ゆびで さわると、はっぱは すぐに とじます。ひとの めには、いっしゅんの できごとに みえます。

でも、なかでは じゅんばんが あります。さわった ところから、しらせが でます。その しらせが、はっぱの つけねに とどきます。およそ 0.1秒 あとに、はっぱが うごきます［3］。

0.1秒は、まばたきよりも みじかい じかんです。この あいだに、なにが おきて いるのでしょう。

一瞬の中にある順番

オジギソウの葉が閉じる動きは、目で見ると一瞬です。しかし、基礎生物学研究所などの研究グループの発表によると、触れたり傷つけたりした場所から出たカルシウムイオンの信号と電気信号が、葉のつけ根のふくらみ（葉枕）に届いたわずか約0.1秒後に、葉の動きが始まります［3］。

ここで注意したいのは、0.1秒は「触った瞬間から」ではなく、「信号が葉枕に届いてから」の時間だという点です。触ってから動くまでには、信号が葉枕へ届くまでの時間が先にあります。

高速撮影で見えたこと

高速撮影による観察では、カルシウムの増加は葉の動きよりも最大0.15秒ほど先に起きていました［4］。「先にしらせ、あとに動き」という順番が、映像で確かめられたことになります。

基礎生物学研究所のプレスリリースによれば、接触や傷害の部位で生じたCa²⁺信号と電気信号（活動電位）が葉枕に到達した約0.1秒後に、葉の運動が起こる［3］。この0.1秒は、刺激の瞬間からではなく、信号の葉枕到達を起点にした値である。

Nature Communications誌（2022年）の高速撮像では、傷害で誘導された細胞質Ca²⁺濃度の上昇が、小葉の運動に最大約0.15秒先行した［4］。信号が運動に先立つ、という順序が観察で示された。

うごく ばしょは、はっぱの つけねに ある、ふくらんだ ぶぶんです。ようちんと いいます［1］。

ようちんは、うごく ために とくべつに できて いる ところです。

ようちんの なかでは、したがわの さいぼうだけが、ちいさく なります［1］。これが、はっぱが とじる きっかけです。

運動の専門部品

日本植物生理学会のQ&Aによると、オジギソウの運動の主な原因は、細胞の中の水の圧力（膨圧）の変化です。その変化が起きるのは、運動に特化した葉枕という部分です［1］。

葉枕は、葉のつけ根にあるふくらみです。関節のように曲がり、葉を上げ下げする根元になります。

下側だけが変わる

葉枕の細胞のうち、膨圧が下がるのは下側の細胞だけだと説明されています［1］。全部の細胞が同時にしぼむわけではなく、片側だけが縮むから、曲がる動きになります。

日本植物生理学会のQ&Aは、オジギソウの運動の主要因を膨圧の変化とし、それが生じるのは運動に特化した葉枕であること、膨圧の減少が起こるのは葉枕の下側の細胞のみであることを述べている［1］。

葉枕は葉柄や小葉柄の基部にある膨らみで、上側と下側で運動細胞の応答が異なる。片側の膨圧だけが低下するため、葉枕は曲がり、葉が動く［2］。

さいぼうが ちいさく なる わけは、なかの 水が でて いくからです。

ようちんの したがわの さいぼうから、水が そとへ でます［2］。すると、さいぼうの なかから おす ちからが よわく なり、したがわが ちぢみます。

それで、ようちんが まがり、はっぱが とじます。

水が出ていく順番

PMCに載った解説論文（総説）によると、葉枕の下側の運動細胞からカリウムイオンと塩化物イオンが細胞の外へ出ます。すると、その浸透圧のはたらきで、水も細胞の外へ出ていきます。細胞の膨圧が急に下がり、葉枕が曲がって葉が動く、と説明されています［2］。

水は葉のほうへ吸い上げられるのではなく、細胞の外へ出ていきます。葉枕の上側では逆に体積が増える、とも述べられています［2］。

ゴム風船のたとえ

水をいっぱいに入れた風船は、張りがあってふくらんでいます。中の水が抜けると、風船はしぼんで柔らかくなります。これは、葉枕の下側の細胞からイオンと水が出て、膨圧が下がる様子を表したたとえです。ただし細胞には固い壁があるので、風船と同じように大きく縮むわけではありません。

総説によれば、葉枕の伸展側（下側）の運動細胞からK⁺とCl⁻が細胞外へ流出し、その浸透圧勾配により水も細胞外へ移動する。この水の再分配による急激な膨圧低下が、急速な運動の駆動力とされる［2］。水は葉へ吸い上げられるのではなく、細胞外の空間へ出る点に注意したい。上側では逆に体積が増えると記述されている［2］。

つくばサイエンスニュース（2023年）は、葉枕の細胞では細胞壁の薄い一次壁孔域が、細胞の伸びる方向と垂直な面に多く、セルロースミクロフィブリルも垂直に並ぶと紹介している。これが水の流れに関わると考えられているとされるが、推測の段階である［6］。

さわった ところから、はっぱの つけねまで、しらせは どうやって とどくのでしょう。

けんきゅうでは、カルシウムと でんきの しらせが ながれる ようすが しらべられました［3］。はやさは、1びょうで 1ミリメートルから 6ミリメートルほどです［4］。

1びょうで 6ミリメートルは、1えん玉の はば（20ミリメートル）の、3ぶんの 1くらいです。はやく みえるのは、みちのりが みじかい からです。

信号の正体

触れたり傷つけたりした場所では、細胞の中のカルシウムイオンが増え、電気の信号（活動電位）が生まれます。この二つが一緒に葉の中を進み、葉枕に届くと、さきほどの水の移動が始まります［3］。

秒速数ミリメートル

Nature Communications誌の論文では、傷で起きたカルシウム信号は、小葉の葉脈で秒速約1.3ミリメートル、小葉柄では秒速約3〜6ミリメートルで進みました。触った刺激では、小葉柄で秒速約5.9ミリメートルでした［4］。

秒速6ミリメートルは、1秒で1円玉の直径（20ミリメートル）の約3分の1です。「一瞬」に見えるのは、葉の上を進む距離がそれほど長くないからだと考えられます。この論文には動物の神経と比べる記述はないので、ここでは比べません。

Nature Communications誌（2022年）では、傷害で誘導されたCa²⁺信号は小葉の葉脈を約1.31±0.17 mm/s、小葉柄では約3〜6 mm/sで伝播し、触刺激ではCa²⁺信号と活動電位が小葉柄上を約5.87±0.75 mm/sで伝わった［4］。

刺激の種類と部位によって速さが異なる点に注意が要る。1つの葉での距離が短いため、伝播時間は0.数秒〜数秒程度のオーダーに収まると見積もれる。

はっぱを とじる ことには、なにか いみが あるのでしょうか。これは、ながい あいだ なぞでした［5］。

2022ねんの けんきゅうでは、はっぱの うごきを とめた オジギソウを つくり、バッタに たべさせました。すると、うごかない はっぱは、うごく はっぱの およそ 2ばいも たべられました［4］。

うごく はっぱを たべて いた バッタは、たべるのを やめて、べつの ところへ いきました［4］。

ただし、これは ひとつの けんきゅうです。とじる ことの いみが、ほかにも あるかは わかって いません。

長く謎だった理由

オジギソウの葉の動きが何の役に立つのかは、長く謎でした。埼玉大学と基礎生物学研究所などの研究で、草を食べる昆虫から身を守る役割があることが示されました［5］。

動かない葉は2倍食べられた

実験では、ランタンイオン（La³⁺）で葉の動きを止めた葉を、バッタに食べさせました。葉の重さは38.0％減り、対照の葉の18.9％の約2倍でした（38.0÷18.9≒2.0）［4］。動く葉と動かない葉を並べると、バッタは動かない葉をより多く食べました。葉が動くと、バッタは食べるのをやめて移動したと報告されています［4］。

この結果は、動きが虫よけに役立つことを示しますが、動く目的がそれだけだとは述べていません。

葉の運動の機能は長く謎とされてきた。埼玉大学と基礎生物学研究所などは、運動が草食性昆虫に対する防御になることを示した［5］。

Nature Communications誌（2022年）の食害試験では、La³⁺処理で運動を止めた葉はバッタの摂食後に重量が38.0％減少し、対照葉の18.9％の約2倍だった。運動する葉と止めた葉を並べると、バッタは止めた葉をより多く摂食し、葉が動くとバッタは摂食をやめて移動した［4］。

この結果は「運動が虫害防御として機能する」ことを示すが、運動の唯一の目的だという主張ではない。

とじた はっぱは、そのまま かたまる わけでは ありません。でて いった 水や ものが、また さいぼうに もどります［2］。すると、ぱんぱんの ちからが もどり、はっぱが ひらきます。

この もどりかたの くわしい しくみは、まだ わからない ことも あります。ようちんの さいぼうの つくりと 水の ながれの かんけいも、しらべが つづいて います［6］。

もとに戻る変化

この変化は元に戻せます。葉が閉じたあと、細胞の外に出ていたイオンと水が細胞に取り込まれ、膨圧が回復します。すると葉枕が元の形に戻り、葉が開きます［2］。開くまでの時間は、確認した資料に数字が無かったため書きません。

残っている問い

葉枕の細胞では、細胞壁の薄い部分が、伸びる方向と垂直な面に多いことが筑波大学の研究として報じられています。水の流れとの関係が推測されていますが、まだ確定した話ではありません［6］。

この運動は可逆的である。閉じた後、流出したイオンと水が細胞に取り込まれて膨圧が回復し、葉が開く［2］。開くまでの所要時間は、確認した資料に数値がなかったため記載しない。

葉枕の細胞構造と水の流れの関係は、なお推測の段階にある。筑波大学の研究に関する報道では、一次壁孔域が伸長方向と垂直な面に多いことから、細胞内の水の流れに関わる可能性が指摘されている［6］。

オジギソウを みる ことが できたら、もちぬしや しせつの ひとに きいて、いいよと いわれたら、はっぱの さきに、そっと ゆびを ふれて みましょう。とじる じゅんばんを、めで おいます。とじてから ひらくまで、どのくらい かかるかを、とけいで はかっても いいです。

なんども つよく さわると、はっぱが いたみます。ゆびで ふれるのは、すこしだけに しましょう。

今日できること：オジギソウを見られる機会があり、持ち主や施設の人に触ってよいと言われたら、葉の先にそっと指を触れ、閉じる順番を目で追ってみましょう。閉じてから開くまでの時間を、時計で測ってみるのもよいです。何度も強く触ると葉がいたむので、少しだけにしてください。

公式情報：日本植物生理学会「みんなのひろば」では、オジギソウの仕組みを日本語で読めます。基礎生物学研究所と埼玉大学のプレスリリースは、研究の背景を日本語で説明しています。

資料を読むなら、まず日本植物生理学会の解説［1］と基礎生物学研究所のプレスリリース［3］が日本語で読める。原論文［4］は英語だが、Ca²⁺の速度や食害試験の図は図だけでも意味が取れる。

観察をするなら、持ち主や施設の許可を得たうえで、葉に軽く触れて閉じる順番を追い、閉じ終えてから開き始めるまでの時間を測ってみるとよい。葉をいためないよう、触るのは少しにとどめたい。