デール・フォリスター：熱帯樹木の化学的生命を探る「インゲロ」

Carlos A. Ordóñez-Parra ２０１８年７月１９日所要時間

Botany One誌は、植物がどのように身を守り、他の生物と相互作用し、様々な生態学的課題を解決するのかを研究する化学生態学者、デール・L・フォリスター博士にインタビューを行った。

https://www.botany.one/dale-forrister-an-inguero-exploring-the-chemical-lives-of-tropical-trees/

植物は驚くほど多様であり、植物学者も同様です。植物界の魅力的な物語を広めるという使命を帯びて、Botany One では、これらの素晴らしい物語の背後にいる科学者も紹介しています。

本日は、植物が作り出す複雑な化学物質のカクテルが、植物の生存や、昆虫食害生物や真菌病原体との相互作用にどのように影響するのかを解明する化学生態学者、デール・L・フォリスター博士をお迎えします。彼の研究は、生態学、進化論、植物分類学、メタボロミクスを組み合わせ、植物の化学と生態学的機能を結びつけるものです。

フォリスター氏は現在、テキサス大学オースティン校のステングル・ワイアー博士研究員として、機能的メタボロミクスの手法開発に取り組んでいます。彼は質量分析法を用いて、植物の化学組成が組織、種、環境によってどのように変化するかを調べ、これらの分析結果を生物学的アッセイと組み合わせることで、それらの化合物が実際にどのような働きをするかを明らかにしています。彼の研究の詳細については、彼のウェブサイトをご覧ください。個人的なウェブサイト.

植物に興味を持ったきっかけは何ですか？

多くの生物学者と同様に、私の自然への興味は幼少期に始まりました。私はアメリカ北東部のバーモント州の田舎で、メープルの木々に囲まれた未舗装の道沿いで育ちました。父と姉妹と私は毎年十数本の木に穴を開け、樹液を集めてメープルシロップを作っていました。多くのバーモント州民と同様に、私たちも家の暖房にその森の薪に頼っており、毎年約2コード分の薪を切り、割り、積み上げなければなりませんでした。牧歌的に聞こえるかもしれませんが、私は家を出て都会に移り住み、大学で生物学を学び始めるまで、自分がどれほど恵まれていたかを本当に理解していませんでした。ほとんどの人と同じように、私は森をただの木の壁と緑の塊としてしか見ていませんでした。

熱帯樹木の属を研究する研究助手として雇われたことで、状況は一変した。 インガ in エクアドル、ヤスニ地球上で最も生物多様性に富んだ森林の一つ。私たちの目標は、熱帯樹木が昆虫による食害からどのように身を守るのかを解明することでした。学部時代に生態学、化学、ヒスパニック研究を専攻していた私にとって、まさにうってつけの仕事でした。そして突然、生物多様性に富んだ熱帯林で、バイリンガルのチームの一員として化学生態学の研究に取り組むことになったのです。

最初の夏から印象に残っていることの一つは、50種近くの鳥を識別することを学んだことです。 インガたとえその属の世界的な専門家と共同作業をしていたとしても、私たちは一本の苗木の周りに集まり、それが何の種なのかを延々と議論することがありました。その経験から、それぞれの種には独自の生活史と生態戦略があり、それらの違いが草食動物、病原体、花粉媒介者との相互作用を形作っていることを学びました。1000種を超える樹木が生息する熱帯林を理解したいなら、まずは1種か数種の樹木から始め、それぞれの樹木を特徴づけるものは何かを学ぼうと努力しなければなりません。

*インガ・アウリステラ* エクアドル、ティプティニの蟻たち。写真：デール・L・フォリスター。

現在の研究分野を追求する動機は何ですか?

アマゾンへの最初の旅の後、私はすっかり魅了されました。大学院に進学することを決意し、幸運にも、最も支援的で刺激的な指導者であるリッシー・コーリー博士とトーマス・クルサール博士に出会うことができました。リッシーとトムは、熱帯生態学と保全のパイオニアです。彼らは私を植物と草食動物の相互作用という魅力的な世界へと導いてくれ、それ以来、私はこの分野で働く温かく歓迎的な科学者コミュニティの一員となる幸運に恵まれています。大学院に入ってすぐに、生態学者になるには、野外植物学や植物分類学から分子生物学実験、非標的メタボロミクスまで、さまざまなスキルを習得する必要があることに気づきました。私が最も楽しんだのは、それらのスキルを個別に学ぶことではなく、それらを結びつけることでした。それらの要素を組み合わせることで、熱帯林がどのように機能するのか、そしてなぜこれほど多様なのかといった、私が抱いていた疑問に答えることが可能になったのです。

私はよく、自分が何者でないかによって自分を定義する。「私は本物の化学者ではない」とか「本物の植物学者ではない」とか。でも実際は、そういった肩書きは単なるレッテルに過ぎず、植物や身の回りの世界について新しく重要なことを発見するのに、古典的な訓練を受ける必要はないのだ。

インガ・グループ。左から：マイラ・ニナズンタ、デール・フォリスター、ヤマラ・セラーノ、リッシー・コーリー、トム・クルサー。写真提供：デール・フォリスター。

植物の魅力は、その重要性にもかかわらず、過小評価されている点にあると思います。植物は地球上のバイオマスの80%を占め、あらゆる陸上生態系の物理的・エネルギー的な基盤を形成しています。同時に、植物は尽きることのない面白さを持っています。自宅の庭でさえ、これまで気づかなかった植物を見つけることができます。植物学を学び、細部にまで注意を払うことで、森の中を歩いたり、近所を散策したりするたびに、より一層興味深い体験ができるようになります。

エクアドルのティプティニでのフィールドワーク中のフォリスター。写真提供：デール・L・フォリスター。

あなたの研究に興味をそそられた、またはインスピレーションを与えた特定の植物や種はありますか?もしそうなら、それは何ですか、またその理由は何ですか?

私はいつまでも心の中では「インゲロ」だ。 インガ は、アマゾン全域に驚くほど多様で豊富に分布する熱帯樹木の属であり、非常に幅広い生態学的戦略をとっている。一部の種は急速に成長する先駆植物で、草食動物に激しく攻撃される一方、他の種は幹の直径が2メートルを超える巨大な高木である。

私のお気に入りは インガ・クルサリ故トム・クルサー博士に敬意を表して命名した種です。樹冠が豊かな樹木ですが、特筆すべきはその葉の展開戦略です。樹冠全体を一度に入れ替え、ピンク色の新芽で覆われた樹冠を形成します。これは、植物の生活史と防御戦略がいかに密接に結びついているかを示す、印象的な例です。

過去5万～7万年の間に300種以上が放散し、 インガ 熱帯樹木の多様性に貢献する主要な属の1つです。 インガ 進化が進むにつれて、熱帯の系統についてより広範な洞察を得ることができ、低地の熱帯林にこのような並外れた多様性が存在する理由と仕組みをよりよく理解できるようになる。

当初は野外調査がきっかけでこの分野に興味を持ったのですが、その後は研究室で試料分析に多くの時間を費やすようになりました。そして正直なところ、そちらの方がはるかに魅力的でした。植物化学の研究を通して、植物は本質的に化学工場であるということを痛感しました。熱帯地域では、葉の質量の最大50%が防御物質で構成されており、一枚の葉に数百、あるいは数千もの異なる分子が含まれていることもあるのです。

人類は太古の昔からこの恩恵を受けており、タキソール、キニーネ、ジギトキシンなど、最も重要な医薬品の多くは植物由来です。生態系における機能から現実世界での応用まで、こうしたつながりを実感できることが、私がこの仕事に情熱を注ぎ続ける大きな原動力となっています。

植物生物学でのキャリアを考えている若い科学者にどのようなアドバイスをしますか?

植物を鑑賞したり、植物と触れ合ったり、植物に関わる方法は、趣味として楽しむ場合でも、職業として取り組む場合でも、実に様々です。どのような道を選ぼうとも、生活の中に植物を取り入れることで、より幸せを感じ、ストレスを軽減し、周囲の世界とのつながりをより強く感じられるようになるでしょう。視野を広げ、広い視野を持つことをお勧めします。農業、園芸、森林管理、自然保護、創薬、そしてビジネスなど、多くの分野にチャンスがあります。さらに重要なのは、自分が本当に情熱を傾けられるものに目を向けることです。仕事のどの部分が一番魅力的か自問自答し、そこに力を注いでみてください。あらかじめ決められた道を辿ろうとするよりも、自分の直感に従う方が、より良い道筋を見つけることができるでしょう。