新たな研究: 化学信号を介して周囲を「聞く」藻類の能力が明らかに

Tokyoビゲロー研究所の科学者たちは、グラウコフィテスという単細胞の藻類が、化学物質を使って周囲を感知し、反応する仕組みを持っていることを発見しました。これは、単純な生物でも化学的な信号を利用できること、そしてこの能力が生命の進化の初期段階で発展していたことを示しています。

この研究に携わった上級研究員のジョン・バーンズは、これが重要であると考えました。「この生物は植物と共通の歴史を持っている」と彼は述べました。「かつては植物に特有だと信じられていた伝達手法を利用しています。」

グラウコフィターは、化学信号を用いてコミュニケーションをとる一種の藻類です。この発見は、異なる進化を遂げる前にさまざまな生物が類似の方法でコミュニケーションをしていた可能性があることを示唆しています。

藻類のコミュニケーションを理解することは重要です。これは、藻類の進化や時間を経た変化を学ぶ手助けになります。特にグラウコフィリトのような微細藻類がどのように互いにコミュニケーションをとるかを知ることが重要です。これらの藻類は、水系における栄養循環において中心的な役割を果たしています。この知識により、特にストレスを受けた状況下での生態系の挙動を予測するのに役立ちます。

バティスト・ジェノ氏が率いた研究によれば、植物とグラウコフィタには似たようなコミュニケーションプロセスがあるとされています。このプロセスでは、同じ基本的な生命要素が使用されています。単細胞生物である藻類がどのようにこれらのタスクを実行するかを学ぶことで、新たな洞察が得られています。

研究の重要なポイントは以下の通りです。

• グラウコフィタはエチレンのような強力なホルモンを生成できる。
• 藻類はストレスに応じて成長速度を遅くする反応を示す。
• この研究は、グラウコフィタがホルモンを放出することを示した初の証拠である。

研究では、シアノホラ・パラドクサという種類のグラウコ藻が調査されました。科学者たちは、このC. paradoxaがエチレンというホルモンを生成することを発見しました。このホルモンは植物にも存在し、果実の成熟や植物がストレスに対処するのを助ける重要な役割を担っています。

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科学者たちが藻類にエチレン生成に必要な物質を与えたところ、このホルモンを大量に生成し、その結果、藻類の成長は遅くなりました。

植物の遺伝子を調べても、グラウコファイトが同じシグナル伝達経路を使うとは想定できないとバーンズ氏は述べました。植物はしばしば光合成を行う生命の標準と見なされますが、それらは異なる進化を遂げました。

この研究は重要であり、ある特定の行動においてグラウコ藻が植物よりも他の藻類と多くの共通点を持つことを明らかにしています。それは、これらの生物が特定のホルモンに反応して、泳ぐことや成長することなどの行動をどのように変えるのかを問いかけています。

バーンズとジェノーは、これらの化学変化に他の生物がどのように反応するかを知りたいと思っています。また、他の藻類種がこれらと同じホルモン信号を使ってコミュニケーションを図るかどうかも調べています。

グラウコ植物は進化の歴史を研究する上で役立ちます。これらは実験室での維持が容易で、急速に成長します。また、プラスチック代替品などの新しい藻類製品の創出にも貢献する可能性があります。

「これらの単細胞で光合成を行う生物については、栽培された植物に比べてまだ十分に理解されていません」とジェノさんは述べました。「私たちを取り巻くこれらの微細な細胞について学ぶことは難しいですが、非常に興味深い課題です。」