木は「筋肉」であるテンションウッドを使って姿勢を正す
Trees use a "muscle", tension wood, to correct their posture (phys.org)
要約
INRAEとクレルモン・オーヴェルニュ大学の研究チームは、木が茎の湾曲を検知し、それを「筋肉」のように機能するテンションウッド（張力材）の形成によって数週間で矯正できることを発見しました。このメカニズムは、植物が自身の形状を感知する「固有受容覚」に依存しており、嵐や地滑りなどの極端な出来事に対する木の回復力を高める上で重要な役割を果たします。
全文翻訳
木は「筋肉」を使って姿勢を矯正する—張力材の新たな役割が発見される
［画像: 張力材の新たな役割：木が姿勢を矯正するために使う「筋肉」］
アルプスの森。提供：INRAE—Hervé Cochard
INRAEとクレルモン・オーヴェルニュ大学の研究チームは、木が茎の湾曲を検知すると、特定の生物学的プロセスを通じてそれを矯正する能力があることを示しました。この研究では、茎が曲がった若い木を、光や重力に対する自身の向きを感知できない実験セットアップに置きました。木に残された唯一の感覚は、自身の湾曲の認識でした。これらの条件下で、科学者たちは張力材として知られる特殊な種類の木材が形成されるのを確認しました。これは筋肉のように機能し、数週間以内に茎の湾曲を矯正して、再びまっすぐにします。
New Phytologist 誌に掲載されたこの発見は、植物が自然条件下で自身の形状を精密に認識し、この情報を自身の向きに関する信号と組み合わせて姿勢を調整する方法を示しています。この能力は、嵐や地滑りなどの極端な出来事に直面した際の回復力において重要な役割を果たします。
固有受容覚（プロプリオセプション）とは、生物が自身の体の各部分の位置を知覚する感覚であり、長らく動物特有のものと考えられていました。2012年、INRAEが関与した研究チームは、植物もこの能力を持っていることを実証しました。これにより、植物は姿勢を制御し、できるだけまっすぐでいられるようになります。しかし、この固有受容覚によって制御される生物学的メカニズムは不明なままでした。
植物から固有受容覚以外のすべての感覚を奪う実験セットアップ
植物は、重力、入射光の方向、そして自身の形状（すなわち固有受容覚）を含む要因に応答して成長の方向を定めます。固有受容覚単独を調査するためには、他のすべての感覚入力を排除する必要があります。木における重力の感覚と光の方向の影響を取り除くために、科学者たちは研究対象の標本を、光が全方向から同時に当たる球体内で、自身の軸を中心に回転する水平プラットフォームという特別に設計された実験セットアップに配置しました。
［画像: 張力材の新たな役割：木が姿勢を矯正するために使う「筋肉」］
クリノスタット：植物の固有受容覚を研究するために特別に設計された実験セットアップ。提供：INRAE—Bruno Moulia
張力材：植物を曲げてもまっすぐにできる「筋肉」
研究者たちはまず、若いポプラの木を水平な位置に置きました。時間が経つにつれて、木は上向きに湾曲し、その先端を再び垂直な向きに戻しました。この動きは、張力材という特殊な種類の木材によって駆動されます。これは筋肉のように機能し、収縮することで茎の上側に引っ張る力を加え、上向きに曲げます。約10日後、木が十分な湾曲に達すると、実験装置に移されました。
その後の数週間で、茎は徐々にまっすぐになり、直線的な形状に戻りました。科学者たちは、このまっすぐになる動きの間に形成された木材の解剖学的構造を調べました。茎を上向きに曲げる原因となっていた上側の張力材の形成は、装置が作動すると停止しましたが、反対側にはあらゆる点で同一の木材が形成されました。
後者は拮抗筋のように機能し、反対方向に引っ張る力を発生させ、茎を徐々にまっすぐな形に戻すようです。張力材の形成は、細胞レベルで調節され、いくつかの連続した段階を経て展開する複雑な生物学的プロセスです。このプロセスは、植物の固有受容覚によっても制御されます。
これまで、張力材は茎の上側にのみ形成され、上向きに曲げると考えられていました。例えば、山腹に生える木の根元で見られます。この研究は、張力材が動物の姿勢を維持し動きを可能にする筋肉のように、拮抗的な役割を果たすことができることを示しています。
これらの結果は、植物が環境（光や重力など）の精密な知覚と、自身の形状の認識を組み合わせています。それらはこの情報を統合・処理して張力材を異なる方向に活性化し、それによって最も適切な姿勢を達成または維持します。これらの重要な能力は、位置を変える可能性のある嵐や地滑りなどの極端な出来事に直面した際の樹木の回復力に貢献しており、気候変動の文脈で特に重要な特性です。
この発見はまた、直立を維持する植物を促進し、例えば穀物作物の倒伏を防ぐのに役立つことで、固有受容覚に基づいた栽培植物の選択に新たな道を開きます。
「私たちが明らかにしたのは、木の木質部で機能する本物の感覚運動ループです！張力材の連続的な活性化における不十分な協調は、過剰な内部張力を引き起こし、木材の品質に影響を与える可能性があります。したがって、これらの発見は、木材の品質を向上させるための応用研究を再構築します…そして、人生が何をもたらしても、できるだけまっすぐでリラックスした木を得るために」とINRAEの研究ディレクターであるBruno Moulia氏は述べています。
「木の驚くべき能力を明らかにするには、多大な創意工夫が必要です。このプロジェクトでは、異なる分野の研究者を、補完的なスキルと視点を持って集めることでそれを達成しました。これには時間と忍耐が必要ですが、これらの学際的な発見は、その努力が報われることを示しています」とINRAEの研究エンジニアであるFélix Hartman氏は述べています。
出版詳細
Alexandre Caulus et al, Proprioception drives tension wood formation for autotropic straightening and postural control in trees, New Phytologist (2026). DOI: 10.1111/nph.71238
この記事の担当者は誰ですか？
Gaby Clark
英語修士号、2021年からコピーエディターとして、高等教育および健康コンテンツの経験を持つ。信頼できる科学ニュースに専念。
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Robert Egan
数学生物学の学士号、クリエイティブライティングの修士号。ユニークな科学と言語の視点を持つ、旅慣れた人物。
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引用: Trees use a 'muscle' to correct their posture—a newly discovered role for tension wood (2026, September 2) retrieved 21 October 2026 from https://phys.org/news/2026-09-trees-muscle-posture-newly-role.html
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