珊瑚礁の大量絶滅は地球規模の惨事だが、彼らの有機体としてのこれまでの成功の圧倒的な大きさは、科学に教訓を与えている。その好例が、ケンブリッジ大学の研究者たちが作った3Dプリントによる「バイオニック珊瑚」だ。それは、脆い微生物を重ねた骨格以上のもので、むしろ自分で自分を生み出しているのだ。
3Dプリントで作る珊瑚の話は実は2年前にもあり、そこでは別の研究者たちが、珊瑚のような複雑な形の構造物をプリントして、それを本物の珊瑚やそのほかの生き物が育つための基盤（ソリッドベース）にすることを提案した。それは良いアイデアだが、でも珊瑚には単なるソリッドベース以上のものがある。
実は珊瑚は、珊瑚自身の有機体とその中に住む藻類との、高度に進化した共生体だ。藻類は光合成によって宿主のために糖を作り、珊瑚は藻類に安全な生活環境を与える。そして興味深いことに、珊瑚は光の収集と方向変えをきわめて効率的に行う。この共生関係は何百万年にもわたって高い生産性を維持してきたが、海水の温度上昇と酸性化によって、成功に必要な微妙なバランスが崩壊した。
ケンブリッジのチームが理解したのは、珊瑚の微細な生態系の模倣に成功するためには、住民である藻類のために太陽光を捉えて拡散する特殊な能力の模倣も必要なことだ。彼らは珊瑚の構造を細部まで調べて、それを顕微鏡的なレベルにまで再生することに成功した。ただし彼らが使ったのは耐久性のある剛体の培養基ではなく、実際に作ったのは生きているゲルのようなものだ。
このプロジェクトの研究論文を書いたケンブリッジの化学者Daniel Wangpraseurt氏が、こう言っている: 「われわれが作った人工珊瑚の組織と骨格は、ポリマーのゲルとセルロースのナノ素材でドープしたヒドロゲルを組み合わせて、生きている珊瑚の光学的性質を模倣している」。
藻類にもやはり、その混合液が注入された。そして研究者たちは、そのいわば生きている物質をプリントした。このようなテクニックは、医療分野ではすでに試験や利用に供されている。たとえば、インプラントするための器官や組織の部分をプリントするのだ。しかし今回の場合は特定の大きな形をプリントするのではなく、表面に当たった光の到達距離を最大化する、きわめて複雑な内部構造を作らなければならない。しかもそれが非常に高速に行われないと、藻類は露光によって死ぬ。
そうやってバイオプリントされた構造体は藻類の理想の家になり、通常の媒質の何倍もの速さで成長する。しかしそれは、次のステップが珊瑚を超高速に育てることである、という意味ではない。いやむしろ、これが珊瑚の復活に寄与する、と考えられる根拠は何もない。しかし一方では、このような形のシミュレーションが、珊瑚と藻類のパートナーシップが栄える生態系や栄養補給系の、より深い理解に導くかもしれない。
同時にまた、藻類を倍速で育てられることには、商業的魅力もある。そしてMantazと呼ばれるスタートアップが、この技術の短期的な利用を追究しようとしている。
画像クレジット: ケンブリッジ大学