도쿄도시대학의 연구그룹은 계류를 따라 식물이 「잎무늬(요헤이)」의 유연화에 의해 수류 스트레스를 저감시키고 있는 것을 밝혔다.
하천을 따라 자라는 「계류를 따라 식물」은 폭우나 태풍 등으로 하천의 수위가 상승했을 때 스스로도 수몰해 버리는 경우가 있지만, 수류 스트레스에 대한 회피나 내성을 가지는 것이 밝혀져 있다. 수류 스트레스를 저감하기 위한 주된 형질로서, 잎의 주요부인 엽신(요신)이 가늘어진 「협엽화」가 알려져 있지만, 협엽화만으로는 수류 스트레스의 저감을 논의한다 어렵고 다른 기관의 분석이 필요했습니다.
이번 연구에서는 엽신과 줄기를 연락하는 무늬(에)의 부분인 잎무늬에 새롭게 주목해, 역학적 측면으로부터의 어프로치를 시도했다. 계류를 따라 식물의 야샤젠마이에 3점 굽힘 시험을 이용하여 잎자루의 역학적 특성(굽힘 탄성률, 굽힘 강도, 파단 변형)을 계측하고, 근연종으로 내륙으로 생육하는 태엽과 비교했다.
그 결과, 굽힘 탄성률에 통계학적 차이는 인정되지 않았지만, 굽힘 강도와 파단 변형은 유의하게 야샤젠마이가 크고, 태엽에 비해 야샤젠마이의 잎자루가 강인하고 유연성이 풍부하고, 계류를 따라 수류 스트레스를 줄이기 위해 진화 해왔다는 것이 시사되었다.
또한, 비교 해부학적 분석으로부터, 야샤젠마이의 잎자루에서 후벽 세포의 크기가 태엽에 비해 유의하게 큰 것을 발견하였다. 이것에 의해, 야샤젠마이의 잎자루가 받는 힘에 대하여 세포의 지점간 거리가 길어지기 때문에, 큰 변위가 가능해져, 결과적으로 잎자루가 유연성이 풍부한 것이 생각된다고 하고 있다.
본 연구는 계류를 따라 식물로의 분화가 좁은 엽화뿐만 아니라 잎 무늬의 형질 변화 및 다른 기관을 포함한 지상부 전체에서 설명 될 가능성을 보여주고, 증수시의 수류 스트레스를 저감시키는 구조 에 대한 새로운 발견이 되었다. 앞으로는 다른 계류를 따라 식물에 대해서도 비슷한 진화가 있었는지 조사를 진행함과 동시에 유전자 수준의 연구의 진전도 기대된다고 한다.
