おじぎそうは、さわると はを とじます。では、さわる のでは なく、はちごと ストンと おとしたら、どうなるでしょう。

ある けんきゅうでは、はちを 15センチの たかさから スポンジへ おとしました。5びょうから 10びょうごとに 60かい。それを 1にちに 7かい くりかえしました［3］。

はじめは、おとすたびに はが とじました。でも、くりかえすうちに、とじない ことが ふえて いったと いいます。はちを ふると、また とじました。

どうして とじなく なったのか。それを かんがえる まえに、はが とじる しくみを のぞいて みましょう。

実験では、鉢植えのオジギソウを15cmの高さからスポンジへ落としました。間隔は5〜10秒、60回続けて落とし、それを1日に7セット行いました［3］。計算すると、多い日には1日420回ほど落としたことになります。

最初は、落とすたびに葉が閉じました。ところが繰り返すうちに、落としても閉じなくなったと報告されています。ここで大事なのは、鉢を振ると葉が閉じたことです。閉じる力そのものが尽きたわけではなさそうだ、と考えられました［3］。さらに、28日後に調べ直しても、その反応が残っていたと報告されています。

「落下は無害だ」と学んだのか、それとも動かしすぎて疲れただけなのか。答えを探すには、葉が閉じる体のつくりを知る必要があります。

この実験（Gagliano ら, 2014）では、ポット植えのオジギソウを高さ15cmからスポンジ上へ落下させた。5〜10秒間隔で60回を1セットとし、1日7セット（最大で計420回）を繰り返した［3］。すると、しだいに落下では閉じなくなった。一方、ポットを振ると閉じたため、感覚や運動の機能が失われたのではなく、落下という刺激だけに反応しなくなったと解釈された［3］。28日後の再試験でも反応の低下が残っていたと報告されている。

この結果は、植物に「学習」があるかという議論の材料になった。解釈が本当に妥当かを考えるには、葉が閉じる体の側の条件を先に押さえる必要がある。

おじぎそうの はの つけねには、ふくらんだ ところが あります。ここを、葉枕ようちんと いいます［1］。

ここは、みずで うごく ちょうつがいの ようなものです。さわられると、ここに ある さいぼうから みずが おしだされて、しぼみます。そのため、はが ぱたんと おちます［1］。

うごくのは すうびょうです。でも、もとに もどるには 10ぷんから 20ぷんぐらい かかると いわれます［2］。とじるのは はやく、ひらくのは ゆっくりなのです。

オジギソウの葉は、小葉と小葉、小葉と葉柄、葉柄と茎のつけ根に、葉枕ようちんという運動器官を持っています。ここが、水の力で曲がる「蝶番」のはたらきをします［1］［2］。

触られると、葉枕の細胞からカリウムイオンや塩化物イオンが出ていきます。中と外の濃さの差がくずれるため、細胞の水が押し出されて水圧が下がり、細胞がしぼみます［1］。刺激の後は、葉枕の下側の体積が減り、上側が増えると報告されています。水が下の半分から上の半分へ移るのです［2］。

ここまで数秒。ところが元の位置に戻るには、10〜20分ほどかかります(本によって10〜12分とも約20分とも書かれるため、幅で示します)［2］。閉じるのは速く、開くのは遅い。この差は、あとで論争を読むときのヒントになります。

葉が閉じる場所は、小葉と小葉柄、小葉柄と葉柄、葉柄と茎の各つけ根にある葉枕ようちんという運動器官である［1］。刺激が届くと、運動細胞からK⁺とCl⁻が細胞外へ移動し、浸透圧の差がくずれて水が押し出される。その結果、膨圧が下がって細胞がしぼみ、葉が動く［1］。ここでは、葉枕の下側の体積が減って上側が増える、つまり水が下半分から上半分へ移ることで曲がると説明される［2］。

動作は数秒で終わる。だが、元に戻るのには約10〜20分かかる。文献によって10〜12分、約20分と幅があるため、ここでは幅で示す［2］。閉じるのは速く、戻るのは遅い、という非対称は、繰り返し刺激した場合に何が起こるかを考える手がかりになる。

さわった しらせは、でんきと カルシウムの しんごうと なって からだの なかを つたわります［4］。

その はやさは、1びょうに 5ミリメートルぐらいです［4］。あるく はやさより、ずっと ゆっくりです。

しんごうが はの つけねに とどくと、0.1びょうぐらいあとに はが うごきだします［4］。

触れた刺激は、活動電位という電気の信号と、カルシウムイオンの信号になって体の中を伝わります。速さは、触れたときの活動電位で1秒に約5.5mm、傷を受けたときは約4.3mm。カルシウムの信号は、小葉の葉脈で1秒に約1.3mmと報告されています［4］。

人の神経の信号のような超高速ではありません。歩く速さよりも、ずっと遅いのです。それでも、信号が葉枕に届いてからおよそ0.1秒(最大でも0.15秒)後には、葉が動き出します［4］。

では、こうまでして葉を閉じる理由は何でしょうか。

刺激の伝達は、活動電位とCa²⁺シグナルの2つで確認されている。伝播速度は、接触で誘発した活動電位が約5.52 mm/秒、傷では約4.3 mm/秒、Ca²⁺は小葉の葉脈で約1.31 mm/秒である［4］。動物の神経のような高速ではなく、mm/秒の単位にとどまる。

一方、Ca²⁺の上昇は葉の運動に最大0.15秒先行した［4］。信号は遅いのに、届いてからの応答は速い。この対比が、この植物の動きの特徴である。なお、触覚のセンサーの全体像はまだ分かっていないとされる［1］。では、この動きは植物にとって何の役に立つのか。

けんきゅうしゃは、ゲノムへんしゅうと いう ぎじゅつで、おじぎしない おじぎそうを つくりました。しんごうは つたわるのに、はが うごかないのです［4］。

この おじぎしない かぶと ふつうの かぶを、バッタに たべさせて くらべました。おじぎしない かぶは、はの 30パーセントぐらいを たべられました。ふつうの かぶは、15パーセントぐらいです［4］。

おじぎする ほうが、たべられる りょうが はんぶんぐらいに なったのです。バッタが すごした じかんも、みじかく なりました。

研究チームは、葉枕をつくる遺伝子(ELP1B1とELP1B2)をゲノム編集で壊し、「おじぎしないオジギソウ」を作りました。信号は正常に伝わるのに、葉は動きません［4］。

この株と普通の株に、バッタ(オンブバッタの仲間)を放して比べたところ、動かない株は葉の質量の約30.7%を食べられ、普通の株は約15.3%でした。ほぼ2倍の差です。バッタが株にとどまった時間も、動かない株で約143分、普通の株で約80分でした［4］。

報道では、バッタが食べ始めると葉が次々に閉じ、バッタは食べるのをやめて移動したと紹介されています［5］。足場を失うためではないかと考えられていますが、これは推測です。食害がゼロになるわけではなく、およそ半分に減る、というのがこの実験の結果です。

閉じることに、こんなはっきりした意味があるなら、なぜ落とし続けられたときには閉じなくなるのでしょうか。

閉じる意味を検証するため、葉枕を形成する遺伝子ELP1B1とELP1B2をCRISPR-Cas9で破壊した変異体が作られた。この株は運動器官を欠くが、傷への信号伝達は正常に保たれていた［4］。信号の有無と運動の有無を分けられるので、「動くこと」の効果だけを調べられる。

バッタ(オンブバッタの仲間、Atractomorpha lata)に食べさせたところ、変異体は葉の質量の約30.7%、野生型は約15.3%を失った(約2倍)。バッタの滞在時間も変異体で約143分、野生型で約80分だった［4］。動くことで食害が減ることは示されたが、ゼロにはならない。理由として、バッタが足場を失うことなどが報道で挙げられているが、推測の域を出ない［5］。この防御的な意味づけは、落下実験の解釈にも関わる。

おとされて とじなく なった おじぎそう。ある けんきゅうしゃは、「もう へいきだと なれた のではないか」と かんがえました。ふると とじたので、ただ つかれた だけでは ない、と いう みかたです［3］。

でも、ちがう いけんも あります。「うごき すぎて つかれた だけでも、せつめいが つく」と いう ものです［6］。

どちらが ただしいのかは、まだ はっきり きまって いません。

落とし続けた実験を行ったグループは、振ると閉じることを根拠に、「落下は危険ではないと慣れた」という見方を示しました［3］。

これに対し、2017年（オンライン公開）にBieglerは、この実験のデータの多くは慣れではなく運動の疲れで説明でき、オジギソウに慣れがあるかどうかは不確かだ、と論じたと紹介されています［6］。

前の章で見たように、この植物の葉は、閉じるのは数秒で速く、戻るのに10〜20分かかります。何度も動かした後に反応が弱まったとき、それが「学んだ」からなのか「体が追いつかなかった」からなのかは、外から見ただけでは決めにくい。そのため見方が分かれているのだと考えられます。

Gaglianoらは、振動で閉じたことから、感覚・運動の疲労ではなく習慣化（非連合学習の一種）と解釈した［3］。これに対しBiegler（2017年にオンライン公開、2018年刊行, Oecologia）は、データの多くは運動疲労で説明でき、オジギソウにおける習慣化の存在は不確かだと論じた［6］。

争点は、「刺激ごとに反応が変わる」ことをどこまで「学習」と呼べるかにある。習慣化と運動疲労は、どちらも「同じ刺激に反応しなくなる」ように見える点が共通する。振動で閉じたという事実は、単純な疲労では説明しにくいと解釈されたが、疲労説の側は、データの多くを疲労で説明できると論じている。

結論は出ていない。ただ、閉じるのが速く戻りが遅いという体のつくり（2章）は、疲労説を検討する際の重要な条件になる。

おじぎそうが てに はいったら、はを 1まいだけ、そっと ゆびで さわって みましょう。とけいを みて、ひらくまでの じかんを はかります。10ぷんから 20ぷんは かかるかも しれません。

なんども さわったり、はちを おとしたり しては いけません。かぶが よわって しまうからです。

オジギソウが手に入ったら、葉を1枚だけそっと指で触り、閉じてから開くまでの時間を時計ではかってみてください。何分かかるでしょうか。

鉢を落とすなど、株に負担のかかることはしないでください。もう一つ、葉が閉じるまでの数秒と、開くまでの10〜20分をくらべてみてください。「閉じるのは速く、開くのは遅い」ことが、疲れの説明とどうつながるか、自分の言葉で考えてみると面白いでしょう。

観察としては、葉を1枚だけ軽く触り、閉じてから開くまでの時間を計るとよい。文献の10〜20分という幅の中に入るか、株の状態でどう変わるかを見てみる。株に負担をかけるため、繰り返し落下させる追試はしない。

資料としては、Hagiharaら(2022, Nature Communications)、Gaglianoら(2014, Oecologia)、Biegler(2017, Oecologia)が読める。とくにBieglerの論文は、Gaglianoらへの反論なので、あわせて読むと論点が見える。