2016-12-20 16:25 | カテゴリ:未分類

   放射能汚染地域では、避難して人が入らないので、森林では樹木に様々なツル性植物が自由自在に繁茂しています。このツル性植物は、何らかの遺伝子が欠損しているために単独では重力に抗して空に向かって屹立できないので幹木に着生して上に伸びていくものと思われます(図1、図2)。(おそらく野生のツル性植物は宇宙線やトランスポゾンによる自然突然変異で、ジベレリン生合成系の遺伝子の変異株だろうと思われます。)       

              
  「
このツルアジサイは、名前のようにツルになってのびるアジサイで、貧弱ですがガクアジサイに似た花を咲かせます。付着根という細い根で、高木の幹や岩などにくっついて上っていきますが、付着根は水を吸う働きは無く、吸水はふつうの植物と同じに、地中にのびた根が行います」と言うことです。(付記1)
   

   現地の藪の中で、松の幹木に張り付いて高く高く昇っているいくつかのツル性植物をみて、これが松の木の樹皮などの表層に高濃度で付着している放射能を吸収しているのかどうかを知りたいと思いました。そういえば、これまで小生は着生植物などにあまり着目していませんでした。(よく言われることですが風景は本人がその気にならなければ{見れども見えず}ですね)

     

   そこで、このツルアジサイを松の木から丁寧に引っぺがして、実験室に持って帰り、押し葉乾燥後、オートラジオグラフを撮像しました。
  


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図1.ツルアジサイ。ツルのあちこちに細い着生根がでている。下から上に向かっている。
    
    
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 図2.図1のオートラジオグラフ

   
   

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 図3.図1の同じツルのもっと上の部分。下部に新芽が見られる。右上の部分は樹皮ごとはがれたもので、そこに着生根が食い込んでいる。ツルは左下から時計回りに先端に向かっている。
 
   
    

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図4.図3のオートラジオグラフ。新芽や着生根が放射能で内部被曝(すなわち内部標識)されていることがわかる。
 

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 図5。樹皮に食いついたツルアジサイの細い着生根部分の拡大図
    
    
  
   

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 図6.図5のオートラジオグラフ。図4のネガテイブ画像の右うえの部分の拡大図。着生根はあまり強くは感光していない。樹皮は外部被曝の証拠であるホットパーテイクルが付着してつぶつぶに光っている。

    
     
 
 
表1 ツルアジサイの組織部位別放射能: Bq(ベクレル)/kg乾物重
ツルアジサイの放射能jpeg 
   
 

表1や図2,図4で見るように、ツルアジサイではツル性茎の部分の放射能濃度が最も高く、これは全部内部被曝によるものです。また、主ツルや分枝ツルから少しばかりちょろちょろ出ている付着根は葉やツル性茎と比べて圧倒的に放射能が低い。これらのことは、ツルアジサイが着生した松の樹皮から水やセシウムを吸収しているのではなく、松の根元の土壌からたちあがっている主ツル性茎の根そのものから、放射性セシウムを吸収して地上部に移行していることを意味しています。あちこちの付着根はただ我が身を松の幹に支えてもらうための「取っ手」にすぎないことを意味しています。

      

表1に見るように、ツルの放射能濃度が斯くも高いのは、降雨の時の松の樹幹流から松の根元の土壌や落ち葉や腐植層に流下拡散する放射能を、ツルアジサイが吸水とともに効率よく吸収するためではないかと思われます。ツル性植物は一般に鳥の巣材にも使われます。このようにしてツル性植物は放射性セシウムの森林での循環にゆっくりと人知れず関わっていくのだと思われます。

      

 
     
       

(森敏)
  

 付記1ミツバウツギの同定とコメントは若林芳樹(株アスコット)氏によるものです。ありがとうございました! 


 

2016-12-15 12:21 | カテゴリ:未分類
 

以前に、原発事故1年後のヒノキの放射能汚染について外部被爆を中心に報告しました。

   2012/05/24 : ヒノキの放射能被爆像

           

 原発事故後5年半以上経った現在のヒノキはどうなっているのでしょうか?
 

       現地で観察すると1本のヒノキのある枝には時々異常な数の種子を付けています(図1)。事故以来あちこちのヒノキをずっと観測しつづけているのですが、その法則性が今ひとつつかめていません。本来栄養組織である葉になるべきものが、発生の途中で何らかのきっかけで分裂異常が起こり、生殖器官である球果になる確率が高まったのではないかと思われます。
 



スライド2 
 
図1.異常な数の球果を付けたヒノキの枝(浪江町大堀地区)

   


     図2をみると、この2つの枝全体には、どこにも外部被爆を思わせる、放射能の黒い斑点がみられないので、このオートグラフの画像は全部内部被爆のセシウムによるものです。つまり原発爆発時に降下したセシウムが付着した樹皮から吸収されたものが、ヒノキの体内のどこかにストックされたものからと、当時土に降下したり、木の地上部全体が放射能によって被曝した、その放射能が、降雨による溶脱や樹幹流やで土に浸透した。そのセシウムが根から吸収されて、この枝にはるばると転流してきたものとしか考えられません。
   


 
スライド3 
 
 
 図2.図1.のオートラジオグラフ(ポジテイブ画像) 球果が強く内部被曝している。球果の中には種子が含まれているのでその放射能も積算されて感光している。(表1.参照ください)

 
 
スライド4 

 
  図3.図1のオートラジオグラフ (ネガテイブ画像)
 
  
  
 
   


表1.図1の植物を解体して部位ごとの放射能の濃度を測定したもの

スライド1    

  この枝全体を細かく解体して、組織ごとの放射能の濃度を測定すると、上記表1のようになりました。放射能濃度の強い順に 球果の殻>新葉>種子>枝>旧葉 となりました。種子の値が結構高いことに驚かされます。ヒノキは旧い葉から枯れていくので、その過程で、旧葉のセシウムがカリウムとともに徐々に枝を通って新葉や種子に転流していると考えられます。(今はやりの「オートファジーという現象」ですね)

     

球果は種子が中で育成されていく容器なので、そこにいったん入ったセシウムは殻を形成して固着して再度動くことはありません。ですので、この殻の部分はセシウムがたまる一方であると考えられます。だから一番放射能濃度が高いのでしょう。一方、種子はセシウムをため込みながら(実際にはカリウムをため込んでいるのですが、セシウムがあるとそれも間違ってため込んでしまうのです)同時に来るべき種子発芽の時の栄養源として、でんぷんやタンパクを合成してため込んでいく必要があるのでので、セシウムの濃度が次第に薄まるものと考えられます。

    

どんどん細胞が分裂と伸張を繰り返して組織を大きくしている新葉もカリウムの要求量が高いので同じ挙動を示すセシウム濃度も高くなっているのです。

   
 
(森敏)

付記:ヒノキの2014年の像については
「放射線像 放射能を可視化する」(皓星社)の92ページ-94ページに載せています。この像では、被曝初期のものであるので、枝の基部の外部被曝が顕著です。 


2016-11-01 01:52 | カテゴリ:未分類
以下の日テレのニュースで、「放射線像展」が報道されました。実に的確な報道です。ニュースを再現してご覧ください。
   

http://www.news24.jp/articles/2016/10/29/07345041.html

    
 放射能を特殊な技術で画像に…展示会を開催

20161029 16:20

 

放射能は目に見えないと言われているが、福島第一原発事故で放出された放射能を特殊な技術で画像にした展示会が、29日から埼玉県東松山市のギャラリー「COMEYA」で始まった。

 福島第一原発事故では、放射性セシウムなどが大量に放出され、現在も土壌や生物に蓄積されている。東京大学の森敏名誉教授とカメラマンの加賀谷雅道さんは、汚染した生き物や生活用品などを福島県などで採取し、オートラジオグラフィーという技術を使って可視化し、画像として展示している。

 画像からは植物が吸収した放射性物質が葉脈などを通って全体に広がる様子や、ヘビやカエルなどの生物の内臓に蓄積されている様子を見ることができる。また、横浜市内の屋内に置かれていた空気清浄器のフィルターからも放射能が検出され、事故直後、広い範囲に汚染が広がった実態がうかがわれる。

 展示会を主催したギャラリーは、子育てをしている母親らに、事故のことを忘れず放射能の現実を見てもらうため企画したと語っている。展示会は31日まで開催。
 

追記:以下はNHKの再放送のお知らせです。

今年3月に放映されたNHKスペシャル「被曝の森~原発事故5年目の記録~」

が下記の日程で深夜に再放送されることになりました。

2016118()午前200分~258分(7日深夜)

http://www6.nhk.or.jp/special/program/index.html



2016-10-13 20:50 | カテゴリ:未分類

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図1。花を付けたイラクサ

 
スライド1
 
図2。図1のオートラジオグラフ。花が強く内部被爆していることがわかる。

  さきに、2015年秋のイラクサの植物体の「放射線像」を示したが

   2016/01/01 : イラクサ考 (ご参考)

その1ヶ月後にまた浪江町に行くと、今度は道ばたに旺盛に繁茂したイラクサのすべてが花を付けていた(図1)。これを採取して持ち帰ってガイガーカウンターでサーベイすると、意外にもふつうの草花よりも葉に比べて花の部分に高い放射能が検出された。これはイラクサの特徴だと思われた。そこで、まずオートラジオグラフを取り、NaIスペクトロメーターで放射能を測定したところ、放射線像(図2)で定性的に検出されたように、「花」の部分に最も高く非常に高い放射能が検出された(表1)。イラクサは一年生だと思われるので、イラクサは根から吸収した放射性セシウムを秋になって葉から生殖器官に積極的に転流していると考えられる。この転流現象は先日WINEPブログで述べたように、穀物の場合の転流現象と同じと思われる。

 2016/10/09 : 「オートファジー」は穀物生産に必須の機能である (ご参考)
    
   

                表1

Bq/kg

  Cs-134  Cs-137 合計

イラクサ花

2063

10952

13034

イラクサ葉

821

4365

5182

イラクサ茎

1479

7864

9345

 
  
 
(森敏)
 

2016-10-09 06:18 | カテゴリ:未分類

      現在、日本中の水田では、銀色に稲穂が頭を垂れて、収穫が始まっている。この、イネは下葉(したば)もきれいに銀色に枯れあがっている。これはどいうことかといえば、下葉に蓄積されていたミネラル分やタンパク質やデンプンが葉の細胞内で低分子に分解されて、葉の細胞から出て師管に入り、穂に転流して、種子にミネラルやデンプンやタンパクとして蓄積しているのである。このようにして最終的には穂以外は細胞壁成分のみによる「稲わら」になってしまうのである。

 

     この、作物の栄養成長から生殖成長への体制の質的転換のために、農家はいったん水を切ったり(中干し)するショックを与える。そうすると、葉の細胞の「オートファジー(自己消化、自食、貪食とか日本語に訳されている)」が起こるのである。葉の細胞の中では葉緑体やミトコンドリアや最後には核までが、ごっそりと液胞の中に取り込まれて構造が消失される。消失するということは分解酵素によって低分子になり顕微鏡下や電子顕微鏡下でも見えなくなるということである。

    

     低分子にまで分解された化合物は師管を通って、イネの種子に運ばれる。これが転流ということである。1950年代にすでにこの栄養成長から生殖成長へのイネの体制の質的変化の指標として、アスパラギン・テストというのが当時東大農芸化学科植物栄養・肥料学教室で開発されていた(尾崎清ら)。イネの茎の搾汁液をペーパークロマトグラフィーで1次元展開してアミノ酸の発色試薬であるニンヒドリンで定性的にアスパラギンを同定して、それが増えていればイネが登熟期に入ったという生化学的な栄養診断法であった。このアスパラギン(やグルタミン)は一分子中に抱える窒素(N)の数が多いので、N源の運び屋としてほかのアミノ酸より有利なのである。このときのN源は主として、葉の葉緑体の中の光合成機能を担う「Rubisco」というたんぱく質である。

    

     このようにして、根から吸収された窒素(N)、リン酸(P)、カリ(K)などの必須元素は、いったん葉に移行し、葉での光合成に寄与する。葉で炭酸同化した空気中の炭酸ガス由来の炭素(C)とともに、葉の中での機能を終えると、葉が自己消化を起こして、これらの諸元素は、再び新しい次世代組織(種子)に転流されることにより、植物は脈々と次世代に栄養を受け渡ししているのである。
      
  今回大隅良典氏による食用酵母の観察によるノーベル賞受賞が、「オートファジー」の意味を大衆に知らしめた意義は非常に大きいと思う。しかしすでに各所で解説されているように「オートファジー」は単なる「細胞の不要物質の掃除屋」なのではない。「オートファジー」はすべての生物にとって必須の栄養素の輪廻転生のための機能であることを、小生は植物栄養学の立場から強調しておきたい。

   
  実るほど 頭をたれる 稲穂かな 
  
とは、人は年を取るほど謙虚であれ ということらしいが、この現象の背景に潜むイネの栄養生理は、実は「オートファジー」なのである。
                  
  酵母ばかりでなく、高等植物にも学ぶことは非常に多いのである。
          
(森敏)

 

 

 


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