一般社団法人 日本植物生理学会 The Japanese Society of Plant Physiologists

植物Q&A

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植物の成長

質問者:   中学生   さく
登録番号5213   登録日:2021-08-25
母が育てていた豆苗がすごい速さで成長していて驚きました。
短時間で1番成長する植物と1番成長の遅い植物を教えてください。また成長の速さに細胞分裂の速さなどは関係しますか?
さく さん

この質問コーナーをご利用いただきありがとうございます。
豆に貯えられている栄養分を使って育つ豆苗の成長は確かに速いですが、私が今年あらためて驚かされたのはマダケの成長のスピードです。目測では一日当たり1メートル以上も伸びていたように見受けられました。
ところで、ご質問に答える前に考え方を整理するために幾つかの質問をさせていただきます(逆質問)。

質問-1)「成長の大きさ(成長の量)」はどのように計るのが適当でしょうか? ①背丈やつるの長さ、②水分を含めた植物体の重量、③水分を除いた植物体の重量(乾物重量)などが考えられますが、この問題では➀~③のうちのどれが適当でしょうか。なお、上に書いたタケの場合では、背丈は長くなりますが、ご存知のように中身は大きな空洞になっていますね。

質問-2)「成長の速さ」はどのようにして計測できるでしょうか? 速度ですから「時間当たりの成長の大きさ」を求めることなりますが、植物の成長過程においては成長が盛んな時期と成長をほとんどしない時期があるので困惑します。ちなみに、上に書いたタケの場合には初期の段階では成長速度が非常に大きいですが、2~3カ月もすれば成長はほとんど止まってしまいます。このような場合、生育のどの段階での成長の速さを問題にすることになるでしょうか? また、質問文では「一番成長の遅い植物」と問われていますが、これは「それぞれの植物にとって成長の一番速い時期における成長のスピードが一番遅い植物」を意味していることになるのでしょうか?

質問-3)全く違った種類の植物の成長の速さを「比較」するためには同じ条件(温度・光の強さ・二酸化炭素濃度など)の下で育てて調べないといけないと考えるのが普通のように思えます。しかし、そうするのはかなり難しいことです。だとすると、それぞれの植物の生育にとって最適な環境条件下(自然条件下?)で一番速く育っている生育段階での成長のスピードを比べることになるのでしょうか? それとも、「総成長(生産)量」のようなものを問題にされるのでしょうか?

なお、生物の成長は細胞の分裂と伸長により達成されます。基本には細胞の分裂がありますから、成長の速さに細胞分裂の速さが関係するのは当然です。ただし、植物体上で細胞の分裂が起こる部位と細胞の伸長が起こる部位は位置がずれているのが通常です。このため、場合によっては水を吸って細胞が伸長するだけで植物体が成長するような局面があるのが事実です。典型的には、茎の頂点などに分裂組織(成長点)をもち,この部位で活発に細胞分裂が進行します。上に述べたタケの場合には、頂芽の生長点に加えて、多数備わっているそれぞれの節ごとに分裂組織(生長帯)があるため、驚くべきスピードでの成長が可能になるようです。

以上、逆質問が中心となる回答になってしまいましたが、ご質問の「短時間で一番成長する植物と一番成長の遅い植物」については今少しいろいろな方法でご自分で調べてみられることをごお勧めします。問題が整理できましたら、また改めてこのコーナーをお訪ね下さい。
佐藤 公行(JSPPサイエンスアドバイザー)
回答日:2021-09-20