。

とはいえ、どんなに周囲が混み合おうとも植物は｢ちょっと近いんですけど｣と声をかけられるわけではないですし、｢あっちのほうが空いている！｣なんて自由に場所を移動することもできません。

PLoS Oneで公開された最新の研究によると、植物が近くの苗木に｢成長パターンを変えて｣と言わんばかりの警告シグナルを発信できることが示唆されました。

植物どうしが土壌内で化学信号を通じてコミュニケーションをとれることについては、先行研究によってすでに明らかになっていたこと。ですが、こうした化学信号が地上での物理的な出来事に影響されているのかどうかについては、まだ理解が進んでいませんでした。

最新の研究では、スウェーデン農業科学大学の研究者Velemir Ninkovicさんらが、成長溶液のなかで育てたトウモロコシの苗木の葉っぱを軽くこすって生長を観察する実験を行ないました。葉っぱがこすられると、接触や刺激に敏感な植物が、周囲の木々と混み合っていると錯覚するようなのです。

これにより｢自分のスペースが狭まってきている！｣と勘違いした苗木が、成長溶液のなかで根っこから化学信号を分泌。この溶液を使って新たにトウモロコシの苗木を育てて両者を比較したところ、新たな苗木は根っこが小さく、葉っぱの多い状態に生育しました。

これがランダムな観察結果ではないことを示すべく、研究チームは次の条件で新たな実験を行ないました。

2種類の成長溶液（葉を軽く擦ってストレスを与えた苗木の化学信号を含むものと、そうでないもの）を以下の画像のように用意してトウモロコシの生長を観察したところ、ストレスを与えられなかった溶液に向かって初生根が伸びるという結果に。

植物が発信するサインは、進化論的な視点ではどんな意味を持つのでしょうか？

ひとつは、利他的な要因。同じ仲間の種族が周囲の環境に邪魔されることなく太陽の光を確保できるように、混雑したところを避けて多くの葉を茂らせるのを助けることが挙げられます。

いっぽう｢自分のスペースが狭まっているからこれ以上こっちに来ないで｣という利己的な一面も。

今回の研究結果によって、葉を軽くこするという地上で起きた環境ストレスが、地面下でのコミュニケーションを介して仲間に伝わり、結果的に生長パターンを変化させることが可能だと示されました。

また、論文には｢隣接する植物への反応が物理的条件によって著しく影響を受けると考えられる。このことはつまり、地上での刺激によって地面下での植物どうしのコミュニケーションが変化することを示している｣と書かれています。

今後、植物がどのように周囲の仲間とコミュニケーションをとるかについて、ますます複雑なレベルでの研究が求められるでしょう。

Image: matkub2499/Shutterstock.comSource: PLoS OneGeorge Dvorsky - Gizmodo US［原文］（Rina Fukazu）