【植物生理学】植物は虫の咀嚼音を“聞いて”いる？

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植物は虫の咀嚼音を“聞いて”いる？
Emma Weissmann, July 10, 2014

　植物が環境の変化に反応していることは古くから知られている。光や気温に反応を返す
ほか、触られると反応するものもある。さらにこのほど、シロイヌナズナは音を“聞いて”
いるとする研究結果が発表された。

シロイヌナズナ（学名：Arabidopsis thaliana）は、モンシロチョウの幼虫（左上）が
葉を食べる音を“聞く”と、辛味成分を含む油を分泌して撃退しようとする。
http://www.nationalgeographic.co.jp/news/news_images/plant-vibrations-01_81530_990x742_600x450.jpg

　シロイヌナズナは可憐な花を咲かせるアブラナ科の植物で、英語ではネズミの耳に
なぞらえてマウスイヤー・クレス（mouse-ear cress）とも呼ばれる。この植物はモン
シロチョウの幼虫が葉を食べる際の振幅の大きな振動に対して、堅固な防御反応を示して
いることが、ミズーリ大学の2人の研究者によって明らかになった。

　この研究は、音響分析と化学分析を組み合わせて、植物が周辺環境の音のうち、生態
学的に重要なものに反応していることを初めて明らかにしたものであると、ミズーリ大学
植物科学科の上級研究員を務めるヘイディ・アペル（Heidi Appel）氏は言う。

　アペル氏は同大学生物科学科のレックス・コクロフト（Rex Cocroft）教授と共同で
研究を行い、レーザーとひときれの反射素材を用いて、チョウの幼虫が葉を食べる際の
振動を記録した。これはシロイヌナズナの葉を、1万分の1インチ程度上下させるにすぎ
ないわずかな振動だ。その後、実験用のシロイヌナズナを2グループに分け、一方には
2時間分の振動の記録を聞かせ、他方は静かな環境に置いた。

　すると、咀嚼の振動の記録にさらされたシロイヌナズナでは、辛味成分を含む油の
分泌量が増加した。これは虫の攻撃に対する防御反応と考えられる。

　振動が「引き金となって、その後の攻撃に対する備えを促した。咀嚼の振動という
情報をあらかじめ得ていれば、いち早く堅い守りを示せる」とアペル氏は言う。

　またシロイヌナズナは、特定の振動にしか反応を返さない。最初の実験のすぐ後に、
アペル氏らは似たような振動に植物をさらしている。風や、シロイヌナズナにとって
害をもたらさない虫による振動では、特に反応は得られなかった。

「特定の周波数の音、つまり特定の高さの音にだけ効果があるといった単純な話だとは
考えていない。（シロイヌナズナは）咀嚼の振動に反応する一方で、同じ周波数でも虫の
鳴き声には反応しなかった。このことから、植物の音響受容は、特定の音高に反応すると
いうような単純なものではないことが窺える」とコクロフト教授は言う。

（つづきはソースを見てください）

危険な音：捕食者による振動が植物の化学防御を引き起こす（動画）
http://www.youtube.com/watch?v=TKQ-CIX9afA

ソース：ナショナルジオグラフィックニュース（July 10, 2014）
植物は虫の咀嚼音を“聞いて”いる？
http://www.nationalgeographic.co.jp/news/news_article.php?file_id=20140710002

原論文：Oecologia
H. M. Appel and R. B. Cocroft.
Plants respond to leaf vibrations caused by insect herbivore chewing.
http://link.springer.com/article/10.1007/s00442-014-2995-6/fulltext.html

プレスリリース：University of Missouri（July 01, 2014）
Hearing danger: predator vibrations trigger plant chemical defenses
http://decodingscience.missouri.edu/2014/07/hearing-danger-appel-cocroft/