動物（生物界の多細胞生物）には、長い間、移動する能力、器官を反復的かつ非常に迅速に刺激する能力、互いにコミュニケーションする能力、またはネットワーク内で行動する能力など、さまざまな能力が動物にのみ備わっていると考えられてきました。実際には、信号の性質や信号が発生する時間スケールが、一般に人間自身の感覚による直接識別によく適合しているため、動物のこれらの能力は人間にとって容易に認識できます。さらに、これらの能力は、人間が「知性」と呼ぶ、非常に原始的ではあるものの、生理学的レベルで多かれ少なかれ複雑な神経系の存在を伴うものを備えた生物にのみ備わっていると考えられていました。実際、これらの能力の実装は非常に複雑であるため、いわゆる「知性」を奪われた生物がこのようなさまざまな成果を達成できるとは想像できないようでした。しかし、国際植物神経生物学研究所（イタリア、フィレンツェ）で働く植物学研究者ステファノ・マンキューソ氏は、脳を持たないが知性を完全に奪われているわけではない生物である植物に対する見方を変えるよう、ビデオで呼びかけている。 ステファノ・マンキューソ、植物の知性のルーツ（TED にて）.
植物界におけるコミュニケーションは比較的新しいテーマであり、前述の理由から長らく見過ごされてきました。しかし、この様相は現在変化しつつあり、近年の研究によって予想外の豊かさが明らかになっています。植物間のコミュニケーションは非常に多様で、進化の過程で獲得された多様な戦略が関与している可能性があるようです。これは、動きに関連する刺激を検知できる機械受容体を介したシステム、あるいは隣接する植物から反射される波長を検知できる高度に洗練された光感受性捕捉器を介して実現されます。他にも揮発性有機化合物を示唆する化学的コミュニケーション経路を含む多くの例があります。例えば、ユタ州砂漠に生息する野生種のタバコ（Nicotiana attenuata）は、草食動物（イモムシ、昆虫、甲虫）に襲われると、様々な揮発性分子（ジャスモン酸を含む）を合成し、これが草食動物の捕食者を引き寄せます。その結果、その後の草食動物による攻撃が最大90%減少します(1) & (2)。もう一つの興味深い事例は、アカシア（Acacia erioloba、南アフリカ）です。アカシアは、草食動物（キリンやアンテロープ）に襲われた場合に備えて、揮発性の高い分子であるエチレンを合成し、近隣の草食動物による食害を防ぎます。その後、近隣の木々は葉の中にタンニンを合成し、苦味と消化不良を引き起こして他の草食動物を撃退します(3)。
ステファノ・マンキューソと彼のチームは、 2012年の研究 この研究では、2 つの異なる種の植物、すなわちフィレンツェ フェンネル (Foeniculum vulgare) とトウガラシ (Capsicum anuum) 間の他のコミュニケーション経路を特定しようとしました。化学的、機械的、または光によるコミュニケーション手段はすでによく知られているため、他のメカニズムが関与しているかどうかを調べることが目的でした。このため、植物間の相互作用が維持されるかどうかを評価するために、実験的に前述のすべてのコミュニケーション手段をブロックすることにしました。具体的には、次の 2 つの仮説がテストされました。1 つ目は、化学的および/または光によるコミュニケーションが不可能な場合、植物の近隣が種子の発芽率に影響を与えるかどうか。2 つ目は、発芽率または種子の発芽率は近隣の植物の種類によって異なるかどうかです。
これらの仮説を検証するために、著者らは、中央のフェンネルの鉢とその周囲に置かれたいくつかの唐辛子またはフェンネルの植物（ペトリ皿の種子または鉢植えの苗）との間のさまざまなタイプの相互作用に関する実験を開発した。フェンネルは、天然資源を保護するために、隣接する植物の成長を阻害する揮発性化合物を分泌するよく知られた能力のために、ここで注目されてきた。フェンネル植物の周囲に透明または不透明の円筒を配置（または配置しない）して、研究者らは、周囲に配置された植物（唐辛子またはフェンネル）との化学的および光的コミュニケーション経路をテストすることにした。次に、実験ユニットを真空下に配置し、各実験ユニットを他のユニットから隔離した。さまざまな処理がテストされた。最初に、フェンネルの周囲の円筒を取り除き、化学的または光的コミュニケーション経路のいずれかが発生するようにし、次に、揮発性化合物をブロックしながら光的コミュニケーションの可能性を残すために円筒を交換し、最後に、他の植物からフェンネルを隠すために円筒を黒いプラスチックで覆った。コントロールは、中央の円筒形の箱（透明または黒いプラスチックで覆われている）に植物がないことに対応していた。
そして、その結果はかなり興味深いものでした。著者らは、円筒形の箱の中にフェンネルの植物が 1 本ある場合、対照群 (円筒の中に植物がない) と比較して、唐辛子の種子の発芽が速いことを示しました。さらに驚くべきことに、唐辛子の種子の発芽は、円筒を取り除いてすべての通信信号源を許可したときよりも、フェンネルの植物が円筒形の中にあったときの方がさらに速かったのです。フェンネルが存在すると種子の発芽が加速され、これは競争の典型的な行動に対応すると結論付けることができます。そこで、2 つの相反する信号を持つモデルを提案できます。1 つは、フェンネルが円筒形によって唐辛子の種子から分離されている場合に発芽に及ぼす光または化学信号からのマイナス効果、もう 1 つは発芽率にプラス効果を持つまだ未知の信号です。
この未知の信号の本質は何か？科学者たちは5つの可能性を示唆している。XNUMXつ目は、植物自体が誘導する磁場間の弱い干渉である。いくつかの研究(XNUMX)は、植物が地球の地磁気を実際に感じることができることを示している。では、植物はなぜ周囲に局所的に生成する磁場を感じられないのだろうか？XNUMXつ目の可能性は、「音に基づく」コミュニケーションである。振動を発し、受信するメカニズムはまだ不明だが、この研究は新しいコミュニケーション方法の可能性を浮き彫りにしている。これにより、唐辛子の種子は競合相手のフェンネルの存在を「感じ」、その結果、発芽率と成長率を高めることができる。
鉢植えの植物を早く成長させるには、素敵な愛の言葉をささやき、セレナーデを歌いましょうとお伝えしました。
参考情報
（１）コルテレソAM.＆ティボウトE.1.'植物園の昆虫'。 ラ・ルシェルシュ n°380 ：54。
（２）ベックC.2年。化学信号が予備部隊を動員'。 マックスプランク研究 4：62-63。
（３）アッテンボローD.3年。 植物の私生活：植物行動の自然史ロンドン、BBCブックス。320ページ。
(4) Gagliano M.、Renton M.、Duvdevani N.、Timmins M.、Mancuso S. 2012.「目に見えなくても忘れない：植物の代替コミュニケーション手段」PLoS ONE 7(5): e37382. doi:10.1371 / journal.pone.0037382
（５）Ahmad M.、Galland P.、Ritz T.、Wiltschko R.、Wiltschko W. 5.「磁気強度はクリプトクロム依存性反応に影響を与える」 シロイヌナズナ'。 植物 225: 614-624. PMID:16955271
