植物もすなる温度制御2

温度管理する植物

雪どけになると深山の湿地に不思議な花が咲く。褐色がかった紫色
をしたコートフードのような仏焔苞(ぶつえんほう)と呼ばれるもの
をかぶって肉穂花序(にくすいかじょ)という卵形の花の塊を生じる
美しい花だ。サトイモ科の多年草ザゼンソウである。(ﾀｲﾄﾙ写真)

しかし驚いたことに、この肉穂花序は、氷点下を含む外気温の変化
に対して20℃程度の一定温度を保っているというのだ。まるで恒温
動物のように外気の温度変化を察知しながら発熱して温度制御を行
っているように見える。そして事実、ザゼンソウには、発熱タンパ
クを作る動物タイプの遺伝子があることが究明された。

この遺伝子は環境が低温になったときに働いて発熱タンパクを作る
のだという。この研究成果を著名な国際会議である｢ゴードン会議｣
において発表した岩手大学伊藤菊一氏は、その会議において奨励賞
を授与されている。

ここからふたつの研究課題が生まれてくると氏は展開する。ひとつ
は、この遺伝子を他の植物に遺伝子組み換えで移すことにより、低
温に強い作物を作り出そうとする研究である。

地球の砂漠化に伴って水枯れに強い作物の研究が進められているが
一方、寒冷による被害を食い止めるために耐寒性の高い植物を作り
出すことも農業におけるひとつの課題である。

熱帯の稲は耐寒性を獲得しながら日本列島を北進して、日本におけ
る重要作物となったが、いまだに寒冷には弱く、大規模な冷害をこ
うむっている。こうした課題に活かせたら画期的である。

もうひとつはその温度変動データからザゼンソウを模倣した温度制
御アルゴリズムを開発することがあげられよう。バイオロジカルな
植物の温度制御にどのようなアルゴリズムが見出され、それが今後
どのような制御に活かされるかはまだ未知数であるが、その成果は
きわめて楽しみな話であるといえる。

[写真提供]
花ママと花パパの｢野の花･山の花北海道｣＞ザゼンソウの解説と花写真
[データ]
ザゼンソウを模倣した温度制御アルゴリズムの開発とその生物系発熱制御
デバイスへの応用