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zoom RSS 無重力状態では根はどの方向へ伸びるの?

<<   作成日時 : 2013/06/18 09:26   >>

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★科学★
問題:植物の芽生えを横たえておくと、根は重力の方向に、茎はその反対方向へ曲がるそうです。窓際に置いておくと、根は光から遠ざかる方向に、茎は光の来る方向へ曲がるらしい。
■植物が外からの刺激、たとえば重力や光に反応して屈曲する性質を屈性というそうです。刺激の種類には、重力、光、接触、水分などがあるとのこと。それぞれ、重力屈性、光屈性、接触屈性、水分屈性と呼ばれています*2。
■ところで、無重力状態で光も水も接触もない場合、根はどちらの方向へ進むのでしょうか? フランスの科学者たちがスペースシャトルのなかで実験したことがあるらしい。複数のレンズマメを一定の方向に固定しておいたそうです*1。その結果はどうだったでしょうか? 下の中から選んでください。
[い]すべて太陽の方向に根を伸ばした
[ろ]すべて地球の方向に根を伸ばした
[は]すべて月の方向に根を伸ばした
[に]それぞれの根は一定の方向を向かず、あちらこちらに伸びた
[ほ]すべての根はほとんど伸びなかった
(答えはずっと下↓ スクロールして下さい)

























★科学★
正解:[に]それぞれの根は一定の方向を向かず、あちらこちらに伸びた
説明:植物の根や茎の重力屈性は、オーキシン/ジベレリン/アブシシン酸などの植物ホルモンの働きが関係しているそうです。成長を促進したり抑制したりするホルモンらしい。ジベレリンという名前はどこかで聞いたことがあります。そうでした。種なしブドウを作るときに使う植物ホルモンでしたね*3。
■重力を感知する仕組みはたとえばトウモロコシでは次のようになっているらしい。根の先端にはデンプン粒を多く含む一群の細胞があるそうです。根の位置が変化すると、これらのデンプン粒が重力の方向に移動します。細胞内に張り巡らされ、タンパク質の生成を行っている小胞体の一部に捕まえられます。これで重力の刺激を感じるとのこと。
■人間を含む脊椎動物の耳の中にも耳石と呼ばれる小さな石があり、この動きで平衡を感知するといわれます。イシモチという魚の耳石はだいぶ大きく、名前の由来にまでなっているらしい。サイズはだいぶ違うようですが、似たような仕組みが植物にもあるわけですね。
■レンズマメの場合にもデンプン粒が平衡を感知するための小道具に使われているかどうかはわかりません。レンズですからガラス粒かも。まあいずれにせよ、その仕組みで重力を感知してそちら方向に根は伸びるわけですね。でもスペースシャトルの内部では微重力状態であり、平衡を感知させる粒子が思ったように移動しなかったようです。それぞれ好き勝手な方向を目指して伸びてしまったらしい。
■いったんアッチャコッチャにむけて伸び始めた根でも、回転させ、遠心力を加えると、回転の軸から遠ざかる方向に根が曲がるそうです。回転の外側から引っ張られている感覚があるのでしょうね。
◆参考*1: 書籍「森林の100不思議」初版104〜105頁、日本林業技術協会編、ISBN4-487-75198-5、東京書籍
◇*2HP「第1節 成長の調節」
http://www.keirinkan.com/kori/kori_biology/kori_biology_1_kaitei/contents/bi-1/4-bu/4-2-1.htm
◇*3HP「種なしブドウはなぜ絶滅しないの?」
http://blog.q-q.jp/201010/article_12.html

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コメント(2件)

内 容 ニックネーム/日時
このレンズマメの映像はニュースで観たことがあります。
清明というのは不思議なものですね。
火星旅行なんかで持って行くとどうなるんでしょうね。
ねこのひげ
2013/06/20 02:07
コメントをありがとうございます。

 火星の重力は地球の1/3より少し強いぐらいだそうです。地球上で生まれ育った植物や動物の感知装置が、この弱い重力にどう反応するのかな。そこが結果の分かれ目なのかもしれませんね。
(^^;)
ねこのひげ様<素町人
2013/06/20 07:23

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