東京都市大学の研究グループは、渓流沿い植物が「葉柄（ようへい）」の柔軟化によって水流ストレスを低減させていることを明らかにした。
河川沿いに生育する「渓流沿い植物」は、大雨や台風などで河川の水位が上昇した際、自らも水没してしまうことがあるが、水流ストレスに対する回避や耐性を持つことが明らかとなっている。水流ストレスを低減するための主な形質として、葉の主要部である葉身（ようしん）が細くなった「狭葉化」が知られるが、狭葉化のみでは水流ストレスの低減を議論することが難しく、その他の器官の解析が必要とされてきた。
今回の研究では、葉身と茎を連絡する柄（え）の部分である葉柄に新たに着目し、力学的側面からのアプローチを試みた。渓流沿い植物のヤシャゼンマイに3点曲げ試験を用いて葉柄の力学的特性（曲げ弾性率、曲げ強度、破断ひずみ）を計測し、近縁種で内陸に生育するゼンマイと比較した。
その結果、曲げ弾性率に統計学的な違いは認められなかったものの、曲げ強度と破断ひずみは有意にヤシャゼンマイの方が大きく、ゼンマイに比べてヤシャゼンマイの葉柄が強靭かつ柔軟性に富み、渓流沿いの水流ストレスを低減させるために進化してきたことが示唆された。
また、比較解剖学的解析から、ヤシャゼンマイの葉柄において厚壁細胞のサイズがゼンマイに比べ有意に大きいことを見出した。これにより、ヤシャゼンマイの葉柄が受ける力に対して細胞の支点間距離が長くなるため、大きな変位が可能となり、結果として葉柄が柔軟性に富むことが考えられるとしている。
本研究により、渓流沿い植物への分化が、狭葉化だけでなく葉柄の形質変化や他の器官を含む地上部全体で説明される可能性が示され、増水時の水流ストレスを低減させる仕組みについて新たな発見となった。今後は、他の渓流沿い植物についても同様の進化があったのか調べを進めるとともに、遺伝子レベルの研究の進展も期待されるとしている。
