葉の温度をコントロールする仕組みとは?

紫外線と葉の写真

紫外線と葉の写真

多くの植物の葉は、真夏の強い日射しの時でも、光合成をするため太陽光線を受け続けています。しかし、そんな環境でも植物の葉が焼けこげない理由は何でしょうか?

植物の葉は、水分を蒸発させて気化熱で葉の温度を下げていました。これは、人が汗をかいて体温調節をしているのと同じ原理です。では、植物は人と同じように汗をかくことが出来るのでしょうか?

植物の葉が受ける太陽光線の影響と対応策

植物は、光合成をするため太陽光線を積極的に受けていますが、地上に届く太陽光線には、紫外線から赤外線までさまざまなものがあります。

人は、紫外線を浴びると日焼けや、シミ、DNAの損傷などの悪い影響を受けます。植物は、ダメージを避けるため、アントシアニンなどの色素を作って紫外線をカットしていました。

太陽光線は、葉の温度も上昇させてしまいます。そのため植物の葉は、汗をかいて温度コントロールをしています。

汗をかく方法

植物の葉の表や裏側には、気孔(きこう)という穴があって、そこから水分を蒸発させていました。このように植物内の水分を水蒸気にして、葉から蒸発することを「蒸散」と呼んでいます。

ところで、蒸散させるための水分はどこにあるのでしょうか?

蒸散させる水分はどこから来るの?

植物の葉は、太陽光線で発熱した熱を体内にある水分を蒸散させて下げていました。しかし、夏の暑い日の太陽光線を日向(ひなた)で受けているのですから、相当な熱量になるでしょう。

真夏の強い日射しのもとでは、水分の蒸発量が多くて心配です。

植物内の水分は、茎の中にある細い管「道管」の中にぎっしり詰まっていて葉までつながっています。そのため、葉から水分が蒸発すると、蒸発した水分量だけ上に引っ張られて、土中の水分を根から吸い上げています。

しかし、土中には、葉の温度を適正に保つための十分な水分があるとは限りません。そのため、多くの植物は、常に水不足になっているようです。

ところで植物の葉の気孔の数はいくつぐらいあるのでしょうか?

『植物の葉の気孔の数』
次の()内の数字は気孔の数を表します。

  • トマト:葉の表(96)、裏(203)
  • リンゴ:葉の表(0)、裏(400)
  • サクラ:葉の表(0)、裏(249)
  • コムギ:葉の表(43)、裏(40)
  • ヒマワリ:葉の表(101)、裏(218)
  • スイレン:葉の表(460)、裏(0)
  • キャベツ:葉の表(141)、裏(227)

まとめ

真夏の強い日射しにさらされると、どんなものでも有害な紫外線などでボロボロになりますが、太陽光線で光合成をしている、植物の葉は太陽の方を向いて頑張っています。

植物の葉は、さまざまな色素を作って害を与える紫外線のカットや、葉の温度上昇をコントロールするために水分を蒸発させる気化熱で温度を下げていました。

葉は、水分を蒸発させるために、葉に多くの穴(気孔)を作って、人が汗をかくのと同じ仕組みで温度制御していたのです。

植物内の水分は、茎の中にある細い管「道管」の中にぎっしり詰まっていて葉までつながっています。そのため、葉から水分が蒸発すると、蒸発した水分量だけ上に引っ張られて、土中の水分を根から吸い上げる力が働いていました。

植物の葉は、このような方法で、汗をかいていました。