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2008年10月10日

地球環境の主役~植物の世界を理解する~③<植物の水分屈性、光屈性、重力屈性>

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“ど根性”菜の花、アスファルトの隙間にしっかり根を張った菜の花、凄い生命力!! Rolling Eyes

鈴木はり灸院の健康日記gからお借りしました。)

植物は自分で光合成するので動く必要が無い。動かないから、じっとそこにいるだけの静的な存在というイメージを持ってしまいがちですが、前回「植物のコミュニケーション編」で紹介したように、実は植物も環境に対して力強く「動的に」対応しているようですね。今回も続けて、植物も活発に環境対応しているのだ!!という例を紹介します。 Very Happy

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○植物の水分屈性:植物が水のある方向へ伸びていく現象

“ど根性”菜の花、を見ても良く分かりますが、歩道のわずかな隙間(割れ目)に落着した種が、水分のある歩道の下、地下にしっかりと根を張っています。 Rolling Eyes

そして、この「水分屈性」=水分を感知しそちらに根を張る力というのは、私たちの想像を超える、すさまじいものものがあります。建築現場監理をされている方から聞いたのですが、建物の敷地内にある配水管の中に、わずかな割れ目から植物の根が水分を求めて大量に入り込んで、詰まらせてしまうことがしばしばあるとのこと。 Shocked

なぜ、配水管がそこにあることが分るのか凄く不思議とのこと、何か特殊な能力でも持っているのか?と思うそうです。

植物は動けず、かつ、光合成によって必要なエネルギーを生成しますから、「水」は絶対不可欠。で、ある以上、植物の根が水分を感知する力は、すさまじいもの。わずかな割れ目から漏れ出た水分を、離れた場所からでも感知できるようになっているのですね。 Very Happy

○水分屈性、光屈性は、植物が陸上進出した時に獲得した機能

上記の根の先端の「水分屈性」とは逆に、茎、葉は光に向かう「光屈性」を持っています。これらは、進化史的には、植物が地上に上がった時に獲得されたものです。

水中段階の「緑藻類」などは、周りに水分も炭酸ガスもあり、「水分屈性」など当然必要ありません。「根」は流されないように岩など固定するためにあるものに過ぎない。陸上に進出して初めて、水を求めて根を張ること、逆に茎、葉は光に向かって伸びていくことが非常に重要に成りました。(植物の進化史については、別途また、詳しく扱います。お楽しみに!)

○重力屈性はなぜ必要?

もうひとつ、屈性には「重力屈性」というのがあります。芽や茎が上方(重力と逆方向)に、根が下方(重力の方向)に伸びる性質です。
cell10_1.jpg
大阪市立大学理学部さんからお借りしました

アズキの芽生えを横に倒すと、1時間後には上向きに屈曲を始めているのがわかります。時間とともに屈曲と伸長を続け、24時間後には、茎が完全に上を向いています。本物の植物で重力屈性を見たい人は、カイワレダイコンなどを買ってきて、暗いところに倒しておくと観察できるそうです。

上記の写真はアズキの「芽」ですからものすごい勢いで反応するのかもしれませんが、そうでなくとも、子供のころ遊んでなぎ倒した草が、つぎに遊びに行った時は立ち上がり始めていて、「凄いなー」と思った記憶がありますね、、、、、、。 Very Happy

ところで、重力屈性というのはなぜ必要なのでしょう m052 根っこに水分屈性、茎や葉に光屈性があれば十分のはずで、重力屈性を持つメリットは何でしょう。この植物シリーズのメンバーで話したのですが、光屈性だけでは植物は横に広がってしまうかもしれないけれど、重力に逆らい上に伸びれば、地面に広がった植物に覆いかぶさり日光をインターセプトできるからでは Very Happy 、という仮説に至りました。さてどうでしょう?また、追求して行きます。

次回は、植物の進化史的な視点からさらに追求していきます。よろしくお願いします。

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comments

植物が上に伸びるのは、「光を求めて・・・」と単純に納得していましたね。
本質的にはそうなのかな?でも光がなくても上に伸びていく・・・確かに、不思議です。
適応の仕組みは2重3重に塗り重ねられているようですね。

  • finalcut 2008年10月16日 09:49

重力屈性、面白い性質ですね。
観葉植物で植木鉢をつるすと枝葉やツルが、下に垂れるものもあると思いますが、あれも重力にを感じているってことなんでしょうか?
また、宇宙などの、無重力空間では、植物はどの様に育っていくのでしょうか? 気になります...

  • パンツぱんくろう 2008年10月18日 19:37

finalcutさんこんばんは!適応の仕方は2重3重に塗る重ねられている、とは確かにそうですね。「塗り重ね」とは思いつきませんでした。

ところで、この重力屈性の始まりは、もともとは胞子を遠くへ飛ばせるように上に伸びたと見えるふしもあるようです。それが、そのほうが光もゲットしやすいということで、「光屈性」は「重力屈性」へと委ねられ、塗り重ねられていったようです。(このへんはまだ仮説です。)

  • fwz2 2008年10月18日 22:09

ぱんつぱんくろうさん。藤棚なんかでも、巻きつく先が無いとびよーんと横向きにつるが延びたりしてますね。

つる植物は、巻きつく先の植物などがあることが前提となっているので「重力屈性」も一般のそれとは違ったものなっていそうです。実際、巻きつく先があれば、そこから上に向かって巻きついていくと思いますが、無ければ、巻きつく先の「何か」に達するまで横向きに(或いは下方へ)伸びていくようです。

  • fwz2 2008年10月18日 22:28
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