植物はなぜ枯れるのか?

 枯れてしおれた花は、ぐったりと垂れ下がる。
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朝出勤すると、植物はすっかり幸せそうなのに、家に帰るころには悲しそうに垂れ下がっていますね。 では、なぜ植物はしおれてしまうのでしょうか? 通常、喉が渇いたからです!

非木本植物の多くは、その直立性を保つために、ほとんど細胞内の水圧(turgor)だけに頼っています。 しかし、植物は常に葉にある小さな穴(気孔と呼ばれる)から、蒸散と呼ばれるプロセスで水を失っています。 蒸散は光合成に不可欠であり、根から他の部分への栄養の運搬にも役立っているが、根が吸収した水分の大部分はこの過程で失われているのである。 暑くて乾燥した日(あるいは数日間、雨や水やりをしなかった日)には、蒸散によって入ってくる水よりも失われる水のほうが多くなり、植物内の水分バランスが崩れてしまいます。 そして、脱水した葉や茎の細胞は直立を保てなくなり、植物がしおれ始める。 興味深いことに、しおれることによって、葉が垂れ下がって太陽の蒸発光にさらされる面積が減るため、水の損失も減るのである。 ほとんどの植物は水を与えるとすぐに回復しますが、長期の脱水は致命的であったり、葉が枯れたりします。

また、植物がしおれたり変色したりする、「しおれ」と総称される植物の病気も数多く存在します。 これらの感染症は、ウイルスや細菌、菌類によるもので、放置すると植物が枯れてしまうものが多くあります。 水を与えても元気がなく、全体的に不健康そうなしおれた植物には、これらの病気が原因である可能性があります。 重要な食用作物の多くは萎凋病にかかりやすいが、現代の育種家たちは、これらの作物の多くについて抵抗性の系統や品種を開発している。

最後に、植物、特にマメ科の植物には、夜間にしおれるものがある(夜光虫現象と呼ばれる)。 これらの植物の多くは、葉にプルビニと呼ばれる関節状の突起があり、暗さや温度に反応して葉や葉柄がしおれるようになっています。 光受容体の働きにより、夜間に水分が放出され、昼間に再び水分が供給される。 この特異な適応の目的は不明であるが、遺伝子研究により、成長を助ける可能性が示唆されている