暗闇の中で色とりどりに光る木を初めて作成することに成功

暗い道でもはっきりと見えるほどの光を発する植物は、 SFや神話の世界から出てきたもののように思えるかもしれません。しかし実際、アメリカの科学者たちは、かすかな緑色の光を発する植物を作り出し、商品化もされています。

最近、中国の研究者グループがさらに進歩し、これまでで最も強い光で多色の光を発する能力を持つ植物を作り出したと発表した。

「映画『アバター』のような世界を想像してみてください。光る木々が生態系全体を照らし出すのです」と、広州にある華南農業大学の講師で、8月27日にMatter誌に掲載された論文の共著者でもある生物学者、シュティン・リウ氏は述べた。「私たちは、研究室で既に容易に入手できる材料を使って、このビジョンを実現したいと考えています。光る木々が街灯に取って代わる日を想像してみてください」

光る植物を作るために、劉氏と彼の同僚はエケベリア・メビナの茎にストロンチウムアルミネートのナノ粒子を注入した。ストロンチウムアルミネートは光るおもちゃによく使われる素材で、光を吸収し、徐々に発光する性質を持つ。

中国科学者の手法は、マサチューセッツ工科大学（MIT - 米国）の研究グループが開発した遺伝子編集技術とはまったく異なる。

研究チームは、植物に遺伝子組み換えを行うのではなく、ナノ粒子を注入することで、赤、青、緑など様々な色に光る植物を作り出すことに成功しました。以前の実験では、植物本来の性質により、植物が発する光は緑色のみでした。

「遺伝子編集は興味深いアプローチです」とリュー氏はCNNに語った。「しかし、私たちは光を『チャージ』して徐々に発光する無機材料からヒントを得ました。これまでにも光る植物を設計する試みがあり、それが植物を使った照明、さらには植物で作られた街灯というコンセプトにつながりました。そこで私たちの目標は、植物に多色の発光材料を組み込み、長期間光を蓄えることです。これにより色の制限も克服され、光合成とは独立して光を蓄え、放出する方法が提供されます。」

研究チームは、56本の多肉植物でできた壁を構築することで、新たな研究の可能性を実証しました。多肉植物が発する光は、文字や画像、さらには植物から約10cm離れた人の体までもはっきりと見ることができるほど強力でした。

ストロンチウムアルミネートを注入し、数分間日光に当てると、植物は最大2時間光り続けます。光は時間の経過とともに弱くなりますが、太陽光に当てることで何度も再充電できます。劉氏によると、ストロンチウムアルミネート注入の効果は非常に持続性が高いとのことです。注入から25日後、多肉植物の葉は枯れた後も紫外線を照射すると光り続けました。

研究チームは、アルミン酸ストロンチウムが分解して植物に悪影響を与えるリスクを克服するため、この物質を包み込む化学コーティングを開発しました。ネイチャー・バイオテクノロジー誌に掲載された別の研究では、発光菌類の遺伝子データを植物に注入することで、植物が非常に明るく光ることを示し、「持続可能で効率的な照明システム」を構築する可能性を示唆しています。

しかし、木を照明として利用するという見通しに、誰もが楽観的というわけではない。「この研究は興味深いです。しかし、これは私たちの現在の能力を少し超えていると思いますし、木にとってはおそらく負担が大きすぎるでしょう」と、英国ケンブリッジ大学の植物科学の専門家であるジョン・カー教授は述べた。「また、木は限られたエネルギーしか放出しないので、近い将来、街灯に取って代わるとは思えません。」

劉氏自身も、研究グループが開発した光る植物は「まだ本格的な照明機能の実現には程遠い」と認めている。発光強度が弱すぎて実用化には至っていないためだ。さらに研究グループは、光る粒子が緑の植物や動物に接触した場合の安全性についても評価を続けている。

今のところ、新しく作られた光る木は装飾や芸術的な夜間照明としてしか使えないと考えている。しかし、劉さんは将来的に光量を増やし、安全性の問題にも対処することで、夜に美しく光る庭園を作りたいと考えている。

自然界では、科学は映画『アバター』に描かれたような光る高等緑の植物をまだ発見していません。森の中や腐った木で時折見かける「光る木」という現象は、多くの場合、共生あるいは寄生する他の生物によって引き起こされます。最も顕著なのは、発光菌類や一部の発光細菌で、これらはぼんやりとした光を作り出し、多くの人が木が光源だと勘違いするほどです。

キノコの世界では、科学者たちは80種以上のキノコが自然に光る能力を持っていることを記録しています。これらの種は、世界中の多くの湿潤な森林地帯、特に熱帯地方に広く分布しています。

キノコが発する光は、多くの場合、柔らかな緑色で、暗闇でも見えるほどです。その好例が、ナラタケ（Armillaria mellea）です。ナラタケは、別名ハニーマッシュルームとも呼ばれています。菌糸が木の根や腐った木に侵入して発光するため、暗闇の中で木全体が光っているように見えます。

日本やアジアの一部では、Mycena chlorophos属のキノコが、美しい緑色の光を発する小さな子実体で有名です。一方、北米やヨーロッパの腐木に生育するPanellus stipticus属のキノコも、非常に強い発光を示す種です。これらのキノコの発光メカニズムはホタルの発光メカニズムに似ており、ルシフェラーゼという酵素と体内のルシフェリンという物質との化学反応に基づいています。

（ベトナム+）

出典: https://www.vietnamplus.vn/lan-dau-che-tao-thanh-cong-cay-tu-phat-sang-da-sac-trong-bong-toi-post1059868.vnp