地球上で唯一「真の青い果実」がなる木、その秘密

植物学と食品科学の世界では、正真正銘の青い果実は存在しないという定説が広く信じられている。名前に「ブルー」がつく作物（ブルーベリーやブルーコーン）でさえ、詳しく分析すると、実際には紫、藍色、深いすみれ色の色相であることがわかる。決して本物の青ではないのだ。

だが、オーストラリアと東南アジアの熱帯雨林の奥深くには、この法則をまるっきり無視する樹木が自生している。学名をElaeocarpus angustifoliusという、カタバミ目ホルトノキ科のこの植物は、英名では「ブルー・クォンドン（blue quandong）」、「ブルーフィグ（blue fig）」、「ブルーマーブル（blue marble）」などと呼ばれている。

この木の果実は、ありえないほど鮮やかなコバルトブルーをしており、たいていの人は写真を見せられても、デジタル加工で強調したか、化学染料で染めたのだろうと疑ってかかる。だが、自然光のなかでこの果実を見てみれば、ブルーマーブルの果実がメタリックに、宝石のように輝く様子を、自分の目で確かめることができる。

この果実が何より興味深いのは、青い色素をまったく生成していないことだ。異世界めいた色彩は、構造色によるものなのだ。

自然界において、青色が純粋に化学的作用によってつくられることはまれだ。この木がどうやって青色を生み出しているのかを解説していこう。

■青い果実の皮に隠された光学的錯覚

ブルーマーブルは、オーストラリアの熱帯地域、パプアニューギニア、インドネシアの一部に分布する。『ネイチャー』誌に掲載された論文にあるように、熱帯雨林で育つこの木は樹高が高く、広く枝を張る。果実は直径約1～2cmと小さく、比較的硬い球形をしており、その色彩は薄暗い場所でも鮮やかだ。

研究者はしばしば、ブルーマーブルの果実を「植物界全体のなかで最も強烈な天然の青色」と評する。天然の青色を示す植物のほとんどは、アントシアニン由来の色彩をもつ（これは、酸性度に応じて色が変化する色素だ）。だが、先の『ネイチャー』論文の著者らが述べるように、色素を抽出しようとしてブルーマーブルの果実をすりつぶしても、青い成分は何ひとつ見つからない。分析しようとして彼らが得た物質は、実際には地味な灰色だった。

研究者たちはすぐに、この果実の青は化学的特性ではなく、植物の皮の物理的な特性によるものだと見抜いた。

のちに『米国科学アカデミー紀要（PNAS）』に掲載された論文で説明されているように、ブルーマーブルの秘密は細胞壁の多層構造にある。その構造は、精密なナノスケールのレイヤーとして配置されていることにより、特定の波長の光を反射および増幅する。蝶の翅の虹色の輝きや、クジャクの羽の青緑色の光沢と同じ原理だ。

虹色素胞（イリドフォア）と呼ばれる細胞内部にある虹色色素顆粒（イリドソーム）で構造色が発現する生物もあるが、ブルーマーブルの構造色は、セルロース繊維と空隙が交互に重なる層構造に由来する。

なぜブルーマーブルは、青い果実を進化させたのか？

ブルーマーブルの果実（の皮）を電子顕微鏡で観察すると、まるで微小なガラス板が積み重なっているように見える。この構造が反復されると、強め合いの干渉（constructive interference）が生じる。その結果として、果実の皮は、青の波長だけを反射し、ほかのすべての波長を吸収する。

簡単に言えば、この果実の青は、色素に由来する青い染料や塗料とは性質が違う。ブルーマーブルは、顕微鏡でしか見えない微細な構造により、射し込む白色光のうち青色だけを反射する。驚くことに、このような構造色をもつ果実は、知られているかぎり、地球上にわずか6種しか存在しない。

■なぜブルーマーブルは青い果実を進化させたのか？

生物学的に言って、青という色は、直感的には理にかなわないように思える。熱帯雨林のほとんどの果実は赤、オレンジ、黒といった色をもち、これらは周囲の葉と顕著なコントラストをなして、熟していることを動物たちに知らせる。だが、構造色の青は途方もなく希少であり、この希少性そのものが機能を果たすのかもしれない。

先の『PNAS』論文は、最も可能性の高い仮説として、ブルーマーブルの果実の青色は、鳥にとって信号灯のようにはたらくのだろうと論じている。鳥は優れた色覚を持っており、青と紫外線への感受性がとりわけ高いのだ。これにより、青い果実は、以下の2つの進化的優位性を獲得した可能性がある。

・遠距離シグナル

光の屈折を利用するユニークな構造により、この果実は、うっそうとした樹冠の影に隠れていても目立つ。そのため、鳥たちは遠くからでも容易にブルーマーブルを見つけることができる。

・完熟を知らせる

ほかの多くの果実とは違って、ブルーマーブルの青色は、母樹から落ちたあとも、あせることなく残る。

結果的に、ブルーマーブルは、遠距離の視覚的アピールに投資することで、独自のニッチ（生態的地位）を確立したのだろう。より具体的に言えば、この進化的戦術を採用したことで、この木の果実は鳥にとっての魅力を増し、果実を食べた鳥たちが、種子を広く遠く分散させるよう促したのだ。

■「進化の外れ値」としてのブルーマーブルの果実

進化生物学者にとってブルーマーブルは、さまざまな理由から、一般の人が考える以上に驚異的な存在だ。この果実は、鮮烈な色そのものが珍しいだけでなく、植物や果実の色に関する私たちの数々の思い込みを覆し、進化と素材科学における、いくつもの貴重な教訓を示している。

構造色は、途方もない精密さを要する性質とみられるが、それでも時には、色素ベースの色がもつ化学的生成コストと比べ、効率的なものになり得るのだ。

ブルーマーブルは、樹木そのものは特に目を引くわけではないが、科学者たちが長年にわたって信じてきた、色についての定説の多くを覆す存在であり、SFめいてさえいる。しかし進化はしばしば、魔法のように見える解決策を見つけ出すものなのだ（生物学的な説明がつくまでは魔法のように見える、ということではあるが）。