植物の生長過程における情報生成とコミュニケ-ションに関する工学的研究

植物生长过程中信息产生与通信的工程研究

• 批准号: 10875060
• 负责人: 三輪 敬之
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Waseda University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 1999
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10875060/
• 关键词: 植物; 情報; コミュニケーション; 電場; 生長; リズム運動

無中枢である植物のコミュニケーションにおける情報の生成、共有プロセスに関する知見を得るため、根と外界の界面に自己生成される電場や、器官先端部における生長リズム運動などに着目して、そららの変化挙動を様々な環境の元で計測する。本年度はまず、昨年度開発した振動電極計測システムの計測方向を3次元に拡張するとともに、これを用いて、植物体に音刺激を与えた場合や重力刺激を与えた場合などの、各種環境応答に対するカイワレダイコン幼根の電場パターンの変化について調べた。また、電場とコミュニケーションにおける情報の生成プロセスとの関係について検討するため、植物体を複数並べた場合における個々の根周辺の電場パターンについて同時計測を行った。結果として、無刺激時には生長の初期段階では根冠部から分裂帯に電流が吸い込まれるが、生長が進行するにつれて電流の吐き出し箇所が現れ、根軸を中心に対称なループを描き出した。また、生長速度に依存して、例えば電流の流れが正反対になるなど、電場パターンの生成に違いが見られた。次に、カイワレダイコン上部より音刺激を与えたところ、音刺激直後に電流の反転現象が見られた。一方、重力刺激に関しては根を垂直下方から45度傾けた直後に根の屈曲に先立って根を中心に非対称なパターンが現れ、その後屈曲した。これらの結果は、電場が根全体の生長を制御する情報として機能していることを示唆している。さらに、幼根2個を近接して並べた場合、時間の経過にしたがって電流の吸い込み箇所が移動し、その後互いを避けるように生長した。このことから、電場は自己の生長を制御しつつ、外界への情報伝達としての役割を果たす可能性があることを見出した。

No central で あ る plant の コ ミ ュ ニ ケ ー シ ョ ン に お け る intelligence の generation, a total of プ ロ セ ス に masato す る knowledge を have る た め, root と outside の interface さ に generated れ る electric field や, organ apex に お け る growth リ ズ ム movement な ど に with mesh し て, そ ら ら の variations change dynamic を 挙 others 々 な environment の yuan で す meter test る. This year は ま ず, yesterday's annual 発 し た vibration measuring electrode シ ス テ ム の を three dimensional measuring direction に company, zhang す る と と も に, こ れ を with い て, plant に sound stimulus を and え た occasions stimulating を や gravity and え た occasions な ど の, various environmental 応 answer に す seaborne る カ イ ワ レ ダ イ コ ン radicle の electric field パ タ ー ン の variations change に つ い て adjustable べ た. ま た, electric field と コ ミ ュ ニ ケ ー シ ョ ン に お け る intelligence の generated プ ロ セ ス と の masato is に つ い て beg す 検 る た め, plant を plural and べ た occasions に お け る a 々 の root weeks 辺 の electric field パ タ ー ン に つ い て simultaneously measuring line を っ た. Results と し て, no stimulation に は early growth の Duan Jie で は root ministry か ら split 帯 に current が suction い 込 ま れ る が, growth が す る に つ れ て current の emits き し a を が れ now, the shaft center に said seaborne な ル ー プ を tracing き out し た. ま た, growth speed に dependent し て, example え ば electric current to flow の れ が positive and negative moral に な る な ど, electric field パ タ ー ン の generated に violations い が see ら れ た. に, カ イ ワ レ ダ イ コ ン upper よ り sound stimulus を and え た と こ ろ, sound stimulus straight after に current の phenomenon of inverse planning が see ら れ た. Side, gravity stimulus に masato し て は below the root を vertical か ら 45-degree tilt け た straight after に root の buckling に first set っ て root を center に non said seaborne な パ タ ー ン が れ, そ の post-buckling し た. こ れ ら の results all の が root growth を は, electric field suppression す る intelligence と し て function し て い る こ と を in stopping し て い る. さ ら に, radicle 2 を nearly し て and べ た occasion, time の 経 too に し た が っ て current の suction い 込 み が by mobile し, そ の after mutual い を avoid け る よ う に growth し た. こ の こ と か ら, electric field は を の growth suppression し つ つ, outside へ の intelligence 伝 da と し て の "を cut fruit た す possibility が あ る こ と を shows し た.

项目成果

Y.Miwa,T.Yamashita,N.Kitada and D.Satou: "Study on "Co-creation"and "Competition"in the Group Formation among Plants"1999 IEEE International Conference on Systems,Man,and Cybernetics. V. 1057-1059 (1999)

Y.Miwa、T.Yamashita、N.Kitada 和 D.Satou：“植物群体形成中的“共同创造”和“竞争”研究”1999 IEEE 国际系统、人与控制论会议。

Miwa.Y, Yamashita.T, Kusihashi.Y: "Emergence and Share of Information through Communication" Proc.1998 IEEE International Conference on Systems,Man and Cybernetics. 3680-3684 (1998)

Miwa.Y、Yamashita.T、Kusihashi.Y：“通过通信实现信息的出现和共享”Proc.1998 IEEE 国际系统、人与控制论会议。