公海地域上の無法状態
観葉植物を育てたことがある人なら誰でも知っているように、植物は生き続けるために定期的な水やりが必要です。確かに、水なしで数日、数週間、さらには数ヶ月も生き残ることができる植物という概念は、まったく別世界の話のように思えるかもしれません。しかし、俗に「復活植物」として知られる特定の植物は、まさにそれができるのです。
気候変動による干ばつがますます頻繁かつ深刻化している中、研究者たちは、復活植物からヒントを得て、食用作物を同様の特性を持つように改良できるかどうかを検討しています。興味がありますか？詳細については、このギャラリーをご覧ください。
気候変動が地球に甚大な被害をもたらし続ける中で、農家が直面する主な課題のひとつが干ばつです。
もちろん、干ばつは農業にとって常に重要な問題でした。しかし、温室効果ガスの排出量の増加によりこの問題はさらに深刻化しています。
状況の改善の兆しが見えない中、専門家たちは、農業が極度の乾燥状態を乗り切ることができるよう、独創的な方法を模索しています。
注目すべき分野のひとつは復活植物です。これは、水なしで6か月以上も生き残ることができる植物です。
一部の研究者は、復活植物の遺伝子から着想を得ることが、将来の農業の適応の鍵となる可能性があると考えています。
復活植物にはさまざまな種類があり、それらは主に南アフリカ、オーストラリア、南アメリカで見られます。
この植物が散在しているという事実は、これらの異なる種が水のない状態で長期間生き残るために独立して進化したことを示唆しています。
復活植物は長期間水分を補給しないと葉が茶色になり、触るともろくなります。
しかし水を与えると、数時間のうちに再び緑色に戻ります。1日後、彼らは元の状態に戻り、光合成を続けます。
この「死から蘇る」能力はコケやシダ類ではよく見られますが、顕花植物では非常に珍しいものです。
実際35万2,000種の顕花植物が知られていますが、そのうち240種のみが再生能力を持っています。
では、復活植物は、この一見魔法のようなトリックをどのようにして実現しているのでしょうか？その答えは水分をショ糖などの糖分に置き換える能力にあります。
消失する水分を糖に置き換えることで、これらの植物は細胞内部を粘性のあるガラスのような物質に変え、化学反応を遅らせるのです。
このプロセスはガラス化と呼ばれ、極端な乾燥に耐性のある動物、例えば緩歩動物（クマムシ）でも同じプロセスが用いられています。
ガラス化すると、これらの植物は、葉緑体などの光合成に使用する物質も分解します。
そうすることで、彼らは休眠状態に入る際に主な食糧源を遮断します。
タンパク質や細胞膜を結合するために、一連の保護タンパク質を分泌します。
これらの保護タンパク質は、植物の細胞が困難な時期を乗り切るのを助けることから「シャペロン」と呼ばれています。
ある意味で、復活植物の奇跡的な能力はほとんどの顕花植物の種子とそれほど変わらないと言えます。
実際に多くの種子は、、乾燥させて暗い場所で保管すれば、いつか植物になる能力を失うことなく、何年も、さらには何千年も生き残ることができます。
しかし、ほとんどの植物では、最初の緑色の芽が出てくると、この乾燥に対する耐性は失われます。その代わりにより速い成長、高い収量、栄養価の高い果実や種子が得られます。
異常気象が作物を脅かし続ける中で研究者たちは、復活植物の能力を通常の食用作物に再現できるかどうか検討しています。
小麦、トウモロコシ、大豆などの多くの食用作物は、選択的育種によってすでに干ばつに対する耐性が向上していることに留意することが重要です。
例えば、農家は、開花が早い植物を選ぶことで、生育期間が短い場合でも作物が種子を生産し続けることを保証することができます。
しかし、干ばつが予測不可能になり、発生頻度も増加する中で、専門家たちは、作物の生存を確保するためには、より抜本的な対策が必要になると考えています。
長い間、科学者たちは、食糧作物に復活の能力を導入する唯一の方法は遺伝子組み換えという手法によるものだと考えていました。
この方法では基本的に、遠い親戚の復活植物からDNAを、目的の食用作物のゲノムに挿入することになります。
しかし、最近の研究によると、この種の遺伝子組み換えは必要ないかもしれません。なんと研究により、ほとんどの植物はすでに乾燥に耐えるために必要な遺伝子を持っていることがわかっています。
したがって、干ばつに強い植物を作るということは、発芽時に植物で沈黙した遺伝子のツールキットをただ「再活性化」することなのかもしれません。
このプロセスは遺伝子組み換えを一切伴わないため、これまで考えられていたほど物議を醸すものではないかもしれません。
出典:(BBC)
復活植物とは？なぜ私たちは間もなく必要になるのか？
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ライフスタイル 気候変動
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