【結論】
本記事は、植物がストレス下で発する超音波「悲鳴」が、昆虫、特に蛾の繁殖戦略に影響を与えているというイスラエルの最新研究に基づき、生物間コミュニケーションの驚くべき複雑さと、その背景にあるメカニズム、そして応用可能性について深掘りします。植物の「声なき声」は、生命が相互に影響し合うダイナミックな関係性の一端を示唆しており、生態系理解に新たな視点をもたらします。
1. 植物は「悲鳴」をあげる：人間には聞こえないSOSの真実
「植物は声なき声で訴えている…」という詩的な表現は、もはや単なる比喩ではなく、科学的な現実として私たちの認識を問い直すものとなりました。2025年7月25日にCNN.co.jpで報じられたイスラエルの研究は、植物が人間には知覚できない音を発していることを明らかにしました。テルアビブ大学の研究チームによるこの画期的な研究は、植物の生理状態と音響的シグナルの関連性を世界で初めて具体的に示しました。
植物はストレスを感じると超音波を発することが分かっている。この「悲鳴」は周波数が高すぎて人間には聞こえない。しかし昆虫にはこの音が聴こえ、意味を理解できているという研究結果を、イスラエルの研究チームがこのほど科学誌ｅＬｉｆｅに発表した。
この「悲鳴」という言葉は、我々が想像するような感情的な叫び声とは異なり、物理学的な現象に基づいています。研究者たちは、トマトやタバコの葉が水分不足や茎の切断といった物理的ストレスに晒された際に、非常に高い周波数帯（20～100キロヘルツの範囲）の超音波パルスを発することを、特殊な音響センサーを用いて検出しました。これらの音は「プチプチ」「ポツポツ」といった破裂音のような性質を持つとされ、人間の可聴域（約20ヘルツ～20キロヘルツ）を遥かに超えているため、我々の耳には全く届きません。
この現象の物理的メカニズムは、植物細胞内の水分移動と関連していると考えられています。特に、植物の導管（道管や仮道管）は、水分を根から葉へ運ぶ重要な役割を担っています。水不足に陥ったり、物理的に損傷を受けたりすると、導管内の水柱に空気が入り込み、「空洞化（キャビテーション）」と呼ばれる現象が発生します。この空洞化の際に、細胞壁との摩擦や圧力変化によって、高周波の超音波が発生すると推測されています。つまり、植物の「悲鳴」は、その内部で発生している物理的な変化、すなわち危機的状況のサインなのです。
2. 昆虫の聴覚と植物の「悲鳴」：生存戦略における音の役割
人間には知覚できない植物の超音波シグナルですが、昆虫、特に特定の種類の蛾は、この音に反応し、その生存戦略に組み込んでいることが明らかになりました。これは、植物と昆虫という異なる生物種間で、音響情報がコミュニケーションチャネルとして機能していることを示唆しています。
植物はストレス下で悲鳴を発しており蛾はこの音を頼りにどこに卵を産みつけるか決めていることが明らかに
この引用は、本研究の核心的な発見の一つを端的に示しています。具体的には、ある種の蛾は、植物が発する超音波のパターンを「聞く」ことができるだけでなく、それを情報源として利用しているのです。研究では、ストレスを受けていない植物と、水分不足や茎を損傷された植物の近くに蛾を配置した実験が行われました。その結果、蛾はストレスを受けて「悲鳴」を上げている植物よりも、比較的「静かな」植物に産卵する傾向があることが観察されたのです。
これは、蛾にとって「音の大きい」植物、すなわちストレス状態にある植物が、産卵場所として不適である可能性を示唆しています。ストレスを受けた植物は、成長が遅れたり、防御物質を増加させたり、あるいは病気にかかりやすくなったりする可能性があります。このような植物に卵を産み付けられた幼虫は、生存率が低下するリスクを負うことになります。したがって、蛾が植物の「悲鳴」を回避行動に繋げるのは、進化的に有利な生存戦略と言えるでしょう。
さらに、この研究は、昆虫が植物の生理状態を音響情報から正確に「読み取っている」可能性を示唆しています。これは、昆虫の聴覚器官が、非常に繊細で多様な音響情報を捉える能力を持っていること、そしてその情報を意味のあるシグナルとして解釈する神経メカニズムを進化させてきたことを示しています。例えば、蛾の触角は、微細な振動や空気の動きに敏感に反応する構造を持っており、これが植物の微細な超音波を捉えるのに役立っている可能性があります。
3. 植物の「声」が示す、生命のインタラクションと農業への示唆
植物が発する音は、単なる物理現象に留まらず、生命体間の相互作用における重要な情報伝達手段となり得ることを、この研究は示しています。
トマトは茎を切り落とされると「悲鳴」を上げる。イスラエルの研究者は世界で初めて植物が発する音を録音・解析。脱水や茎の切断などストレスを受けたトマトが大きな音を発することを発見。人間には聞こえない高い周波数だが、昆虫や植物には聞こえている可能性も。音あり
トマトは茎を切り落とされると「悲鳴」を上げる。イスラエルの研究者は世界で初めて植物が発する音を録音・解析。脱水や茎の切断などストレスを受けたトマトが大きな音を発することを発見。人間には聞こえない高い周波数だが、昆虫や植物には聞こえている可能性も。音あり https://t.co/ozSB90YzQz
— amass (@amass_jp) March 31, 2023
この引用が示すように、植物の「悲鳴」は、その健康状態や環境ストレスへの応答を客観的に示す指標となり得ます。この知見は、農業分野に革命的な可能性をもたらすかもしれません。従来の経験や目視による判断に加え、植物が発する音をモニタリングすることで、より早期かつ正確に植物のストレス状態を把握することが可能になります。
例えば、農家は、作物の水やりや肥料のタイミングを、植物の「悲鳴」の頻度や強度を分析することで最適化できる可能性があります。水不足の兆候が音として現れた時点で迅速に対応することで、収量や品質の低下を防ぐことができるでしょう。また、病害虫の発生を早期に検知する手段としても応用が期待されます。病原菌や害虫に侵食された植物は、特有のストレス応答として異なるパターンの音を発する可能性があり、それを検知することで、被害が広がる前に対策を講じることが可能になるかもしれません。
さらに、この研究は、植物同士のコミュニケーションの可能性にも触れています。昆虫だけでなく、他の植物や微生物も、これらの超音波シグナルに反応する可能性が指摘されており、生態系全体における植物の音響シグナルの役割についてのさらなる研究が待たれます。例えば、ある植物が発するストレス音を聞いた周囲の植物が、自身の防御機構を活性化させる、といった「警告信号」としての機能も考えられます。
4. まとめ：音のない世界に隠された、生命のダイナミズム
植物が発する超音波「悲鳴」に関するイスラエルの研究は、私たちが長年見過ごしてきた、生命の相互作用の深遠な世界を垣間見せてくれます。人間には感知できない音の世界に、植物と昆虫の間で繰り広げられる、生存と繁殖をかけた複雑なコミュニケーションが存在するのです。
この発見は、単に興味深い科学的事実というだけでなく、生物学、生態学、そして応用科学の分野に、新たな探求の道を開きます。植物の「声なき声」に耳を澄ますことは、地球上の生命がどのように相互に影響し合い、進化してきたのかを理解する上で、極めて重要な手がかりとなるでしょう。そして、この知見が、持続可能な農業や環境保全といった、現代社会が直面する喫緊の課題解決に貢献することが期待されます。
次に、木々や草花に触れるとき、その静寂の中に隠された、生命のダイナミックな営みに、ほんの少しだけ思いを馳せてみてはいかがでしょうか。そこには、私たちがまだ知らない、驚くべき知恵とコミュニケーションが息づいているのです。
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