ひこじいさんのブログ

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2017年05月29日

たかがキュウリの巻き髭だが

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植物には藤のように茎が他物に巻き付く性質をもつ物と、茎は直立するが葉や枝・根などが変化した巻き髭で他物に絡みついて固定する植物とがある。

蔓の巻き付く方向の左右性は無秩序ではなく、植物の生育条件や生育環境・気候に関係なく種によって遺伝的に右か左巻きかに決まっている。

蔓に沿って進んだとき右回り（時計回り）に前進する巻き方を右巻き、その反対を左巻きと定義するのが一般的になっている。

ヒルガオ科の植物はアサガオと同じく、左回りに蔓を巻いてゆく。
マメ科の植物には両方の巻き方があり、山藤・葛・インゲンマメはアサガオと同じ左回りだが野田藤・夏藤は右回りである。
草本のヤマノイモ・ヘチマ・カラスウリは左右どちらかに回り、その方向は同じ種でも一定ではない。

植物細胞がまっすぐに伸びるのは、微小管細胞骨格の並び方が厳密にコントロールされているからに他ならない。コントロールが少しでも狂うと、細胞は右または左に傾いて伸びることになる。

根や茎などの細胞は生まれたときは立方体に近い形をしているが、伸びるに従い細長い円柱状の細胞になりまっすぐに伸びると考えられている。
蔓などの捩れて伸びる器官では本来まっすぐに伸びるはずの細胞が左右どちらかに傾いて伸びることにより、右巻きや左巻きの蔓になる。

伸長している植物細胞では細胞膜の内面ついている表層微小管が、細胞壁のセルロース繊維の細胞の伸長方向を決めているのであろうと推察されるようになった。

蔓性植物は進化の過程で元来備わっている微小管コントロールの仕組みを変化させることにより一定方向に傾いて蔓を伸ばすようになり、支柱に巻き付きやすくなる性質を獲得したと考えられている。

巻き髭は、枝・葉身・葉柄・小葉・托葉・根などが変形したものである。

マメ科やウリ科植物に見られる巻き髭は葉が変化したもので、左右両方の巻きがある。

巻髭の先端が伸びて他のものに触れるとその刺激が巻ひげの根元に伝わり、バネのように巻きはじめる。
先端と基部の中間あたりから、巻き方が左右逆転することが多い。巻く向きが変わっている場所を「反旋点」といい、巻き髭がより丈夫になる仕組みとされる。

巻ひげの先端が他のものとぶつかったという情報をどのように巻きひげの根元の方に伝え、どのように巻きはじめるのかについての仕組みはいまだ解明されていない。

巻き髭には縦に走る2層の繊維がありその一方が、乾燥して「木化」現象が起こる。そうすると巻き髭の片面の細胞だけが縮むことによって、巻きひげに湾曲が生まれ捩れを生ずる。
しかし茎と先端で髭の両端が固定されているため両端から逆向きの力がぶつかることで「反旋点」が生じ、反対方向に巻くバネが作られると考えられている。

バネの場合引っ張ると巻きが解除されるがキュウリの巻き髭を左右に引っ張っても巻きが解けなく、逆に巻き数が増える。その仕組みのため、キュウリの巻き髭は解け難い構造となっている。

キュウリの巻き髭を良く観察すると必ずしも植物学の成書にあるように、巻き髭の先端が何かに触れることが巻き付く引き金にはなっていないことが分かる。

さらにヘチマやカラスウリと同じで、同じ一袋の種から成長したキュウリであっても巻き方が必ずしも一定ではない。

3月中旬に種を蒔いて育苗してきた節成りキュウリを、居間から見える場所に8本植えた。
すでに雌花が咲いて、果実が10cmを超えるほどの大きさになったものもある。

日ごろキュウリの巻き髭について深く観察したこともないが、じっくり近くで観察することで植物の不思議な性質に気づく。

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