自然観察大学ブログ

親愛なる、そのへんの植物-12 「クズの葉の運動」

クズの3つの小葉は、閉じて合わさったり開いたりして動きます。どんな仕組みで動くのでしょうか。Oさんの報告 「猛暑に耐えるクズ」 を受けて、私も小葉の動きについて考えてみました。

まず、なぜ日中に小葉を合わせて閉じるのか。
調べてみたところ、ちょっと気になる研究を見つけました。クズは小葉を畳んで合わせると、広げた状態よりも葉の温度が低くなるというのです。しかも、小葉を合わせていない状態よりも光合成速度が大きくなるのだとか。

植物は葉の温度が上がりすぎると光合成活性が落ちることが知られています。クズが葉を閉じるのは、強い日射で葉の温度が上がるのを防ぎ、光合成活性を落とさない工夫なのかもしれません。
河原や林縁などで、あっという間にまわりを覆い尽くし、大繁茂しているクズの姿をよく見かけます。クズの並大抵でない成長力の秘密をみた気がしました。

ただし、クズは夜間も同じように葉を合わせて閉じるのですが、こちらの理由の方はまだよくわかっていないようです。

d0163696_1351393.jpg次に、どんな仕組みで小葉は動くのか。調べたところ、マメ科とカタバミ科の場合、小葉の動きは、葉枕の細胞の膨圧が関係して起こるものだそうです。


d0163696_1354082.jpg上の図を拡大しました。葉枕(ようちん)とは、小葉の基部にある少し膨らんだ部分です。

d0163696_1371265.jpg


動く仕組みはこうです。
葉枕の中心には維管束がありますが、その上下にそれぞれ細胞群があります。
d0163696_1381064.jpg
d0163696_1382131.jpg
これらの細胞群の間で、水分が移動するそうです。上の細胞群に水分がたまると上側の膨圧が高くなり、小葉は下に曲がります(膨圧:上>下)。逆に下の細胞群に水分がたまると下側の膨圧が高くなり、小葉は上に曲がります(膨圧:上<下)。
葉の動きが、このように上下に分かれた細胞群の力関係で決まるものだとすると、Oさんの言われる “バイメタルのような構造” と言えそうですね。


参考までに、こちらは、私の観察したクズと同じマメ科の ノアズキ です。
(花がねじ曲がっていておもしろいです)
d0163696_139781.jpg
ノアズキも比較的陽当たりのよい場所に生育していて、林縁や堤防などの草むらでよく見られます。

d0163696_139457.jpg 私が観察した時は、3つの小葉は下向きに曲がっていました。
d0163696_13102962.jpg

ただ、ノアズキも、強い日射がある場合はクズと同じく葉を上向きに立てていることがあるようです。私が観察した日はあいにくの雨模様だったので、また天気のよい日に見てみたいと思います。

2013年9月13日、報告:自然観察大学 植物生態学部 S子
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by sizenkansatu | 2013-09-13 13:13 | 植物 | Comments(1)
Commented by sizenkansatu at 2013-09-15 18:12
S子さん。投稿ありがとうございます。
事務局Oです。
葉を閉じるのは温度上昇を避けて水分の蒸散を抑えるのだろうと思っていましたが、光合成がからんでいたんですね。図入りでとてもよく理解できました。

閉じるとき、真ん中の小葉は縦にひねられますが、これは葉枕部分が斜めになっているからでしょうね。
じつは、縦になるのが気になったので、さっき雨止みの間に実物を観てきました。真ん中の小葉では、ほとんどの葉枕は斜めになっていました。
切って断面の細胞群も観てみましたが、残念ながら見た目ではわかりませんね。

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