ダーウィンも心惹かれた植物の感覚器官! 植物の五感+α!?
普段、日常に溶け込んでいる植物たちが、どのように世界を感じ取っているかを考え
たことはありますか? 例えば、日なたぼっこは私たちとは比べものにならないほど
心地よいのでしょうか。犬なら匂いに敏感だろう。フクロウなら暗くてもよく見える
だろう。同じように、植物も私たち人間とは違った感覚を持って、日々、私たちとは
全く異なる世界を感じ取っているのです。
実は、進化論で有名なあのダーウィンも、植物を「植物の根は脳に似ている」(!)と
驚きの見方を示し、6 冊も本を出版するほど、熱心に植物を研究していました。例え
ば、アサガオのようなつる植物のよじ登り運動に着目し、植物が光を感知しているこ
とを発見しています5。今回は、そんな植物の五感について、ダーウィンの研究から、
現在分かっていることまでを順に紹介していきます。
触覚
ハエトリソウ6など、虫が触れたことを知覚し、捕虫する食虫植物については、ダーウ
ィンも本を書いています。
また、一般的に動かないと思われがちなほかの植物も、触れられたことを感知してい
るので、例えば毎日触り続けると茎が伸びなくなります7。植物が周囲を感知し、
日々、伸⾧という形で動いていることが、この実験一つで見えてくるのです!
視覚
ヒマワリの花が光の方へ向く光屈性がよく知られており、光を受容するフォトトロピ
ンというタンパク質が研究されています8。光屈性については、ダーウィンも「植物の
運動力」5にて報告しています。また、最近では光が強すぎる場合に、光エネルギーを
熱に変換して逃がすことで、強光ストレスに応答していることが分かっています9。
味覚・嗅覚
味覚と嗅覚は、どちらも水または気体に溶け込んだ化学物質を感知しています。植物
は、周囲の植物が虫に食べられた時に発する青臭い匂いを感知し、自分が食べられな
いように防御応答を示す10ことが分かっています。植物が、匂い物質を使って情報をや
り取りしている(!)と考えられています。
聴覚
まず、植物は乾燥や病原菌、切断といったストレスを受けると音を発する(!)こと
が報告されています11。この音は40~60 kヘルツ(*修正しました。大変失礼いたしました)と、非常に高音で、人間の耳には聞こ
えません。
ですが、植物が音を感知している証拠はいまだ見つかっておりません。しかしなが
ら、日本でも、植物の聴覚について研究が始まっています12。
+α
鳥は地磁気を感知して方角を判断13し、サメは電気を知覚することで獲物を探します
14。このように、動物は五感以外にも様々な感覚器官を使って、世界をとらえていま
す。
植物についても、同様に様々な感覚を持つことが報告されています。例えば、温度の
知覚です。雨天に葉を閉じるレインツリー15は、温度センサーで雨天であると知覚して
いることが分かりました。
また、植物の根は互いに影響を受けあい、ぶつからないよう避けながら成⾧する16こと
が報告されています。図では、矢印で示された根が、他の根を避けて(!)伸びてい
る様子が見られます。これは、いったいどのような感覚器官によるものなのか、いま
だ分かっておりません。
このように、植物も五感を含む様々な感覚器官を駆使して、世界をとらえています。
20 世紀の生物学者であるユクスキュルは、すべての動物は独自に時間・空間を知覚し
ており、それぞれの動物にとって固有の世界像を持つという、<環世界>を提唱しま
した17。
植物においても、植物にとって固有の環世界がきっとあります。空を飛べたら、海を
泳げたらどんなだろうと空想するように、植物になったら、どんな世界だろうか、よ
ければ想像してみてください。もしかしたら、日々、横を通り過ぎるだけだった街路
樹が、驚きの世界を見ているのかもしれません!
【出典】
5植物の運動力(Charles R. Darwin)森北出版
6カルシウムイオンを介したハエトリソウの記憶機構
https://images.app.goo.gl/N4Tcfr7kNu2thNay9
7Arabidopsis Touch-Induced Morphogenesis Is Jasmonate Mediated and Protects
against Pests https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960
9822%2812%2900248-5
8植物光受容体の形と光誘起変化-植物の青色光受容における分子機構の一端を解明- https://www.riken.jp/press/2017/20171227_1/
9青色光受容体が光合成にブレーキをかける
https://www.nibb.ac.jp/photo/download/pr03/j-stage03/
10 植物が”匂い”を感じる瞬間の可視化に成功 -植物間コミュニケーションの解明に向
けて大きく前進-(大学院理工学研究科 豊田正嗣教授) https://www.saitama
u.ac.jp/topics_archives/2023/2023-1006-1345-16.html
11 Sounds emitted by plants under stress are airborne and informative
https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(23)00262-3
12 加振器による振動および音を利用した植物生育環境の研究について ~奈良先端科
学技術大との共同研究を開始~
https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000294.000027644.html
13 動物たちのナビゲーションの謎を解く(デイビッド・バリー)インターシフト
14 サメの第六感 獲物をとらえる電気感覚 https://www.nikkei
science.com/page/magazine/0711/200711_042.html
15 ⾧年の謎だった植物の温度センサー分子を発見「レインツリー」が雨で葉を閉じる
仕組みを解明 https://www.sci.tohoku.ac.jp/news/20231128-12961.html
16 Swarming Behavior in Plant Roots
https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0029759
17 生物から見た世界(ユクスキュル/クリサート)岩波文庫
01 おやつにサクッと性癖科学 参考文献
cf-1)「ふたりはプリキュア」
(東映アニメーション, 2004)
cf-2)「東京オリンピックのメダル
デザイン発表 立体的な渦状で光り輝く」
(ラグビーリパブリック, 2019)
https://rugby-rp.com/
cf-3)「元素 118 の新知識」
桜井弘(講談社, 2017)
cf-4)「宮沢賢治の元素図鑑」
桜井弘(化学同人, 2018)
cf-5)「元素の名前事典」
江頭和宏(九州大学出版会, 2017)
cf-6)「元素に名前をつけるなら」
江頭和宏(オーム社, 2022)
cf-7)「新しい周期表を考案
―原⼦核の周期表「ニュークリタッチ」―」
(京都大学, 2020)
cf-8)「周期表の歴史を振り返る
【周期表生誕 150 周年特別企画】」
(ChemStation, 2019)
積まれたままのあらゆる書籍・文献
ゲンロンSF創作講座2022第6期 第六~回
・第六回「逆立ちした植物達の輪舞」「翠に焦がれたギンリョウソウ」(改題)
「生き物はどのようにして土にかえるのか」大園亨司(ベレ出版, 2018)
「菌根の世界」斎藤雅典(築地出版, 2020)
「植物は<知性>をもっている」ステファノ・マングーゾ アレッサンドラ・ヴィオラ(NHK 出版, 2015)
「植物はここまで知っている」D・チャモヴィッツ(河出文庫, 2017)
「植物の生の哲学」エマヌエーレ・コッチャ(勁草書房, 2019)
「塩生植物の葉圏に生息する微生物群の植物生育促進・抑制作用」
・第七回「いつか溺れる海のために」
「すぐできる分子シミュレーションマニュアル」長岡正隆(講談社, 2008)
「コンピュータ・シミュレーションの基礎 第 2 版」岡崎進・吉井範行(化学同人, 2011)
「記録・記憶材料」和田守叶(共立出版, 1988)
「タンパク質計算科学」神谷成敏他(共立出版, 2009)
「タンパク質の立体構造入門」藤博幸(講談社, 2010)
「定量分析化学」 Jr. R.A.デイ・ A.L.アンダーウッド (培風館, 1982)
「大賀ハスの魅力」
ゲンロンSF創作講座2022第6期 第一~五回
・第一回「穣りの雨に肌は焼け」
「まんが偉人伝 ノーベル」(KADOKAWA)
「元素 118 の新知識」桜井弘(講談社)
wikipdia(窒素)
~間に合わなかった文献~
「ノーベルと爆薬」トレバー・I・ウィリアムズ(玉川大学出版部)
・第二回「梅歌を齧る」
「コレクション日本歌人選 043 菅原道真」佐藤信一(笠間書店)
「マンガ日本の歴史9」石ノ森章太郎(中公文庫)
「まんがで読む万葉集」(学研)
「においと味わいの不思議」東原和也他(虹有社)
「においと味を可視化する」都甲潔他(フレグランスジャーナル社)
「ワインの香り」東原和也他(虹有社)
(菅原道真の和歌30首を一気読みしましょう 【神社一覧】付き | ジャパノート -日本の文化と伝統を伝えるブログ-)
(第765話我がやどに 咲きたる梅を 月夜良み - 万葉恋歌 (舞夢) - カクヨム)
~間に合わなかった文献~
「日本の神社 北野天満宮」(DeAGOSTINI)
「万葉びとが愛した名歌に咲く花」大貫茂(Gakken)
「和歌文学の基礎知識」谷知子(角川選書)
・第三回「アルカエオプテリス・アゲート」
「動物たちのナビゲーションの謎を解く」デイビッド・バリー(インターシフト)
「量子力学で生命の謎を解く」ジム・アル=カーリー他(SB Creative)
「宝石 地球がうみだすキセキ」(上野科学博物館特別展)
「スクエア最新図説生物」(第一学習社)
「植物はそこまで知っている」ダニエル・チャモヴィッツ(河出文庫)
「これでナットク!植物の謎 Part2」日本植物生理学会(講談社)
「石の辞典」矢作ちはる他(雷鳥社)
「元素 118 の新知識」桜井弘(講談社)
(デンドリッククォーツ、樹木の枝のようなインクルージョンが特徴)
(イオン化傾向と金属樹 | お茶の水女子大学 理科教材データベース)
(「変わりだねの磁石」の巻|じしゃく忍法帳|TDK Techno Magazine)
Wikipedia(アルカエオプテリス/風媒花/クリプトクロム/フォトトロピン)
・第四回「極彩色の砂浜」
「タコの心身問題」ピーター・ゴドフリー=スミス(みすず書房)
「タコの知性」池田譲(朝日新書)
「タコの教科書」リチャード・シュヴァイド(エクスナレッジ)
(色盲のイカが「変装の名人」と言われる理由と“ある疑問” - ログミーBiz)
(アカエイのとげ(尾棘)|ふなばし三番瀬海浜公園・ふなばし三番瀬環境学習館)
(読んだ論文:色を識別できるタコがいる? - ご注文は進捗ですか?)
(イカの虹色の皮膚、色変化の仕組み解明 | ナショナル ジオグラフィック日本版サイト)
Wikipedia(壊死)
・第五回「アンタレスの歌声」
「ヰ世界情緒 #10 「シリウスの心臓」【オリジナルMV】」ヰ世界情緒(Youtube, 2020)
「エピジェネティクス入門」佐々木裕之(岩波書店, 2005)
「実験で楽しむ宮沢賢治 銀河鉄道の夜」四ヶ浦弘(仮説社, 2020)
「脳と人工知能をつないだら、人間の能力はどこまで拡張できるのか」紺野大地 池谷裕二(講談社, 2021)
「植物はここまで知っている」D・チャモヴィッツ(河出文庫, 2017)
「植物の生の哲学」エマヌエーレ・コッチャ(勁草書房, 2019)
「植物は<知性>をもっている」ステファノ・マングーゾ アレッサンドラ・ヴィオラ(NHK 出版, 2015)
「不老不死のクラゲの秘密」久保田信(毎日新聞出版, 2018)
「総説 星震学とは何か」高田将郎(天文月報, 2020)
「TESSが観測した赤色巨星の星震コンサート 赤色巨星が奏でる天空交響楽」吉田哲郎(sorae, 2021)
「星たちが奏でる音色」Ron Cowen(nature ダイジェスト, 2012)
「星は歌う、という研究結果」(WIRED, 2015)
「星の瞬きが奏でる音楽ってどんなもの? ペルセウス座β星だとこんな曲」(GIZMODO, 2015)
「【ゆっくり文庫】宮沢賢治「銀河鉄道の夜:カムパネルラ視点」」ゆっくり文庫(ニコニコ動画, 2015)
プロフィール補足
集英社コバルト第189回短編小説新人賞もう一歩の作品
「カラフル模様の空」
https://www.pixiv.net/novel/show.php?id=17439790
(同人ドラマ CD の原作に起用していただきました
https://voiceactor-iroha.com/colorfulpattern/)
L-boom SS シナリオ大賞優秀賞
「揺るぎないもの」
https://www.pixiv.net/novel/show.php?id=14066788
(悠木碧さんに朗読していただきました)
第一回かぐやSFコンテスト 選外佳作
「羽虫の痛覚」
https://www.pixiv.net/novel/show.php?id=13469465
(英訳していただき、英文雑誌に掲載されました。
また、オーストラリアのラヂオで朗読していただきました)
「土喰むミミズも生きていく」
03 食べ合わせ科学読書会 参考文献一覧
「無脊椎動物が語る精神の多様性」
今回本編でご紹介した本は、
・「タコの心身問題」
著:ピーター・ゴドフリー=スミス
・「サイボーグ昆虫、フェロモンを追う」
著:神崎亮平
の二冊です。
無脊椎動物が進化させた、人間とは異なる精神の姿をご覧ください。
本編 :sm39609828
おまけ :sm40111512
コメ返 :sm40920157
前回:sm38007695
次回 :未定
マイリスト:mylist/69653204
twitter @hanakusasele
以下、動画の参考文献を記載します。
是非是非、気になる書籍や研究に手を伸ばしてみてください。
参考文献
cf-1)DIAMOND online
タコは驚くほど賢い!知性の秘密はイヌ並みの神経細胞にあり
https://diamond.jp/articles/-/189309
cf-2)化学同人
「タコは海のスーパーインテリジェンス」
cf-3)化学同人
「空飛ぶヘビとアメンボロボット」
cf-4)SB クリエイティブ
「量子力学で生命の謎を解く」
~おまけ動画~
cf-1)Cygames「ウマ娘プリティーダービー」
cf-2 )株式会社ポケモン
「LEGENDS アルセウス」
cf-3)DMM GAMES「刀剣乱舞無双」
cf-4)NHK ブックス「イカの心を探る」
cf-5)誠文堂新光社「クラゲの不思議」
cf-6)朝日新聞出版「不老不死のクラゲの秘密」
cf-7)Science Advances
「Low-power microelectronics embedded in live jellyfish enhance propulsion」
cf-8)Scishow「Meet the Jellybots:
Ocean-Exploring Biohybrid Robots」
https://www.youtube.com/watch?v=jFZAjQFyUO0
cf-9)TED「Why the octopus brain is so extraordinary」
https://www.ted.com/topics/science
https://www.ted.com/talks/claudio_guerra_why_the_octopus_brain_is_so_extraordinary
cf-10)ポプラ社
「マンボウは上を向いて眠るのか」
cf-11)文一総合出版
「クモの巣 ハンドブック」
cf-12)中公新書「昆虫 驚異の微小脳」
cf-13)築地書籍「ミツバチの会議」
cf-14)光文社「ミミズによる腐植土の形成」
cf-15)東海大学出版会「ウミウシ学」
cf-16)築地書館「菌根の世界」
cf-17)さくら舎「考えるナメクジ」
cf-18)岩波書店「スズメ」
cf-19)岩波書店「知りたい!ネコごころ」
cf-20)岩波書店「クモの糸でバイオリン」
cf-21)岩波書店「カイメン」
cf-22)スタジオジブリ
https://www.ghibli.jp/
cf-23)徳間書店
宮崎駿「風の谷のナウシカ」
cf-24)星海社
H・P・ラヴクラフト「クトゥルーの呼び声」
cf-25)Fate Grand Order
cf-26)星海社 虚淵玄「沙耶の唄」
cf-27)KADOKAWA
「新クトゥルフ神話 TRPG ルールブック」
cf-28)朝日新聞出版
手塚治虫「火の鳥 未来編」
cf-29)角川文庫
手塚治虫「火の鳥 未来編」
cf-30)講談社
市川春子「宝石の国」
cf-31)Cell「painless, a Drosophila Gene Essential for Nociception」
cf-32)東京大学「痛覚を逃避行動へと変換する脳神経回路の解明」
https://www.s.u-tokyo.ac.jp/ja/info/5491/
cf-33)第一回かぐや SF コンテスト
「羽虫の痛覚」
https://virtualgorillaplus.com/1st-kaguya-sf-contest/
cf-34)化学同人
「空飛ぶヘビとアメンボロボット」
cf-35)白揚社
「ロボット学者、植物に学ぶ」
cf-36)PLANTOID
https://www.plantoidproject.eu/
積まれたままのあらゆる書籍・文献
~コメ返~
cf-1) 「ポケットモンスター
スカーレット・バイオレット」
(ゲームフリーク, 2022 )
cf-2) 「分光器」(SIMADZU )
https://www.an.shimadzu.co.jp/uv/support/lib/uvtalk/uvtalk3/basic.htm
cf-3) 「物理システム工学科3年次物性工学概論」
http://home.sato-gallery.com/education/busseikougaku/B060606OHP.pdf
cf-4) 「超・SF 作家育成サイト」
https://school.genron.co.jp/works/sf/2022/
cf-5)「NieR:Automata」
(スクウェア・エニックス, 2017)
cf-6)「理不尽な進化」吉川浩満
(ちくま文庫, 2021)
cf-7)「科学者の社会的責任」藤垣裕子
(岩波書店, 2018)
cf-8)「まんが人物伝 ノーベル」
岡本拓司・ 岡崎 武士(角川文庫, 2019)
cf-9)「部分と全体」W.K. ハイゼンベルク
(みすず書房, 1999)
cf-10)「みんなの研究倫理入門」
田代志門(医学書院, 2020)
cf-11)「研究機関等における動物実験等の実施に
関する基本方針」(文部科学省, 2006)
cf-12)「動物実験の適正実施に向けたガイドライン」(日本学術会議, 2006)
cf-13)「動物実験の倫理に関するガイドライン」
(京都大学野生動物研究センター, 2011)
cf-14)「動物実験委員会」(国立環境研究所, 2021)
cf-15)「研究対象者の保護」(AMED, 2019)
cf-16)「動物を用いた研究論文:国際学術誌の投稿規定と ARRIVE ガイドライン」(AMED, 2019)
cf-17)「仮面ライダーアマゾンズ 最後の審判」
(東映, 2018)
cf-18)「神経難病における iPS 細胞創薬に基づいた医師主導治験を完了」
(慶應義塾大学, 2021)
cf-19)「フランケンシュタイン」
メアリー・シェリー(新潮文庫, 2014)
cf-20)「ポケットモンスター赤・緑」
(ゲームフリーク, 1996)
cf-21)「桝太一が聞く科学の伝え方」
桝太一(東京化学同人, 2022)
cf-22)「変人偏屈列伝」
荒木飛呂彦(集英社, 2012)
cf-23)「暴太郎戦隊ドンブラザー」
(東映, 2022)
cf-24)「筑波大学生命環境科学研究所情報生物
科学専攻大綱一則の研究室」
https://www.biol.tsukuba.ac.jp/~oami/
cf-25)Wikipedia「アンドリュー・フィールディング・ハクスリー」
cf-26) Wikipedia「アラン・ロイド・ホジキン」
cf-27)「脳の科学史」小泉英明(KADOKAWA, 2012)
cf-28)「もっと知る iPS 細胞」
(京都大学 iPS 細胞研究所 CiRA)
https://www.cira.kyoto-u.ac.jp/j/faq/faq_ips.html
cf-29)「PSYCHO-PASS」
虚淵玄(Production I.G, 2012)
cf-30)「ピカイア!」
( Production I.G, 2015)
cf-31)「暗黙知を理解する」大崎正瑠
(東京経済大学 人文自然科学論集 127, 2009)
cf-32)「もの作りにおける日本の競争力と暗黙知」
山懸裕(まてりあ 38-7, 1999)
cf-33)「ものの魅力 ものの魔力」山懸裕
(カロス出版, 2011)
cf-34)「神経美学」石津智大
(共立出版, 2019)
cf-35)「Your brain on improv」(TED)
https://www.ted.com/talks/charles_limb_your_brain_on_improv?
cf-36)「マイクロマウス競技会」
(ニューテクノロジー振興財団)
https://www.ntf.or.jp/mouse/
cf-37)「Splatoon」
(任天堂, 2015~)
cf-38)「誰そ彼に海が泣く」結月さくら
(小学館, 2021)
cf-39)「秘密の森の舞踏会」浮森かや子
(花梨MUSIC, 2010)
cf-40)「スター☆トゥインクル プリキュア」
(東映, 2019)
cf-41)「ふぉうちゅんドッグす」
(テレビ東京, 2002)
cf-42)「鼻行類」ハラルト・シュテュンプケ
(平凡社, 1999)
cf-43)「アフターマン」
ドゥーガル・ディクソン(学研プラス, 2019)
cf-44)「平行植物」レオ・レオーニ
(工作社, 2011)
cf-45)「P.B. シェリーによる科学的想像力」
常数晃大(英米文化, 2017)
cf-46)「鎖を解かれたプロメテウス」
シェリー(岩波文庫, 2003)
cf-47)「かしこい単細胞 粘菌」
中垣俊之(福音館書店, 2015)
cf-48)「粘菌」中垣俊之(,文藝春秋 2014)
cf-49)「デジタル大辞林」(小学館)
cf-50)「植物は<知性>をもっている」
ステファノ・マンクーゾ( NHK 出版, 2015)
cf-51)「ゾウが教えてくれたこと」
入江尚子(化学同人, 2021)
「Pokemon LEGENDS アルセウス」
(ゲームフリーク, 2022)/
「刀剣乱舞無双」(DMM GAMES, 2022)/
「ポケモンずかん」https://zukan.pokemon.co.jp//
「NARUTO 秘伝 陣の書」
岸本斉史(集英社, 2014)/
Twitter/それいけ!アンパンマン/
ポケモンカード「フジろうじん」/太宰府天満宮/「Pokemon ソード・シールド」(ゲームフリーク, 2019)/ポケモンカード「ダートじてんしゃ」/
「仮面ライダー ゼロワン」 高橋悠也(東映, 2019)/「HELLSING 8」平野耕太(少年画報社, 2006)/
JAZZ-ON/ヒプノシスマイク/https://gamewalker.link/column/splatoon-historia/
/デザインAC/「絶対迷宮グリム」
(花梨エンターテイメント, 2010)/https://www.youtube.com/watch?v=rJln7eoHAOU
積まれたままのあらゆる書籍・文献
01 一口おつまみ研究紹介 参考文献一覧
紹介した文献
① 2017「Bitter or not? BitterPredict, a tool for predicting taste from chemical structure」
② 2018「Modular structure of human olfactory receptor codes reflects the bases of
odor perception」
③ 2011「Flavor network and the principles of food pairing」
参考文献
cf-1)INSENT
「味覚センサーとは?」
積まれたままのあらゆる書籍・文献
関連書籍
日刊工業新聞社
「マテリアルズ・インフォマティクス 材料開発のための機械学習超入門」
フレグランスジャーナル社
「香り新書 5 においと味を可視化する」
木犀あこ
「美食亭グストーの特別料理」
羊土社
「美食のサピエンス史」