アルミニウムはほとんどの植物にとって有毒な元素であり、根の成長を阻害し、酸化ストレスを引き起こし、必須栄養素の吸収を妨げます。しかし、一部の植物種は、大きなダメージを受けることなくこの金属を蓄積する戦略を進化させており、これまでの研究のほとんどは、セラードなどの生態系に生息する耐性のある樹木や草などの維管束植物に焦点を当ててきました。
新しい研究が発表されました 植物 2つの一般的な 閉店 コケ類は、この金属の高濃度に耐えるだけでなく、維管束植物ですでに説明されているものと同様の細胞戦略も用いる。
カンポス ルペストレス ブラジルの苔はマット状に広がり、 石英質 (NAIST) と 鉄質の 土壌が酸性で栄養分が少なく、アルミニウムが自然に豊富である露頭。この文脈で、オリベイラと共同研究者らは2種の植物を調査した。 カンピロプス・ラメラトゥス (NAIST) と スギゴケ研究者らは、同国南東部のセラ・ダ・カルサーダにある石英と鉄鉱石の基質に生育するコケ類を対象に、これらのコケ類がアルミニウムにどのように対処するかを理解するために調査を行った。両環境とも高濃度のアルミニウムが含まれていることを確認した後、研究者らは組織学的技術と モリン 蛍光を利用して、コケの組織内でアルミニウムがどこに、どのように蓄積されるかを追跡する。
両種ともアルミニウムを蓄積するが、蓄積される細胞内の区画は異なる。 カンピロプス・ラメラトゥス 金属は主に細胞壁に蓄積される。対照的に、 スギゴケ アルミニウムは、貯蔵機能で知られる液胞と光合成を担う葉緑体に区画化されている可能性が高い。これら2つのメカニズムは、セラードと世界中の他の生態系の両方でアルミニウム耐性維管束植物に見られる戦略を反映しており、 進化の収斂 異なる植物系統間。
この研究はまた、重要な点を明らかにしている。両種の特殊な水分輸送組織はアルミニウムに対する親和性が低く、コケ類においても内部輸送経路が一定程度保護されていることを示唆している。方法論的にもこの研究は革新的であり、被子植物ですでに確立されている技術を、セラード土壌における蘚苔類にモリン蛍光法を初めて適用したものである。
これらの結果を総合すると、アルミニウムの蓄積は特定の維管束植物に限られた特性であるという考えに疑問を投げかけるものとなる。むしろ、アルミニウム耐性と隔離能力は、これまで考えられていたよりもはるかに広く陸上植物に分布しており、蘚苔類の進化史のかなり深い段階まで遡る可能性があることを示唆している。
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オリベイラMF、アリオラ ÍA、ロドリゲス-マットス GH、 ら. 2025. ブラジルのサバンナに生息するコケ類におけるアルミニウムの蓄積：維管束植物と類似した特性を示す2種の比較研究。 植物 261. https://doi.org/10.1007/s00425-025-04690-5
パブロ・オ・サントスによるポルトガル語翻訳。
表紙写真: スギゴケ by スティーブン・ジェームズ・マクウィリアム（ウィキメディア・コモンズ）.
