植物も「錯覚」のような状態が起こりうる

植物は脳を使わずに、茎のあちこちで光を受け取っている

ヒマワリの写真 / 太陽は１つですが複数の光源があったとき植物も惑わされるのでしょうか？Credit: Saranyamuthu13 / Wikimedia Commons

窓際に置いた鉢植えが、いつのまにか窓の方へ傾いていることがあります。植物を育てたことがある人なら、一度は目にしたことのある光景でしょう。

植物の茎が光の来る方へ曲がるこの性質は、光屈性と呼ばれます。

曲がりは「左右の伸びる速さの差」から生まれる / 左のコマから順に見る。黄の矢印は外から届く光、青緑の棒はその場所の伸びる速さ、緑は苗の体。棒の長さの差が茎の傾きを生むことを示した模式図で、茎の太さや傾きの角度は一例。 / Credit:川勝康弘

茎のうち光の当たらない側が、当たる側よりもよく伸びるので、茎は自然と光の方へ傾いていくのです。

そのため私たちはつい、植物は「いちばん強い光の方へ伸びるもの」だと考えてしまいます。

受け取る場所は円周に散らばり、中心に司令室はない / 茎を輪切りにして上から見た模式図。左の光から見る。緑は苗の体、外周の帯は光を受け取る層(フォトトロピンが多い表皮)、丸の濃さはその場所で感じた強さ、青緑はそこで作られた信号。点の数と大きさは説明のための一例。/ Credit:川勝康弘（Kempinski et al., PNAS (2026) の図1Bをもとに作成）

けれども植物には、光を見る目も、見たものをまとめて判断する脳もありません。

光を感じるセンサー役のタンパク質（フォトトロピン）は、主に茎のいちばん外側の細胞の層に散らばっています。

光は茎のぐるりのあちこちで、場所ごとに別々に受け取られているのです。

言ってみれば植物は、茎の表面に貼りついたたくさんの小さな光センサーの報告を、まとめ役なしで1つの「伸びる向き」に束ねているようなものです。

植物の受け取る光は一方からだけではない / 光は茎のぐるりで、場所ごとに受け取られる / 緑の円は茎を真上から見た輪切りで、ふちに並ぶ濃い点が光を感じる場所です。左上と右上から来た光は、輪のふちの別々の点に当たります。それでも輪の中心から出る緑の矢印は1本だけです。/ Credit:川勝康弘（Kempinski et al., PNAS (2026) の図1Bをもとに作成）

しかも自然の中では、光は木漏れ日や照り返しとなって、いろいろな方向からいろいろな強さで届きます。

ところが、これまでの光屈性の研究は、主に光源が1つの場合を調べてきました。

四方から届く光を、植物が茎の上でどうまとめているのかは、はっきりしていなかったのです。

そこで研究チームは、ヒマワリの芽にいくつかの方向から光を当て、芽が光をどうまとめて伸びる向きを決めているのかを調べることにしました。

もし芽が「いちばん明るい」と感じる向きが、実際の光の向きとずれていれば、脳のない植物にも「錯覚」があることになります。

ヒマワリの芽は本当に、いちばん強い光の方へ伸びているのでしょうか？