なぜ「青バラ」は存在しないのか？ 生物が“青い色素”を作るのが難しい理由 (2/2)

生物にとって青色を作ることが難しい理由

現在、植物の花弁において“青く”見える色をつくる代表的な色素は、アントシアニン（anthocyanin）と呼ばれる水溶性色素です。その中でも特に、デルフィニジン（delphinidin）というタイプのアントシアニンが青色を発現する鍵を握っているとされています。

ところが、このデルフィニジンで安定した青色をつくり出すには、いくつもの条件が同時に満たされなければなりません。

第一に重要なのは、植物の細胞内にある液胞（細胞の中にある袋状の構造）のpH（酸性度）が、ややアルカリ性（＝弱い塩基性）であることです。多くの植物では液胞は弱酸性であるため、それだけで青色は発色しにくくなります。

第二に、デルフィニジンは金属イオン――たとえばマグネシウム（Mg²⁺）やアルミニウム（Al³⁺）など――と結合して「錯体（さくたい）」と呼ばれる化学構造を作る必要があります。この結合が安定すると電子の状態が変化して青色の光を反射しやすくなることがわかっています。

第三に、他の色素分子や補助分子、たとえばフラボノールやフェノール酸などと協調して働く「共色素作用（きょうしきそさよう／copigmentation）」が不可欠です。これは色素だけでは実現できない発色を、他の分子と協力して達成するしくみで、微妙な分子の配置やバランスがものをいいます。

つまり、青色を発現するには

• 液胞のpHバランス
• 金属イオンの存在
• 他分子との精緻な相互作用

この3つの条件が「同時に」「適切に」整わなければなりません。

ジョン・イネス・センターの研究によれば、こうした条件は自然界ではきわめて稀にしか整わないため、青い花は全体の中でも非常に少数派にとどまっていると報告されています。

また、遺伝的にデルフィニジンを作れる植物であっても、上記のような生理的環境が整っていなければ、青ではなく赤紫やピンクなどに発色してしまいます。

ここで注目すべきは、赤や紫、黄色の発色に比べて、青ははるかに“面倒”であるという点です。 赤や紫は、液胞が弱酸性であれば比較的安定して発色しますし、黄色をつかさどるカロテノイドという色素も、細胞内で自然に蓄積されやすく、特別な金属イオンや共色素との結合を必要としません。

つまり、青だけが、分子構造、化学反応、細胞環境など、いくつもの条件が揃わなければ見えない「特別扱いの色」なのです。

このように、青は単なる「色のバリエーション」ではなく、分子レベルで極めて精密な生化学的条件がそろったときようやく現れる色なのです。

私たちが自然界で見ている「青」という色は、思っている以上に特別な存在です。

青い色素は分子レベルで繊細な化学的相互作用が必要あり、青いヤドクガエルや、モルフォ蝶のような青く見える生物の報告はありますが、これらは表面の微細構造が作る構造色という光のマジックです。

これは青い色素を生むより、青が表現したければ構造色を使った方が進化上も容易だったということを意味するでしょう。

青いバラが存在しない――それは単なる未発見の花ではなく、生命の設計原理そのものに深く関わる、生物学的な必然だったのです。

だからこそ、人工的に青を再現しようとする試みが、今なお研究者たちを魅了し続けているのかもしれません。

ブルーベリーの青色は「構造色」だったと判明！