最新エンタメ情報が満載! Merkystyle マーキースタイル
コケが神経ネットワークを思わせる電気パターンを示した

コケが神経ネットワークを思わせる電気パターンを示した

コケが神経ネットワークを思わせる電気パターンを示した
コケが神経ネットワークを思わせる電気パターンを示した / Credit: Adamatzky (2026) / Royal Society Open Science / CC BY 4.0

イギリスの西イングランド大学(UWE)のアンディ・アダマツキー氏が行った研究によって、ありふれたコケの群落が、速さの異なる複数の電気の波を自発的に出し続けていたことが明らかになりました。

研究ではコケの塊に16本の極細の針を刺し、178時間 ── 7日以上にわたって、一度も止めずに記録を取り続けました。

結果、その中には時間スケールは極めてゆっくりだったものの、かたちの上では神経の活動とよく似たパターンも含まれていました。

神経や維管束のような専用の配線を持たないコケの中で、いったい何が起きていたのでしょうか?

研究内容の詳細は2026年7月22日に『Royal Society Open Science』にて発表されました。

目次

  • コケに電気の通り道はあるのか
  • コケの内部には複雑な電気のパターンが走っている
  • コケにニューロン様のスパイク列も観察された

コケに電気の通り道はあるのか

コケに電気の通り道はあるのか
コケに電気の通り道はあるのか / Credit: Adamatzky (2026) / Royal Society Open Science / CC BY 4.0

コケ植物は、化石記録に現れる最も古い植物のグループのひとつです。

そして今も、その体はヒマワリや稲といった私たちが見慣れた植物とは、まるで違う作りをしています。

まず、水や栄養を吸い上げるための根がありません。

持っているのは「仮根」と呼ばれる、糸のように細い構造だけです。

これは、本物の根のように水や養分を体内へ運ぶ器官ではなく、主に石や土や樹皮に体を固定するためのものです。

葉のように見える部分も、多くの場合、細胞1個分の厚さしかありません。

一枚の紙よりも薄い膜が、茎に直接ついているようなものです。

そして体内には、普通の植物が持っている「維管束」という管の仕組みもありません。

維管束は、根が吸い上げた水を上へ運び、葉が作った養分を下へ配るための配管です。

高い木が何十メートルもの高さまで水を届けられるのは、この配管を持っているからにほかなりません。

そのため、多くのコケは数センチ程度の高さにとどまります。

そしてこれまでの研究により、植物の中で電気がよく通るルートは、たいていこの維管束に沿っているということも知られていました。

維管束は、液体を運ぶだけでなく電気の通り道でもあったのです。

では、配管を持たないコケはどうなのでしょうか。

素直に考えれば、維管束という通り道がないのだから「遠くへ電気を送る手段はない」と思うでしょう。

実際、これまでコケの電気活動を調べた研究は、細胞1個ずつを相手にする「微小電極」での測定が中心でした。

つまり、ごく狭い範囲を、ごく短い時間だけのぞく方法です。

しかも電気の反応を引き出すには、光を当てる、温度を変える、メントールをかける、グルタミン酸を与えるなど、様々な刺激を与えていました。

写真でたとえるなら、これまでの研究は「驚かせたときのアップ」だけを撮ってきたものだと言えるでしょう。

ですが今回アダマツキー氏は「センチメートル規模かつ複数日」という、それまで誰もやっていなかったスケールでの電気活動の観測を行うことにしました。

しかもその手段は、極めてシンプルでした。

イギリス南西部の屋外から、アオギヌゴケの仲間(Brachythecium rutabulum)の群落をクッションごと採ってきて、2本1組にした電極を、8か所に分けて刺して、その状態のまま、7日と10時間(178時間)にわたり電気活動のデータを集めたのです。

結果、驚くべきことに3種類の異なる電気信号が観測されました。

ひとつめは、数十秒おきに現れる速いスパイク。

ふたつめは、数十分から1時間ほどの周期でゆったり上下する中速のリズム。

みっつめは、数時間かけて電位がじわじわ動く、非常に遅い脱分極の波。

イメージとしては、時計の文字盤に近いかもしれません。

秒針、分針、時針。

速さがまるで違う3本が、同じ1枚の盤の上を、同時に回っているように、全部が並行して動いている状態です。

論文の表現を借りれば、コケは「素早い電気イベントと、遅い統合プロセスを同時に走らせている」のです。

しかもそれが、外からの刺激に反応したのではなく、コケが自分から出し続けていたものでした。

これまでのコケの電気生理学は、光を当てる、低温にさらす、薬品を加えるといった刺激を与えたときの一瞬の反応を、微小な電極で細胞レベルから測るものでした。

しかしアダマツキー氏による観測によって、空間的にも時間的にも、まったく異なるスケールで動くコケの電気活動がみえてきました。

コケの内部には複雑な電気のパターンが走っている

電気は一か所に留まらず、順番にずれて現れた
電気は一か所に留まらず、順番にずれて現れた / Credit:Canva

3つの時間スケールの発見だけでも十分に驚きですが、話はここで終わりません。

先ほどの16本の電極は、2本1組で8か所に分かれており間隔はおよそ2センチでした。

彼はこの8組を、28通りすべての組み合わせで突き合わせました。

ある場所で電位が動いたとき、別の場所ではどうなっていたか。

ずれはあるのか、ないのか。

すると、同じような電気の動きが、少しずつ時間をずらしてそれぞれの電極に現れていたのです。

たとえば、ある電極ペアの活動が、2センチ離れた別のペアよりも約86秒先に現れていました。

速度にすれば、およそ秒速0.2ミリメートルになります。

1センチ進むのに、およそ50秒かかる計算です。

しかも面白いのは、この移動速度も3種類に分かれていたことでした。

速い群れ:秒速およそ0.2ミリ

中間の群れ:秒速およそ0.02ミリ

遅い群れ:秒速0.005ミリ未満

そしてそれが、先ほどの3つの時間スケールと対応していました。

速い信号は速く進み、遅い波は遅く広がっていたのです。

コケには、神経や維管束のような専用の配線がないため端と端は、電気的には無関係のはずでしたが、電気が現れる順番があったのです。

アダマツキー氏はこの結果から、コケのクッションは孤立した細胞の寄せ集めではなく、ひとつながりの、興奮する媒体として振る舞っている可能性があると考えました。

より専門的な言い方をすれば、「空間的に分布した興奮系」ということになります。

では、配線もないのに、どうやって2センチ先まで届いているのでしょうか。

アダマツキー氏は3つの仮説を提示しています。

細胞と細胞のあいだの隙間を通っている。

水の連続性を通っている。

あるいは組織を介したイオンのやりとりで結ばれている。

というものでした。

言ってみれば、配管がないなら、濡れた体そのものが配線になっているのではないか、という発想です。

配信元: ナゾロジー

提供元

プロフィール画像

ナゾロジー

ナゾロジーはkusuguru株式会社が運営する科学情報サイトです。読者をワクワクさせ、科学好きな人を増やすことを理念に運営しています。 現在、世界はたくさんの便利なテクノロジーによって支えられています。しかし、その背景にある科学の原理や法則を知る機会はあまりありません。 身近に潜む科学現象からちょっと難しい最先端の研究まで、その原理や面白さを分かりやすく伝えられるようにニュースを発信していきます。

あなたにおすすめ