極限の暑さに適応するTidestromia oblongifolia:耐干ばつ性作物のモデル
編集者: Anulyazolotko Anulyazolotko
カリフォルニア州デスバレーでは、夏の気温が日常的に50°Cを超えるという、地球上で最も過酷な環境の一つが広がっています。この地で、科学者たちはアリゾナハニーブッシュとして知られる植物、*Tidestromia oblongifolia*の驚異的な生命力を確認しました。2025年11月に公表された研究結果によると、この砂漠固有種は、単に熱ストレスに耐えるだけでなく、他のほとんどの種にとって致命的な条件下でさえ、成長と光合成のプロセスを加速させることが判明しました。デスバレーの厳しい環境をシミュレーションした制御実験では、近縁の耐熱性種が代謝活動を完全に停止させたのに対し、*T. oblongifolia*はわずか10日間のうちに総バイオマスを3倍に増加させるという驚くべき能力を示しました。
ミシガン州立大学(MSU)の研究者、リー・スンヨン教授とカリン・プラド専門家を含むチームは、この植物の光合成に最適な温度が過去最高の45°Cに達することを突き止めました。これは、これまでに記録された植物の中で最も高い数値として特筆されます。この並外れた適応能力の基盤には、重要な細胞レベルでの再構築が存在します。細胞分析の結果、オルガネラの再編成が明らかになりました。具体的には、エネルギー生成を担うミトコンドリアが、光合成を行う葉緑体にごく近接して移動しているのです。
さらに、二酸化炭素固定を担う葉緑体自体も形態的な変化を遂げており、高等植物ではこれまで観察されたことのないユニークなカップ状の形態をとっています。この構造的な変形は、水分不足と高温の状況下で代謝を維持するために不可欠な、揮発性のCO2捕捉効率を決定的に高めていると考えられています。
米国と中国の専門家によって実施された遺伝子研究により、*Tidestromia oblongifolia*のゲノムが解読されました。この調査から、夏の気温が35°Cを超える地球上で最も乾燥し、最も暑い地域の一つで、この植物が繁栄することを可能にする特異的な遺伝子変異が特定されました。注目すべきは、熱にさらされてから24時間以内に数千もの遺伝子が活性化し、タンパク質や細胞膜を安定させるための防御メカニズムが作動することです。研究者たちはまた、この植物がルビスコ活性化酵素の生産を増強していることにも言及しています。これは、45°Cという極端な高温下でも光合成を維持するために不可欠な要素です。
何百万年もの進化によって磨き上げられたこれらの適応メカニズムは、現代の農業技術のための既成の「ロードマップ」を提供すると科学者たちは強調します。したがって、*Tidestromia oblongifolia*は、単なる生存のモデルではなく、気候変動が進行する21世紀の農業セクターにおける持続可能性と強靭さを示すモデルとして、大きな示唆を与えています。この発見は、将来の食糧安全保障に貢献する耐干ばつ性作物の開発に向けた貴重な青写真となるでしょう。
ソース元
infobae
ScienceDaily
Phys.org
Science News
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