植物は憶えている

植物の感覚シリーズとしては最終回になります。

記憶
植物は、例えば木であればとても長く生きるので
昔の色んな事を覚えているだろう
絵本では、老木は昔語りをしてくれます。

さあ、果たして、植物には記憶というものは存在するのだろうか

エンドウマメのまきひげ
最初に記憶らしきものを立証したのは、マーク・ジャッフェ

エンドウマメのつるがものに巻き付く仕組みに興味を持った。
ジャッフェと豆の木ですね

巻き付く対象を見つけるまでは真っ直ぐ伸びて
対象を見つけるとくるんと回る

十分に真っ直ぐ伸びたつるを用意
途中から切り取っても
巻きひげの部分にさわっただけでくるっと回ることを発見した。

この実験を明るいところと、真っ暗なところで行ってみる
すると
明るいところではくるっとなるのに
真っ暗なところではくるっとならないことが分かった。

巻き付く仕組みには光が関係している事が分かった。

おおお、そうなのか

問題はここから

実験で使った暗い場所に置いた豆のつる
もういいやと1~2時間後に明るいところに出したら
どこにも触っていないのにくるん

さっき触られた事を覚えているのね

記憶の立証
このあとも続々と、覚えていると思われる実験が
色んな実験に付随される形で発表される。

このシリーズで紹介した色んな実験にも含まれます。

例えば、ハエトリグサはひとつめのひげに触られた事を覚えていて
二つ目のひげに触られた時、間の距離で獲物の大きさを判断する

タバコの草は最後に見た光の色を知っている

どうも覚える事ができるのは間違い無さそうだ

そうなると、興味は、次の段階へ
どういうものをどういう方法でどれくらい覚えられるのか

短期記憶
ハエトリグサの記憶の仕組みが、時期の異なる数人の学者により解明された。

答えから言うと「電気」だった
ここでいう電気とは電荷、言い換えるとカルシウム濃度の差

ひとつめのひげに触られた段階で電気が起き、周りに伝わっていく
二つ目のちょうど良い場所でちょうど良い時間に触られると
二つが総合されて判断される

時間は20秒
それ以上になると拡散し「忘れて」しまうことになる

長期記憶
もう少し長期での記憶はないのだろうか

これは、桜が春に咲く仕組みに関わっている

ここで関連してくるのはDNA

DNAって良く見る絵だとねじれている配列ですね

配列自体が記憶だと言ってしまえばそうなんだけど
その配列は、記憶というよりは一生ものですね

この配列を記憶にも利用していることが近年分かってきた。
「エピジェネティクス」というらしい

配列はねじれていますが
普通にねじれているのと、「ものすごい」ねじれているのがあるんです。

「ものすごい」ねじれているとそのあたりの遺伝子情報は読み取ることが出来ない。
「どこどこでものすごくねじれているか」が記憶となる

春と秋は同じぐらいの気候だけど
冬を経過すると、花咲き遺伝子のねじれが解放される
逆に夏にはまたねじれる。
だから秋には花は咲かない。

桜が咲くメカニズムはそれだけではないんですが
この冬の記憶も関連している。

若いときにストレスを受けた植物は、このねじれる仕組みで記憶をとどめ
それ以降の自分の形を変えていく。

さらにこのねじれ具合は自分だけではなく、次の世代にも受け継がれていく。

実は短期記憶の仕組みも、長期記憶の仕組みも
人の記憶の仕組みに同じものがある
もちろん、植物には脳はないので、脳を中心とした感情を伴う複雑な記憶システムがあるわけではない。

ただ、記憶はすなわち自らをより進化させようとする働きに他ならない。

今後の研究と共に、今後の植物の変化に要注目、となるかも知れない。

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カワラナデシコ

花カレンダー始めました

植物は位置を感じている

植物の感覚シリーズ
今回は、上と下です。

上と下
言われてみると、根って下に伸び、芽や枝は上に伸びる
どうやって、植物は上や下が分かるんでしょう。

良いですね。私はバリバリの適当な文系人間ですので
そんなこと考えてもいませんでした。
当たり前やん

真剣に必死で実験し、議論するんですね。
立派です。
嫌いじゃないです。その姿勢。

太陽のある方向でしょうか
いえ、それでは地面の中の根は上下が分からない筈。

例えば、豆をピンで壁にとめておきます。

根は下に、芽は上に伸びていきます。

ある程度伸びた段階で、くりっと上下逆に。

そこから、根の先も芽の先もぐいっと曲がり、上と下に伸び始めます。
偉いぞ!豆

実験
ここから、科学者達の真理探究の旅が始まります。

そもそも、この上と下というのは何なのか
重力という事なのだろうか。

こういうときは実験です。
ずっと回り続ける円盤を用意します。
そこに苗をくっつける。
常に上と下が入れ替わる訳です。

なんと、根は外に、芽は内に

上と下というのは、重力の事であり
さらにそれは人工的に作り出した重力(=遠心力)でも同じである事が証明されたのです。

場所
この問題は、19世紀初頭にまた盛り上がりを見せます。
お馴染みダーウィンです。

ダーウィンが疑問に思ったのは、果たして植物のどの部分で重力を感じるのか

豆の根の先をちょんぎって、湿った土の上に横たえた。
根は伸び続けたが、土の下のほうに曲がって伸びる能力は失われていた。
根の先っぽを0.5ミリ切断するだけで、植物は重力に対する全般的な感度をなくす!

切断した数日後に根の先が新しく生えてくると、その根はふたたび重力に反応し、
以前のように土の中へと下向きに伸びる

なるほど、根の先に重力を感じる場所があるということになる。

これは、屈光性の実験と似ている
芽の先が光を感知するんでしたね
とすると、屈光性は先っぽで感じるけど、その情報が茎に伝わり
光と反対側がより多く伸びて、ぐいっと曲がる。

この仮説を証明するための実験。

根を出した豆
横向きにセットする。
そして今度は90分経ってから先っぽを切断。
すると、さっきとは違い、下に曲がっていく。

どういうことか。

あっ、横向いている。
下に曲がんなきゃ。
という情報が、90分の間に、実際に曲がる場所に伝わっていたということ。
時間差攻撃です。

当然、芽でも同じことでしょう。

ところが!

なんと芽では、先を切り取られても成長し続けることが明らかになった
参った!

根と芽は違うメカニズム
同じ芽でも、光に向かうメカニズムと上に向かうメカニズムは違う。

ダーウィンはここまでで時間切れです。

この疑問の解明は、時代がさらに経って
分子レベルで仕組み自体の解明がなされるときまで待つ必要がありました。

仕組み
顕微鏡の発達が謎の解明を可能にしました。

精巧な顕微鏡により、根冠の細胞内の微小な構造が見えるようになった。
根冠の細胞内には水が詰まっているが、その中に極々小さな石のようなものがあることが分かった。
「平衡石」と呼ばれている。
細胞を横にしてみる
すると平衡石は重いから、流れて横の壁の方に移動する。

水の入っているペットボトルの中にビーズが入っていることを想像して欲しい。

じゃあ、芽は?
根の場合は、平衡石は先っぽにのみ集中しているが
芽の場合は複数色んなところに存在する。
だから、芽の先だけ切られても問題ない。

螺旋(らせん)運動
実は、ダーウィンは他にも重要な事を発見していた。

芽の先はどんな植物でも螺旋(らせん)運動を繰り返しつつふらふらしながら成長していく。

こりゃいったい何故なのか

ここで学説が分かれる。
ダーウィンは、植物が元々持っている性質だと考えた。

それに対して反論する人がいた
重力の問題じゃないか

芽は、重力と反対の方に伸びる。
芽は重いから、その性質がなければ垂れてくる。
頑張って上向きに変えようとする。
ところが勢い余って、反対側に曲がっちゃう。
いかんもう一回、とまた逆に。

かなり真剣にこの議論は長い間繰り返される。

この終わりの無さそうな議論に終止符を打つときがやって来た。

宇宙への旅立ち

宇宙で植物を育ててみよう。
宇宙には重力がないので
それでも螺旋運動が行われるのであれば、ダーウィンの勝ち。
行われなければ負け。

スペースシャトル内で行われた実験では、わずかながらではあるが螺旋運動が観察された。

ダーウィンやったね。

ところがここで物言いが着いた。
時間が短すぎる。
すでに地球上で育てられている植物を持っていって、数日間育てただけでは
もうその運動が刷り込まれているのかも知れない。

大変です。
そんな長く宇宙にいられません。
一から植物を育てるなんて。

この解決は「宇宙ステーション」の技術へ引き継がれました。
まだ明確な答えには至っていませんが
もうすぐ答えが出るでしょう。

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アセビ

花カレンダー始めました

植物は聞いている?

植物の感覚シリーズ
視覚、臭覚、触覚、と来て、今回は聴覚になります。

聞いている?
森は音を響かせる。鳥がさえずり、カエルが歌い、
コオロギが鳴き、風に葉がカサカサと揺れる

聞こえないのはもったいない。

結論から言いましょう

「現在のところ分からない」

視覚、臭覚、触覚の研究は随分進んでいて
論文も数多く発表されているが
聴覚に関しては、極端に少ない。
ほとんどが、行った実験の結果が
「変化なし」というもの

そして「植物はそこまで知っている」の著者、ダニエルチャモビッツさんによると
植物が聞こえるとするに値する論文は存在しない。

モーツァルト
すぐに反論が来そうですね

そんなことはない
植物はモーツァルトを聞かせると良く育つ、と聞いたことがある。

そうです。
私もこの話を聞いたのは一回二回ではありません。
一般庶民の間では、常識となっている感がある

あと、聞いたことがあるのが
「綺麗だよ。素敵だよ」と植木に毎日声かけすると良く育つ。

正直、「植物はそこまで知っている」というタイトルから
当然こういった話は出てくるものと思っていた。
意外です。

「はじめに」に
「植物の神秘生活」のような内容を期待されるとそういう内容ではありません
と書いてあった。
この事だったんですね。

おそらくこの手の話は二つの本のいずれかから出ています。
レタラックの『音楽の響きと植物』
ピーター・トムプキンズとクリストファー・バードによる『植物の神秘生活』

クラシックと騒々しいロック音楽を聞かせて成長度合いの差を実験するというもの

ダニエルさんによると、実験方法が稚拙すぎ
サンプル数も5つ以内と少なすぎ
統計的分析とはとても言えないもの

当然学会から猛批判を受けます。

ただ、今まで紹介した、視覚臭覚触覚に関わる実験でも
最初発表された時は、猛批判を浴びています。

それでも地球は回っている、の例をみても
科学の発展ってそんな始まり方です。

決定的に違うのは
他の研究室で再現できていないということ

ただ、ダニエルさんは、この話をすると必ず受ける批判があるという

そんなこと言っても、植物が音楽を聞いていると考えた方が、すてきだと思います。

そうです。強力です「すてき」論
私のブログを読んでいただいている方はお分かりだと思いますが
私はどちらかというと「すてき」派です。
そっち側で生きてきています。

絵本に出てくる植物は、間違いなく人間の言っていることを聞き分けています。

問題は、すてきな世界と科学の世界とを切り分けられなかった事

新聞はこの科学の研究発表を「すてき」に発表し
読んだ人達は「すてきだわあ」と感動し広めていった。
そして定着してしまった。

でも、誤解ないように言っておきますが
研究発表が間違いだとは言っていません。
現時点では分からないだけです。
いつか、再現出来た実験結果が出てくれば、なんら問題ない訳です。


音楽となるから、ロック嫌いの人達に利用されてしまう事にもなります。
もっと、レベルを下げて、「音」に反応するかとなるとどうでしょう。

残念ながら、惜しいところまでは行ったのですが
分かっていません。

音のある環境と無音の環境での違いを実験して違いが出たことがあります。
でもその後のやり直しで、スピーカーの持つ熱で違いが出たことが分かってしまいました。

振動ならどうでしょう
音は必ず振動を伴います。
その振動が影響を与えるということはないでしょうか
風が強い環境では変化が見られる訳ですから

これも残念ながら、音があるないというほどの振動の違いでの変化では
実験結果は「変化なし」というものしかありません。

必要性
進化論という大きな学派では、必要性があれば進化するとなっています。
一旦その考え方をとるとして
そもそも、植物は音を聞く必要があるんだろうか

動物が音を聞く必要性は、その音に「反応」したいからです。
敵が近づいて来たという音を察知して逃げる、というような事です。
大体においてその対応は「動き」を伴います。

動けない植物は動物とは時間軸が違います。
つるを巻き付けていくとか、幹を太くするとか

勿論、ハエトリグサとかオジギソウの例もあるので
絶対とは言い切れませんが、大体において随分長い時間をかけての反応な訳です。
そんな中で、特定の短い時間の音を聞く必要があるのでしょうか
自分を食べようとした牛が近づいて来たことが分かっても
もうどうしようもないのです。

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梅 緋の司

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花カレンダー(2月)

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【2月】
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上に向かってツンツンって感じ

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これはまだつぼみです

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2/4 クリスマスローズ ページの先頭へ 年間カレンダーへ
ロマンチックな名前ですね

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蛇に髭があったらこんな感じ

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若葉の時は赤い色をしています

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世界一背が高くなる植物

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花弁を使って日光を花の中心に集め、その熱で虫を誘引している

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梅シリーズひとつめ。小石川後楽園に咲いていました

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エチゼンスイセンは真ん中の形が可愛いです

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見事に花びらが揃っていました

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これもしだれタイプでピンク

2/22 梅 大盃 ページの先頭へ 年間カレンダーへ
雌しべがとても華やか

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まさしく名前のまんま

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漢字ばかりで難しそう

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フリガナがないと絶対に読めません

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八重なので花びらがいっぱい

2/27 梅 一重野梅 ページの先頭へ 年間カレンダーへ
今度は一重ですがこれまた綺麗

2/28 梅 舞扇 ページの先頭へ 年間カレンダーへ
まさしく舞扇って感じします