不死の植物は農業の未来を完全に変える可能性がある

ウェルウィッチア属の植物は、進化により事実上不死になるという信じられない偉業を成し遂げました。乾燥したナミブ砂漠の住人の中には現在3000歳を超える人もおり、彼らの生きている葉は世界最古となります。

これは、これらの植物がアメリカ大陸が発見される少なくとも 2500 年前、ブラジルが存在するずっと前、さらにはフェニキア文字が発明される前にすでに存在していたことを意味します。そしてそれ以来、年間降水量が5センチ未満という過酷な気象条件にもかかわらず、彼らは生き続けています。

ナミブ砂漠は南部と北部の国境を越えており、地元住民がこの植物に付けた名前はトゥイーブラールカニドゥード（「枯れない二枚の葉」という意味）です。この植物はたった2枚の葉を展開し、何千年もの間成長し続けるため、その名前は適切です。

発見されて以来、この植物は研究の動機となり、チャールズ ダーウィンや植物学者フリードリッヒ ヴェルヴィッチなどの生物学者を魅了し、その名前にちなんで名付けられました。しかし、ここ数週間で、 Nature Communicationsに発表された研究により、その長寿の遺伝的秘密の一部が明らかになりました。

約8,600万年前、この地域で極度の乾燥と長期にわたる干ばつが続いていた時期に、極度のストレスにより植物の細胞分裂にエラーが発生し、その結果全ゲノムが複製されたことが判明した。この出来事はおそらく遠い過去のナミブ砂漠の形成に関連していると考えられます。

その結果、複製された遺伝子は元の機能から解放され、別の機能を引き受けるようになります。しかし、これは植物にとってはるかに高いエネルギーコストでもあり、過酷な環境では致命的となる可能性があります。それでもウェルウィッチアは、 200万年前の2回目の極端な現象まで生き残ることができた。

この 2 回目のイベント中に、植物のゲノムはDNA メチル化と呼ばれるプロセスで DNA 内のすべての無駄な配列を沈黙させるさらなる変化を受け、非常に効率的で低コストのゲノムとなり、ウェルウィッチアの異常な長寿を可能にしました。

さらに、この研究では、その葉が他の植物とは異なる場所、つまり成長する植物に新しい細胞を提供する脆弱な領域である基底分裂組織から生まれることも発見しました。研究者らは、これらは植物に極度の環境ストレス下でも生存する能力を与える一連の特性であると考えています。

気温の上昇を防ぐことがすでに事実上不可能な世界において、最も重要なことは、ウェルウィッチアの遺伝的教訓が、将来、極度の気候に耐えることができる植物の遺伝的品種を開発する鍵となる可能性があるということである。

これは、大豆やトウモロコシなどの品種で植物のゲノム変化を再現することで、気候変動に対して非常に強い植物を作り出すことができることを意味します。明らかな商業的応用を伴わない、単なる好奇心によって動機付けられた研究が、将来の人類生存の鍵を明らかにする場合があります。