植物生理学II 第７回講義
植物と雨
第７回の講義では、雨が降ると植物はどうなるか、という素朴な疑問から出発して、葉の濡れが光合成に及ぼす影響を研究した例を紹介しました。
Ｑ：雨が降ると植物はどうなるのか。葉の表面が濡れるとルビスコが半減し光合成活性もかなり低下していた。葉が濡れることで気孔が閉じ二酸化炭素が取り込めず、炭素固定反応は進まず低二酸化炭素が続く状態となる。一方で、この実験では「雨の日」と違い光が当たっているため、光化学反応は進行する。それによってＮＡＤＰＨが大量に生成されるが炭素固定によって消費されないので、過剰になってしまうと考えられる。おそらく還元力は活性酸素など生物にとって障害となるものを作り出すため過剰になってしまうのはよくない。そのために低二酸化炭素ストレスが光化学反応系の活性の低下を促し、その結果酵素の半分を占めるルビスコの数を減らすことで、還元力の過剰生成を抑えているのではないだろうか。ルビスコがそんなに多くの割合を占める理由も環境にいつでも適応できるためなのかもしれない。
Ａ：ルビスコの低下が、単なる阻害ではなく、制御の一環であるという考え方は面白いですね。ただ、実際には、ルビスコは還元力を使って二酸化炭素を固定する酵素なので、ルビスコの低下は、むしろ還元力の過剰をもたらします。このあたり、植物生理学Iで学ぶ予定なのですが、今年度はカリキュラムの関係で植物生理学IIと同時並行で動いているので、難しいですね。
Ｑ：授業で、雨が光合成にどう影響するかの研究の話を聞いた。しっかり考えて研究に取り組めば、雨がどう影響するかというような難しいテーマでも研究できることが分かり勉強になった。雨の何（どんな要素）と光合成の関係を調べるかということで”刺激”という要素に興味を持った。葉が破けるような強い力ならともかく、雨のような弱い刺激を長時間与えたらどうなるのか気になった。どんな実験をしたらよいか考えてみたが、強くない振動でも長時間与えると葉が落ちてしまいそうである。少し考えてみたぐらいではよくわからなかった。
Ａ：よく、植物に音楽を聞かせると生育が良くなったなどという話を聞くことがあります。実際に、そのような研究がある程度きちんとした学術雑誌に載ったこともあるのですが、あまりクリアな結果ではなかったような記憶があります。音というのは空気の振動ですから、まあ、「刺激」として解釈できるかもしれませんね。