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1926年に出版された『植物の神経機構』は、ジャガディッシュ・チャンドラ・ボース卿による植物学の著書で、植物生理学の分野における彼の最新の研究成果をまとめたものである。ボースは以前にも、1906年の『生理学的調査手段としての植物の反応』や1924年の『光合成の生理学』などの著書でこのテーマを研究していた。本書の中で彼は、植物の刺激に対する反応機構は、動物のそれと生理学的に類似していると提唱している。
20 世紀には、植物学に関する研究が大幅に増加しました。これは、新たに獲得した技術と利用可能なより良い施設、そしてこの科学分野の拡大に興味を持つ植物学者の数の増加によるものです。[ 1 ]研究の増加は、新しい発見、新しい概念、そして学問分野として知られる植物学研究の新しい分野をもたらしました。これらは、形態学、生理学、生態学、および分類学です。[ 1 ]サー・ジャガディッシュ・チャンドラ・ボース(1858-1937) は、1900 年代初頭の植物生理学の最も初期の、そして最も尊敬される先駆者の一人でした。[ 2 ]植物の反応に関する彼の研究は、1900 年にパリで開催された国際科学会議で発表された、非生物の電気的反応の発見から始まりました。生物に関する研究は、物理化学的反応がそれらの反応の原因であることを示しました。[ 3 ] 1902 年に出版された「生物と非生物の反応」では、すべての植物とすべての植物器官が興奮性であり、刺激に対して電気的反応を示すことが明らかにされました。[ 3 ]さらに、1906 年に出版された「生理学的調査手段としての植物の反応」では、機械的反応法を用いることにより、植物の興奮伝導は動物の神経で起こるものと同じであることが証明されました。[ 3 ] 1907 年に「比較電気生理学」が出版され、独立した電気的反応法によって、機械的反応法から得られたのと同じ結果が提供されました。[ 3 ]さらに、「植物の刺激性に関する研究者」（1913 年）では、神経インパルスの伝達速度を正確に測定できる新しい共振記録装置が導入されました。[ 3 ]ボースはこの装置を、ミモザの葉が刺激を受けたときに落ちるのは、茎を通して電気信号が伝わるためであることを実証するために作った。この装置から得られた結果は、植物の神経インパルスに関する彼の研究のさらなる証拠となった。 [ 4 ] [ 5 ]その他の関連書籍としては、1923年に出版された「樹液上昇の生理学」と1924年に出版された「光合成の生理学」がある。[ 3 ]
1926年に出版された『植物の神経機構』という本は、著者らの以前の出版物の結果をまとめて説明するとともに、感覚および運動インパルスに関する新しい資料を紹介している。[ 3 ] 1900年代には植物生理学の知識の進歩が停滞し、そのため感度が高く正確な方法が導入されなかった。[ 3 ]この知識不足の状態が、著者に『植物の神経機構』を執筆するきっかけを与えた。この研究の目的は、植物の生理学的メカニズムが動物のそれと同一であるという認識に基づき、神経インパルスの知識を全般的に大幅に進歩させることであった。[ 3 ]この研究のおかげで、とりわけ、植物生理学の研究は、電気信号と受粉、師管輸送、植物の防御、呼吸、光合成を結びつける点で大きな進歩を遂げた。[ 6 ]
本書は、植物における神経伝達の様々な側面を考察した17章、全243ページから構成されている。
第1章は主題の導入として機能し、ボースは、植物は目に見えないメカニズムによって電気的および機械的刺激に迅速に反応することができ、植物組織や樹液に変化を引き起こさないように見えることを読者に伝えている。第2章では、ボースは導入で述べた現象を説明しようとした2つの現代の理論を批判している。彼は、水力機械的刺激理論と蒸散流理論の両方に論理的な欠陥があることを示し、両方の理論を否定する10の実験で矛盾する証拠を提示している。続く章で、ボースは植物におけるインパルス伝達は動物における伝達と類似しているという自身の仮説を提示し、いくつかの実験結果でその主張を裏付けている。
続く第4章から第13章では、ボーズは植物組織における神経伝達、特に刺激に対する電位の発生についてより詳細に説明しています。そして、電位の速度、方向、その他の特性を測定し、その結果を動物組織と比較しています。実験装置を説明するために図を追加し、表やグラフで発見を裏付け、説明しています。多くの実験は、触れると素早く引っ込む動きで知られるオジギソウ（Mimosa pudica）で行われています。 [ 7 ]第14章から第16章では、ボーズは自身の理論を応用して、光刺激への反応や反射弓などの植物の行動を説明しています。最終章は本書の要約として機能し、ボーズは各章の重要な点を要約しています。
1926年に出版されたジャガディッシュ・チャンドラ・ボースの著書『植物の神経機構』は、植物の神経系に関する研究で認められた最初の植物生物学者の一人であったことから、革命的であった。[ 2 ]彼はすでに電波の光学的性質を研究する物理学の分野での努力で認められていたが、植物生理学に転向した。[ 8 ]当時、彼の発見は非常に進歩的で、当時の考え方とは相容れず、一般の人々から多くの論争、懐疑、批判を引き起こした。[ 2 ]彼らは、電磁気学と生きている植物の概念を結びつけようとする彼の試みは、せいぜい敵対的であると信じていた。[ 9 ]当時の西洋のパラダイムは、認知は動物にのみ存在し、植物には存在しないという信念に深く根ざしており、ボースがその反対を証明しようとしたことで、こうした懐疑論の多くにつながった。[ 10 ]インドでは、植民地時代の教育制度は科学的研究を重視していなかった。 1835年、マコーレーは政府の資金を科学ではなくリベラルアーツの研究に充てるべきだと主張した。[ 11 ]これは当時、この本があまり評価されなかった一因にもなった。出版後数十年間、1950年代以降までボースの発見を調査するための研究はほとんど行われなかった。[ 12 ]やがて、これらの発見は世界中の他の植物生理学者や研究者によって徐々に受け入れられるようになった。[ 13 ]出版後、ボースの植物力学に関する見解は、ハクスリー、ショー、アインシュタインなど多くのノーベル賞受賞者から支持を得た。[ 13 ] 1920年代の人種差別も、ボースの研究が一般に受け入れられる方法に影響を与えた。ボースはカルカッタのプレジデンシー・カレッジの物理学教授だった。この本を書くために植物学の研究を進めるためにこの職を得ることは困難だった。インド人は科学を学ぶ能力がないと信じていたリポン卿に任命される必要があったからである。[ 10 ]彼の仕事においても人種差別は顕著であり、同じ職位のイギリス人の給与の3分の1しか受け取っていなかった。[ 14 ]このため、多くの人々は彼の信頼性に懐疑的になり、彼の考えを受け入れなかった。ボースと彼の多くの考えに対する反対は、実際の科学的内容よりも、彼の民族グループに対する偏見や人種差別に関係していたが、それでも人々が彼の発見を検討することを拒否したため、本の受容に否定的な影響を与えた。[ 15 ]植物電気生理学に移行した後、王立協会は彼の論文を掲載しなかったため、彼の業績はより広く認められなかった。[ 16 ]
1937年のボースの死後、植物の電気信号伝達というテーマは、当時の科学者にとってほとんど関心のないテーマとなってしまった。1973年になってようやく、ピーター・トンプキンスとクリストファー・バードによる著書『植物の秘密の生活』が出版され、その中にボースの研究を肯定的に記述した章が収録された。[ 17 ]これにより、植物神経生物学コミュニティでこのテーマが再び注目を集めるようになった。[ 13 ]ボースの研究は、彼の教え子の多くに影響を与え、彼らは皆、物理学や生物学の科学者へと転身し、今日でも研究されているこのテーマのさらなる発展を可能にした。[ 18 ]
ボースの生前、彼は特に植物生理学に関する業績についてしばしば批判された。これらの論争は、当時イギリスで影響力のある新聞であった「ザ・タイム」に掲載され、その後、彼の業績を調査するための委員会が任命された。[ 19 ] 1920年代後半にウィリアム・ブラッグ卿（王立協会の会員）によってテストが行われ、彼は「磁気クレソグラフは、1000万倍の倍率で植物の反応を正しく記録した」と報告した。[ 20 ]その後、植物は主に化学信号を使用するという考えから、植物は電気信号も使用するという見解へと視点が変わった。[ 16 ]多くの植物生理学者が「科学的進歩を温かく歓迎」し、ボースの著書はインド人が科学研究を行う能力に欠けているという先入観を覆し、結果として一般の人々が彼の理論を受け入れ始めた。[ 20 ] [ 10 ]
この本は世界的に受け入れられつつあり、ボーズの概念の多くは、植物の記憶、知能、認知などの神経活動を強調し、調査するために文学や教育で使用されています。[ 2 ] [ 19 ]植物神経生物学はまだ黎明期の学問分野ですが、ボーズは電磁気学と生物物理学の基礎を築きました。[ 16 ]「植物の神経機構」は、歴史的に重要な書籍を所蔵する特別コレクションの一部として、マーストリヒト大学図書館など世界中の大学図書館で見つけることができます。[ 21 ]