地味で目立たない“葉っぱ”は脇役に見られがちですが、 実は、さまざまな仕事をする植物の中心的な存在なんです。

「花咲かじいさん」も夢でない?!　　季節を知る葉っぱの不思議

甲南大学理工学部教授

田中 修 氏

たなか おさむ

1947年京都府生れ。71年京都大学農学部卒業。76年同大学院博士課程修了。農学博士。米国スミソニアン研究所博士研究員などを経て、93年より甲南大学理工学部教授を務める。主に、つぼみの形成や開花の仕組みについて研究している。（社）日本植物学会、植物化学調節学会等に所属。著書に『つぼみたちの生涯−花とキノコの不思議なしくみ』（2000年、中央公論新社）『ふしぎの植物学―身近な緑の知恵と仕事』（03年、中央公論新社）、『雑草のはなしー見つけ方、たのしみ方』（07年、中央公論新社）、『入門 たのしい植物学』（07年、講談社）など多数。NHKのラジオ番組「夏休み子ども科学電話相談」の植物分野の回答者も務める。

2008年9月号掲載

葉っぱは、夜の長さの変化で 季節の移り変りを感知

──先生は「植物生理学」をご専門に研究されていると伺っています。植物に関する書籍を多数ご執筆されているほか、ＮＨＫのラジオ番組「夏休み子ども科学電話相談」にも植物の先生としてご登場されているそうですね。

そもそも、「植物生理学」とはどのような研究をする学問なのですか？

田中　ひと言でいえば、植物の生き方について研究する学問です。植物は人間と違って動くことはできませんが、毎日成長して、花を咲かせて種をつくり、子孫を残しています。
シンプルに見えるあのからだの中では、実はすごいメカニズムが働いているんです。

──と、いいますと？

田中　例えば、たいていの植物は、春や秋に花を咲かせますよね。これは、寒さに弱い植物は、冬を種子で過すために秋に花を咲かせて、暑さに弱い植物は、夏を種子で過すために、春に花を咲かせているのです。

種子は、不都合な環境をしのいで生きていくことができますから、植物は季節を先取りし、タイミングをみて花を咲かせているんです。

植物は夜の長さを計って季節を先取りし、タイミングをみて花を咲かせている。写真は、アサガオの葉に一定時間の暗闇を与えたもの（左）と与えていないもの（右）〈写真提供：田中修氏〉

──本格的な暑さ、寒さがくる前に、花を咲かせて実をつける時間を計算しているわけですね。しかし、植物が季節を先取りするなんて、いったいどのような仕組みになっているんですか？

田中　「葉っぱ」が季節の変化を感じ取っているんですよ。

　「花」や「実」に比べ、地味で目立たない「葉っぱ」は脇役のように思われがちですが、実は、植物の生涯で、葉っぱの活躍は必要不可欠。さまざまな仕事をする働き者なんです。

──葉っぱがどうやって季節を知るのでしょうか？

田中　葉っぱは、夜の長さを計って季節の訪れを予知しているんです。夜の長さは、温度より２か月前に変化します。夜は夏至の日に一番短くなり、その後に暑くなります。一番夜が長いのは冬至ですが、寒いのはその後です。

植物がどの部分で夜の長さを計っているかを調べるため、「葉」「茎」「芽」「根」にそれぞれ暗闇を与える実験をすると、葉っぱに一定時間の暗闇を与えた時にだけ、つぼみができるんです。

──なるほど･･･。ですが、花を咲かせるのは葉っぱから離れた「芽」ですよね。すると、葉っぱから「芽」に「つぼみをつけなさい」といった信号でも送っているのですか？

田中　その通りです。葉っぱからつくられる「フロリゲン」という物質が、「夜の長さの変化を感じた」という信号を芽に伝えているんです。

この物質は70年も前から「ある」といわれ続けているのですが、なかなか発見されませんでした。しかし、最近では、活性化された遺伝子の産物が移動しているという説が発表され、その遺伝子も発見されています。

──それはすごい。その物質を抽出させることができれば、つぼみをつけさせるタイミングを人間がコントロールすることもできるわけですね。まさに「花咲かじいさん」も夢ではない･･･（笑）。

葉っぱも汗をかき、体温を調節している

──ところで、葉っぱは太陽の光を使って光合成をしていますね。しかし、いくら必要だからといっても、この真夏の炎天下の中でずっと光にさらされていては、植物達も辛いのではないかと思うのですが･･･。

田中　植物も生き物ですので、私達人間と同じように、さまざまなストレスと戦っています。中でも一番こたえるのが、おっしゃる通り夏の「暑さ」。そこで、植物達は暑さをしのぐため、「汗」をかいています。

太陽の光が強すぎて、葉っぱの温度が異常に高くなってしまいそうな時は、葉っぱが大気中へ水蒸気を放出させる「蒸散」をして、温度を下げているんです。

──人間と同じように、葉っぱも汗をかいて体温を調節しているんですね。そういえば、真夏でも、葉っぱを触ると冷たく感じます。

他にはどんな仕事を？