科学者が死体花が死臭を放つ理由の謎を解明

死体花はその異名にふさわしい植物です。インドネシアのスマトラ島熱帯雨林原産のこの巨大な熱帯植物は、何十年も生き、高さ12フィート以上に成長しますが、最も有名なのは開花時に放つ死のような臭いです。タイタンアラムの腐った肉のような臭いは近くに立つ人には否定できませんが、専門家は長い間、その臭いが化学的にどのように発生するのか困惑していました。しかし、ダートマス大学のチームの新しい研究により、分子レベルでの謎が解明されたと報じられています。11月4日にPNAS Nexusで発表された研究によると、死体花の悪臭は主に有機化合物に由来し、通常は動物にのみ見られる生物学的プロセスと組み合わされています。

タイタンアラムは毎年花を咲かせるわけではなく、5年から7年に一度の短い開花サイクルを経ます。わずか数日間で、植物の大きな中央の茎の根元で、フリル状の濃い赤色の花びらの層が開きます。死体花も厳密には1つではなく、この茎（肉穂花序とも呼ばれます）の中に複数の小さな花が含まれています。タイタンアラムの肉穂花序は、潜在的な受粉媒介者にさらされると、熱発生と呼ばれるプロセスで周囲の気温よりも華氏20度も高温になり始めます。そのとき初めて、死体花はハエやその他の昆虫を引き付けるための硫黄化学物質を放出し始めます。

動物では、熱産生は脱共役タンパク質のおかげで一般的である。脱共役タンパク質は化学エネルギーの蓄積を阻止し、それを熱として再ルーティングする。しかし、植物では熱産生は極めてまれであり、植物学者は死体花で熱産生が何によって引き起こされたのか途方に暮れていた。ダートマス大学で21年の歴史を持つタイタンアラム（愛称モーフィー）は、2016年と2022年に最後に開花した。両回とも、生物科学教授のG・エリック・シャラー率いる研究者らが組織と葉のサンプルを採取し、RNA配列分析に使用した。

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「これにより、虫垂が熱くなり匂いを発するときにどの遺伝子が発現しているか、またどの遺伝子が特に活性化しているかがわかります」と、同氏は11月8日のダートマス大学のプロフィールで説明した。

シャラー氏と共同研究者はその後、死体花の熱発生を引き起こす原因と、その臭いの原因となる特定の化学物質を特定した。RNA 分析により、モルフィーの開花中に増加した代替酸化酵素と呼ばれる酵素と、硫黄の代謝と輸送に必要な遺伝子の存在が検出された。

ミズーリ大学の研究者の協力を得て、研究チームは質量分析法を使って死体花のアミノ酸含有量を測定した。特に、研究者たちは悪臭の原因となる化合物の基となるメチオニンの濃度が高いことに気づいた。これは以前からシャラーのチームによって予測されていたことだが、彼らはまた、腐敗した動物が発する悪臭に含まれる化合物であるプトレシンを生成する活性酵素を発見した。

これらすべての発見を総合すると、死体花のひどい臭いを和らげるのにはあまり役立たないかもしれないが、少なくとも専門家は、タイタンアラムがどのようにしてこれほどひどい臭いを発生させるのかを正確に特定できるようになった。今後、シャラー氏は、死体花の開花サイクルを開始する要因や、複数の植物がスケジュールを同期させて受粉の可能性を高めるかどうかを解明したいと考えている。