第51話−B：🧪「宇宙農業の障壁」をざっくり紹介

無重力環境での植物の成長

前回のぶつざくネオは、あれだね、澱粉平行積仮説とコロドニー弁当説についての話を、サイドAで話しましたね。

そうですね、はい。

なんか、いや、しろ、大丈夫、こんなんみんなわかってるじゃんね。

そうですよ。教科書にも載ってる話ですから。

そうだよね、要するに植物の根っこにある、コロコロのビー玉みたいなもんだと思ってもらえたらいいんだけど、アミロプラストっていうものが、どっちに重力に対してコロコロしたので、植物の成長に関与する大気震っていうものの流れが決まって、

まあ、超ざっくり言えば、それによって植物がちゃんとぐんぐん育つかどうかっていうのが決まるものになってるんだけど、このアミロプラストと大気震の流れがあんまりリンクしてなかったってことなんだよね。

そうですね、はい。

はい、ということで、初めて聞きました、この偶説の名前二つ。正直なこと言うと。

この現象の話は教科書に載ってるんだけど、ちゃんとニュースとか問題とかにも出てくるんだけど、なんかそういう、これが実験としてつながってなかったっていうか、実験として最近ようやっとわかるようになってきたっていうのは初めて知りました。

そうなんですよ。

まあ、やっぱ植物って重力、そのアミロプラストのコロコロの方向によってその重力を感知して、で、どっちに伸びるかっていうの決めてんじゃんね。

そうですね。

え?で、無重力でやったらどうなるの?で終わっちゃったんだよ。

そうなんですよ。

気になるじゃん。

今回、というのも今回は科学系ポッドキャストの日12月のテーマ、共通テーマゼロについての話に参加してるからです。

わあ、ゼロ。

はい。

それ何だろうね。

ん?いや、ゼロをかっこよく言う英語の人の、英語の、ちょっとバカ、バカみたいなこと言ってる。海外の人の喋り方のままゼロ。

そっかそっか、ニュースゼロってそんな感じだっけ?

ニュースゼロはさ、ゼロじゃん。

そうだよね。

あー。

はい。

ということで、じゃあ、宇宙空間だとどうなるのかっていうことですよね。

はい。

はい。まあ、あの、無重力っていうか、まあどっちかというと低重力っていう表現をされてました。いろんなサイトだと。

へー。

うん。で、えーと、まあ、まず、えーと、低重力、まあ無重力だと、まずアミロプラストが沈まなくなるよね。沈むにもすごい時間かかったりするよね。

いや、そうだよね。ふわふわふわーってなるだけじゃんって思うんだよ。

そうなんですよ。そう、アミロプラストも非常は高いけれども、まあ重力がそもそもなければ、やっぱ細胞の中で漂うだけですよね。

ね、だからオオキシンが出るのか、出てもあっちゃこっちゃな方向に拡散しちゃうんじゃないかっていう気がするけど。

そういうことです。なので、そう、あのー、レジタンパク質が偏らないからオオキシン自体も偏らないっていうのが正解ですね。

あー。

はい。ということは結果として、まあ根っこも、えーと、茎も、あの方向を失うというのが、まあ最終的な結論です。

あ、やっぱりじゃあグニャングニャンの感じに育っちゃうんだ。

はい、そうです。なので、なんかその方向が、もうとにかくなんかその、何、もうグニャグニャになったりとか、こういう風にくるくる巻いたりとか、なんかそういう感じになるっぽいですね。

へー。

うん。

スパゲティみたいな。

はい、という感じなんです。

スパゲティをグニャグニャグニャってしたみたいな?

まあ、あそこまでのグニャグニャ感はないですけど、でもまあそんな感じですかね。

あー、やっぱスパゲティモンスターが作り保うしもんだからな、万物は。

まあそうです。

あー。

はい。スパゲティモンスターが作った環境で植物を育てるだけですからね。

あー。

はい。ということで、そうなんですね。

うん。

だから実際は、植物を生育させるってなったら光を当てるじゃん。

うん。

うん。だから光を当てれば、一応その重力屈折とは別になんか光屈折とかもあるよね。

うんうん。

うん。だからなんだかんだ、まあちゃんと、なんかガキとか、ある程度の方向には行くよっていう感じです。

あー、なるほどね。じゃあ光をどこから当てるかによってもやっぱり。

うん、そうです。

成長の具合が変わるんだ。

そういうことです。

あー。

はい。

まあそうか。

なので、まあそうなんですね。

あの一応まあその根っこが、まあ特にその茎っていうより根っこっぽいですね。

根っこがぐちゃぐちゃになるみたいな。

根っこがぐちゃぐちゃになるんだ。

うん。だから右左に行ったり上に行ったり曲線を描いたりスパイラルだったり、

もうとにかく好き勝手に伸びていくっていうのが、まあ根っこの伸長。

茎は割とそのほんとにかく光の方向に伸びていくから。

あーまあ、そっかそっか。

そうです。

まあ根っこってなんかわしゃわしゃしてるから動きつけやすいもんね。

まあそうだね。

まあもともとその血の中でいろんなところに這わせなきゃいけないから、

そもそもぐちゃぐちゃになりがちっていうのはあるかもしれないけどね。

うん。

はい。

っていう感じです。

ただまあ一応その、なんか見るサイト見るサイトで何か言ってることがちょっと違う部分もあって、

多分これも実験した時期の話なんだと思うんだけど、

うん。

2010年の実験だと、まあ根っこは普通にねじれを含む一般的な根の成長パターンを示したともあります。

へー。

だから重力はなくなったんだけど、まあそれ以外の刺激とか、

あとまあ水の方向に寄っていくとか、

ああ。

湿度が高い方向に寄っていくとか、

あとはまあ光に、光を当てたら光から逃げるようにいくとか、

なんかそういうのもあるから。

うーん。

なので一概には重力がなくなっただけでは、形が完全にぐちゃぐちゃになるよっていうわけではなさそうっていう感じですね。

そうなんだ。

うん。

はい。だからもういろんなものも全部なんかカットしたら、本当に方向はなくなるかもしれないけどっていう感じです。

じゃあそこを完全にゼロにしてないからなんかこう、そういう感じになるんだ。

そうだね。だからそこまで全てをゼロにした実験っていうのがまだないのかな。

なんか調べた限りで出てこなかったので。

ペグの形成の重要性

えー、じゃあ中飛行士にならなきゃいけないってこと?

そうだね。自分で調べるしかないですね。

よし、何年かかるかな。

はい。ということで。

まあ他にもその無重力だとどうなるのかっていうような話をちょっとしていこうと思うんですけど、

うん。

売り化植物、キュウリとかヘチマとかそういったもの売り化だよね。

うん。

この植物って種子から芽が出てきてっていうときにペグっていうのを形成するんですよ。

ペグ。

はい。このペグの形成にも重力が関与してるっていうふうに言われていて、ペグって何なのっていうと、

うん。

芽が出るじゃないですか。

うん。

で、その何か芽から上と下にこう伸びていくよね。根っこは下に、芽は上にみたいな。

うん。

で、その種子の中からこういうふうに何?配軸をこういうふうに抜き出してこなきゃいけないんだよ。

うんうん。

種子の中に今詰まっているものをこういうふうに抜き取って、上にこういうふうに伸長させていくっていう感じになるじゃないですか。

うん。

これ図で見ないとわかりづらい。

まあ、そう。まあ、そんな感じなんですよ。だからとにかく、その種子の中から体がこういうふうに全部出てこないとダメだよね。

抜きってね。

そう、抜きって。

うん。

ってなった時に、その種肥一緒に出てきたら邪魔じゃん。邪魔じゃんというか、くっついてきたら嫌じゃん。

嫌だね。

うん。だから、その種肥を抑える役割がこのペグなんだよね。

おお。

だから最初に芽が出るじゃん。種子から。

うん。

そうするとペグっていうのがこれ突起なんですけど、突起ができて、それで種肥を抑えるんだよね。

おお。一緒に盛り上がってこないようにね。

そうそうそうそう。下側の種肥を抑えて、それと地面でこういうふうに抑えて、そこからそれを抑えた状態でこういうふうに、種子の中から肺を取り出してくるみたいな、抜け出すように成長するっていう。

うんうんうん。

で、これ種子の方向を上下逆にしたとしても、とにかくこのペグって下側にしかできないんだよね。

うん。

そう、だからこれ重力めっちゃ関係してるじゃんっていうのは分かっていたんですね。

おお。

はい。で、ちなみにこれ、じゃあ無重力化だとどうなのっていうと、ペグ2つできたんですよ。

え?

そう。だから上下がないから、両方とも上側と下側の両方ともにできて、っていうところから、もともとペグって2つ作られて、重力に応答して上側のペグの形成が抑制されて、下側のペグだけ残るっていうことが分かったね。

え、ちょっと頭良すぎない?頭いいっていうか、準備良すぎない?

そうなんですよ。

すごいね。その無重力で発芽すること大前提じゃん。

なんかもう、だって両サイドにペグができたっていうようなイメージだよね、きっと。

まあそうだね。多分この抑えるためのペグなんだけど、多分どっちか分かんないからとりあえず両方に出してるとか、そういうことなんだと思うんだけどね。

だからもう、なんか全部思った通りですよっていうような、もう用意できてますよみたいな。

そうだね。

それが分かんない。

どっちが上でも別にいけますよっていうね。

え、すごい。植物はもう宇宙行く気満々じゃん、もう。

宇宙でも行けるって。まあ確かにね、そうだね。両手でここに抑えられる感じだもんね。

ね。すっげえ。

はい。ただこれ、結論があって、別に無重力でやらなくても、種子を横に置いて上下があったら下側にペグができるってだけなんだけど、種子を縦に置いたら二つできるよっていうペグ。

なんだ、そういう感じか。

地球上でも一応それは観察できます。

ただこれ、結果としてこれもオオキシンの輸送が関係してるんだね。

オオキシンによって下側にオオキシンがね、アミロプラストが沈んで、またオオキシンが下側に濃度勾配が起きて、だから下側のペグは形成されるけど上側のペグは形成されない。

だからそんなに無重力化だったり、あとは種子を縦に置いた場合は、両側のオオキシン濃度が一緒だから両方ともできるっていう感じですね。

宇宙農業の挑戦

はい。オオキシンすごいよね。

オオキシンすごいね。

ということで、これが無重力化での植物なんですけど、他にもですね、宇宙農業をするにはいろんな障壁があるんですよ。

いきなりパワーワード、宇宙農業。

宇宙で農業をするには本当にいろいろあって、そもそもまず土どうするのかとか、いろいろあったりとか、水耕栽培するとなった場合、設備をどうするのかとか、いろいろそういうコスト面とかいろいろあるんだけど、

今回、重力がないことによってっていうところだけに着目すると、まずさっきも言った通り、重力屈成っていうのは起きないから、光屈成とかそういうところに頼るしかないんだよね。

なので、光を当てればある程度方向性は担保できる。けど、姿勢は安定しないっていう感じみたいです。

宇宙農業における重力の必要性

上下には伸びるけど、あとはなんかその細胞壁が薄くなるとか。

なんかそういうので、結局重力がないと完全な地球上の植物と同じにはならないよねっていう感じですね。

支える必要がないもんね、なんか。

そうだね、確かに。

あとは宇宙で盆栽作るってめっちゃむずいなっていう感じですよね。

まあね、宇宙盆栽か。

まあ、新しい味になりそうだけどね。

まあそうだね、もしくはこっちの方向に枝を伸ばしたいってなったら大岸とかここに塗ったりするから。

ああ、もう大岸ありきになっちゃうか。

そうそうそう。

はい、っていうような感じで、重力屈成って本当に必要ですよ。ただ光屈成とかがあればまあまあある程度できますよっていう感じですね。

ただ重力がないことによる影響ってそれだけじゃなくて、まずあの空気の帯流が起きないんだよね、重力がないと。風が起きない。

そうだよね、確かにね。

そうなんですよ。だから何かその比重によってさ、風ってそもそもなんで起きるのって言ったら、地面が温められて暑くなったから上昇気流が発生してみたいな。

暖かい空気が上に行ってって、その上下がないから動かないよねっていう。

ってなると何が起こるかっていうと、まず植物自身の温度が上昇してしまって、空気が帯流しないからその温度を下げることができないんだよね。

なんで生育が妨げられてしまうとか、あとはその水が蒸発できない。

気候のところからまず水蒸気をバッと外に出したとしても、その外に出した水蒸気がさ、どこにも行かないじゃん。ずっとそこに座るわけだから。

とどまっちゃうよね。そうか、蒸散がうまくできなくなっちゃうってことなんだ。

そうなんです。だし、なおかつ、だからこそ根から水を吸い上げるっていうのもなかなかしづらくなるし、あと帯流がないと二酸化炭素入ってこないしみたいな。

確かに。あらら、むず。

そうなんです。だから重力がないと空気の流れがない。空気の流れがないと植物育たないっていう感じだから。

あー。

単純にそう、重力をなくしたとしても空気を循環させるっていうような機械が必要だよねっていう。

わー、そっか、そこも大切か。なるほどね。

そう。だから扇風機持参でお願いしますね。

空気持参?

空気、あ、扇風機持参。

あ、扇風機持参?まじか。

で、あともう一つ。無重力だと水って球状になるじゃないですか。

あ、なんかふわふわふわーってなっちゃうよね。

そうなんです。で、そうすると、根っこをそこにつけたとしたら、水没しますよね、根っこって。

確かに、うん。

だから水が下に行くとかないじゃんっていう。

だからもう完全に水浸しになっちゃう。根っこ全部水に覆われちゃってみたいな感じになると水没してしまうので、根っこも呼吸できないし、水の吸収もしづらいしっていうのもあるから、

うまいこと水没をしない程度に水を、でも水を与えなきゃいけないっていう難しさがあるよね。

ハードル高すぎ。

そうなんですよ。なので、現状、宇宙で農業をするには、重力ってほぼ必須だよねって言われてるので、

重力がないことの影響

人工重力をとにかく作ろうというか、回転させて遠心力で擬似重力を作ってっていうような形で言われたりしてます。

よくSF作品で見る宇宙船の構造だね。

そうだね、そう。

そっか、やっぱ植物は地球で生まれてるからな。

だから、まあそりゃ当然そうか。

重力のことなんて考えてないよな。

まあそうだね。

だって植物、陸上進出してからずっと重力ありきの生活でしたからね。

人間もそうですけど。

この地球にいたら全員そうだよね。物体があるからね。重力がないわけない。

そうなんですよ。だからもう、当たり前のように感じてるけど、重力ってめっちゃ大事だよねっていう。

そういうことだね。ゼログラビティーじゃちょっとね。

そうです。はい。ということで。

他にもね、いろんな壁があるんですけど、今本当に研究がめちゃくちゃ進んでるので、

まあでも、割とこれができるようになるのも近いんじゃないんですかっていうね、話です。

近いといいですね。

はい。オデッセイももうすぐですよ。

オデッセイなんだっけ、火星?火星に取り残された人の話だよね。

そうそうそうそう。まあ火星はね、重力ありますけど、多少ね。

まあ火星でやればいいよね。

まあでも、月とかだと6分の1って言うじゃん、地球の。

でもそれでも、まあ割と無重力に近いような環境なんだって。

あ、まあ6分の1じゃ無理か。

そう。だから、ある程度重力屈成とかを起こらせるとか、本当に地球と同じ重力で何かをやるってなったら、本当にそれぐらいの重力が必要。

また重力なくてもできるようにっていう研究が進むか、どっちが先かって感じですね。

未来の研究と展望

なるほどね。

はい。ということで、今回の話は以上です。

はい。12月の科学系ポッドキャストの日のテーマ、ゼロにちなんだお話でしたね。

はい。ゼログラビティの中での植物はどうなるのかというところです。

すっごい面白い限定的な、なんか条件付きの感じだね。

まあそうですね。

面白かった。

やあやあ狼くんよ。

なんすかナイルワンに対戦。

この仏学ネオは仏部院の皆の物からの温かいお便りを復習しておる。概要欄のお便りフォームからぜひ送ってほしいんじゃな。

詳しくはエックスやインスタ、公式ホームページ、ディスコードもチェックしてくれると嬉しいっす。

じゃあこれからも仏学ネオよろしくっす。

こ、ここが生物にまつわることを紹介する今もあの日の生物部の物質か。

ま、まるで生物のバーゲンセールだな。

お聞きくださりありがとうございました。

今回紹介した内容はざっくりだけです。これ以降の深掘りは仏部院の皆様に委ねます。

今もあの日の生物部、シロとトヨがお送りしました。

ではまた次回も遊びに来てください。

せーの、おつかれさまでした。

おつかれさまでした。

いやー、テーマに沿って、で、いろんなやっぱ論説を発表したいじゃない、この仏学ネオでは。

そうですね、はい。

いい51話になったんじゃないすかね。

そうですね、なんかあの一つの回であの説を2つ説明できると、なんかすごい復した気分になる。

復した気分だね。

ま、いろ、こっちはいろんな説を紹介しなきゃいけないんだからね。

そうですね、はい。もっと無限にありますから、説なんてね。

無限にあるよね。

じゃあ他にもね、たくさんの番組がね、このゼロについて話をしているんでね。

他の番組もぜひ聞いてみてください。

そうですね、はい。どんなゼロが聞けるのか楽しみですね。

楽しみですね、うん。

はい、じゃあ概要欄に、えーと、そんなんですか、プレイリストのあれがありますか。

たぶんあると思います。

はい。

あと、なんかCMでまたちょっと新しいキャラクターがなんか出てきちゃうんだけど、何だったんですかね。

何なんですかね。

ね、はい。

ゴジラがあの、はい、折り返しになったからそこも変わったんですね。

おー、新しいキャラクターがまた登場してきてくれたということで、

はい。

また仲良くしてあげてください。

はい、ぜひお願いします。

はーい。

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