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2014年6月1日日曜日

不思議:ヒイラギの葉、トゲが出たりなくなったりする

一日おいて、また、ヒイラギの話です。ヒイラギの葉は鋭いトゲを持っていて、剪定するのはよいが、後の始末が大変。枯れた葉でも、集めようとするとトゲで痛いめにあう。このトゲは、すべての葉にあるわけではないらしい。最新研究の話。

最近の研究で、ヒイラギの木がより鋭いトゲを持つ葉を作り出すメカニズムが解明された。しかも、臨機応変にトゲのある葉を生み出せるという。

用いられたのは、セイヨウヒイラギ(モチノキ科)の木。たくさんの木の葉のトゲを調べてみると、野生のヤギやシカが一部食べたとみられる木では、根元の近くから高さ2.5メートルまでの葉はトゲが多く、それより高い位置にある葉にはトゲがないものが増える傾向があった。

要するに、動物に食べられないように、セイヨウヒイラギの木が、動物の背丈に合わせてトゲのついた葉を出したというのだ。すぐには信じられない。なぜなら、1本の木に生えるすべての葉は、まったく同じDNA配列を持っているはず。

通常、生物がこのような変化をする場合、何万年もかけてDNA配列の変異を伴う。例えば、ヒトとチンパンジーの遺伝子の配列の違いは1%だが、その変化を生み出すには400万年もかかっている。

しかし、今回の話は、同じ世代の木が環境状況で変化をもたらした。ちょうど、エラのない人間が水の中に入ると、エラができてくるようなもの。

様々調べた結果、セイヨウヒイラギのトゲのある葉のDNAはトゲのない葉に比べて著しくメチル化の度合いが低いことを、研究チームは見いだした。

同じDNA配列を持っていても、DNAをメチル化することで、遺伝子の発現を変えることができる。このようなDNAを遺伝レベルでなく、発現調節するやり方を「エピジェネティック」とよぶ。

今回の研究で、より時間のかかるDNAの遺伝的変化ではなく、環境に迅速に対応する能力がセイヨウヒイラギにあることがわかった。生物はまだまだ不思議な能力を持っている。


セイヨウヒイラギ


















この研究は12月13日付で「Botanical Journal of the Linnean Society」誌のオンライン版に掲載された。