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植物と水の関わり 植物の体をめぐる水のしくみ

  • 生(い)きもの
  • 水(みず)の豆知識(まめちしき)

植物(しょくぶつ)への水(みず)やりは、だれもがやったことがあるのではないでしょうか。また夏(なつ)の暑(あつ)い日(ひ)には、地面(じめん)がカラカラにかわいて、花(はな)がしおれてしまったのを見(み)たことがある人(ひと)もいるでしょう。植物(しょくぶつ)にとって、水(みず)はどのくらい大切(たいせつ)なものなのかいっしょに見(み)ていきましょう。

01 植物(しょくぶつ)の中(なか)にある水(みず)の量(りょう)はどれくらい?

植物(しょくぶつ)の体(からだ)は、例(たと)えば私(わたし)たちがよく見(み)る草木(くさき)や花(はな)(根(ね)・くき・葉(は)がある植物(しょくぶつ))の葉(は)では、その約(やく)80~90%(パーセント)が水(みず)でできています。その水(みず)が少(すこ)しでも減(へ)ってしまうと、植物(しょくぶつ)はしおれ、かれてしまいます。

02 植物(しょくぶつ)はどこから水(みず)を取(と)り入(い)れているの?

植物(しょくぶつ)は、地中(ちちゅう)の水分(すいぶん)を根(ね)から吸(す)い上(あ)げています。根(ね)から吸(す)い上(あ)げた水分(すいぶん)はどのように植物(しょくぶつ)の体(からだ)の中(なか)をめぐるのか見(み)ていきましょう。まず、植物(しょくぶつ)のくきの中(ちゅう)には、水(みず)が通(とお)る「道管(どうかん)」と、養分(ようぶん)が通(とお)る「師管(しかん)」という2つの管(くだ)があります。これらは、人間(にんげん)でいう血管(けっかん)のようなものです。

根(ね)が吸(す)い上(あ)げた水(みず)は、植物(しょくぶつ)の体(からだ)をうるおしながら、道管(どうかん)を通(とお)って葉(は)の方(ほう)へとどんどん上(あが)っていきます。葉(は)に届(とど)いた水(みず)は、葉脈(ようみゃく)を通(とお)って葉(は)全体(ぜんたい)をうるおし、その一部(いちぶ)は葉(は)から空気(くうき)中(ちゅう)に蒸発(じょうはつ)して出(で)ていきます。これを蒸散(じょうさん)といいます。

植物の中の水

また、葉(は)では、光合成(こうごうせい)が行(おこな)われ、水(みず)はそれにも使(つか)われます。植物(しょくぶつ)は太陽(たいよう)などの光(ひかり)のエネルギーを使(つか)って、葉(は)の気孔(きこう)(葉(は)にある小(ちい)さな穴(あな)で空気(くうき)や水(みず)の出(で)入(い)り口(ぐち))から取(と)りこんだ二酸化(にさんか)炭素(たんそ)と根(ね)から吸(す)い上(あ)げた水(みず)から、酸素(さんそ)と炭水化物(たんすいかぶつ)(糖(とう)やデンプンなど)をつくります。

炭水化物(たんすいかぶつ)は植物(しょくぶつ)の成長(せいちょう)に必要(ひつよう)な養分(ようぶん)のもととなり、今度(こんど)は師管(しかん)を通(とお)って上(うえ)から下(した)へ、根(ね)の方(ほう)へと下(くだ)っていきます。そうして、養分(ようぶん)は植物(しょくぶつ)の体全体(からだぜんたい)にいきわたり、最後(さいご)は根(ね)まで届(とど)くのです。管(くだ)の中(なか)で養分(ようぶん)は水(みず)にとけており、水(みず)が養分(ようぶん)を運(はこ)ぶ役目(やくめ)をしています。

このように、水(みず)は植物(しょくぶつ)の体(からだ)をうるおし、養分(ようぶん)を運(はこ)びながら、植物(しょくぶつ)の体(からだ)をぐるぐるとめぐっているのです。

03 種(たね)は水(みず)がいらないの?

草花(くさばな)や木(き)は水(みず)がないとかれてしまいますが、種(たね)は水(みず)がないところに置(お)いておいても、変(か)わらずに生(い)き続(つづ)けています。それはいったいなぜでしょうか。

植物(しょくぶつ)の体(からだ)がたくさんの水(みず)をふくんでいるのに比(くら)べ、多(おお)くの種(たね)の中(なか)の水分(すいぶん)量(りょう)は約(やく)5~20%と、とても少(すく)なくなっています。また種(たね)は、光合成(こうごうせい)を行(おこな)わず、成長(せいちょう)することもないので、水(みず)を必要(ひつよう)としないからです。動物(どうぶつ)の冬(とう)みんのように、ねむっているようなものなのです。

ところが、種(たね)が芽(め)を出(だ)すためには、水(みず)が欠(か)かせません。種(たね)は水(みず)を吸(す)い、温度(おんど)などの条件(じょうけん)がそろうと、ねむりから覚(さ)めて芽(め)を出(だ)し、成長(せいちょう)を始(はじ)めるのです。

04 かんそう地帯(ちたい)の植物(しょくぶつ)はどうしているの?

砂(さ)ばくなど、かんそう地帯(ちたい)でも植物(しょくぶつ)は生(い)きています。雨(あめ)がほとんど降(ふ)らないかわいた土地(とち)で、水(みず)がなければ生(い)きられないはずの植物(しょくぶつ)は、いったいどうしているのでしょう。

  • 根(ね)を長(なが)くのばして、地下(ちか)深(ふか)くにある水(みず)(地下水(ちかすい))を吸(す)い上(あ)げて生(い)きています。
  • サボテンは、くきを大(おお)きくして中(なか)に水分(すいぶん)をたくわえています。そして昼(ひる)には気孔(きこう)を閉(と)じ、夜(よる)になると気孔(きこう)を開(ひら)いて光合成(こうごうせい)に必要(ひつよう)な二酸化(にさんか)炭素(たんそ)を吸(す)って体内(たいない)にたくわえることで、水分(すいぶん)の蒸発(じょうはつ)を防(ふせ)いでいます。
  • 雨期(うき)(雨(あめ)の多(おお)い季節(きせつ))とかん期(き)(雨(あめ)の少(すく)ない季節(きせつ))がある熱帯(ねったい)地域(ちいき)では、かん期(き)を種(たね)で過(す)ごす植物(しょくぶつ)がいます。雨期(うき)のあいだに、芽(め)を出(だ)して実(み)を結(むす)んで短(みじか)い一生(いっしょう)を終(お)え、また種(たね)になってかん期(き)を乗(の)り切(き)ります。また、かん期(き)のあいだは、葉(は)を落(お)として蒸散(じょうさん)を防(ふせ)ぐ植物(しょくぶつ)もいます。

参考(さんこう)資料(しりょう)

  • 中村運(なかむらはこぶ)/著(ちょ)『生命(せいめい)にとって水(みず)とは何(なに)か』講談(こうだん)社(しゃ)
  • 『岩波(いわなみ)ジュニア科学(かがく)講座(こうざ)4 生物(せいぶつ)の世界(せかい)をさぐる』岩波(いわなみ)書店(しょてん)
  • 中村運(なかむらはこぶ)/著(ちょ)『水(みず)の生物学(せいぶつがく)』培風館(ばいふうかん)
  • 植物形態学(しょくぶつけいたいがく)(福岡教育大学(ふくおかきょういくだいがく) 教育学部(きょういくがくぶ) 理科(りか)教育研究(きょういくけんきゅう)ユニット 教授(きょうじゅ) 福原(ふくはら)達人(たつひと)氏(し)ホームページ)
  • 日本植物生理学会(にほんしょくぶつせいりがっかい)『みんなのひろば』
  • キッズネット『植物(しょくぶつ)(花(はな))はどうやって水(みず)をすいあげるの』

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