自由研究:こんなに陽の光が強く熱いのに、どうして植物は葉の色を濃くして黒に近づくような色合いになるのでしょう。熱で細胞がやられることはないのかな?/たのしい理科・楽しい植物学

 今週号のメルマガのはじめの章に書いた文章からはじめましょう…

 暑い日々が続いています。


 夏の強い光に雲がくっきり浮かび上がって迫力ある姿をたのしむことができます。
 このキリリとした雲と空との境界線を見てください、陽の光がとても強いせいでエッジがはっきり見えています。

 その強い陽の光を受けても、植物たちは凛と立っています。

 植物に熱中症対策は要らないのかな。
 日焼け防止も含めて植物の葉の成分から夏の日光対策を研究してもらえないだろうか。

 いっきゅう


 さっそく「私もそう感じていました、植物は熱に強いのですかね?」という便りが届きました。

 私も気になっているので調べてみました。

 まず取りかかりはChatGPTから‥‥  こう質問しました。

いっきゅう

夏の暑さはすごくて太陽に当たっていると肌がチリチリ焼けていく感じがします。それなのに植物は、夏の暑さが強くなってくるこの時期、さらに葉の色を濃くして、黒に近くなっていく感じがします。春は薄緑だったのに…
植物の細胞は紫外線や熱に強いのですか。

 ChatGPTからこういう答えが返ってきました。

植物が夏の強い日差しにさらされても葉の色が濃くなるのは、植物の細胞が紫外線や熱に対する独自の適応を持っているためです。

紫外線と植物の反応

  • 紫外線に対する保護: 植物は、紫外線から身を守るためにフラボノイドやアントシアニンといった化合物を生成します。これらの化合物は、紫外線を吸収し、細胞へのダメージを防ぐ役割を果たします。

  • 葉の色の変化: 夏に葉が濃くなるのは、クロロフィル(葉緑素)が増えることによります。クロロフィルは光合成に重要な役割を果たし、特に強い光を受けるとその量が増えることがあります。また、葉が紫外線や強い日差しから身を守るためにアントシアニンが増えることもあり、それが葉の色を濃く見せることがあります。

熱に対する耐性

  • 熱ショックプロテイン: 植物は高温ストレスに対処するために、熱ショックプロテインと呼ばれるタンパク質を生成します。これにより、細胞内のタンパク質が熱によって損傷するのを防ぎます。

  • 水分管理: 植物は、蒸散によって体内の水分を調整し、葉の温度を下げることができます。これにより、強い日差しによる過熱から細胞を守ります。

これらの適応メカニズムにより、植物は夏の強い日差しや紫外線、熱に対しても耐えることができるのです。また、こうした環境下での適応が、葉の色が濃くなる一因となっています。

植物には暑さや紫外線に対して、いろいろなプロテクトシステムがあるんですね。

その一つ「熱ショックプロテイン」について調べてみるとすでに何十年も前に研究がすすめられていて、製薬会社が商品化の開発もすすめていました⇩

注目されるHSP(ヒートショックプロテイン)

しおれたレタスを50度のお湯にしばらく浸けていると、シャキッとよみがえってくることをご存知ですか?これと似た現象が、肌にもあります。 それは、「HSP(ヒートショックプロテイン)」です。自らの力で私たちの肌を守ってくれるタンパク質であることから、私たち◯◯◯製薬所では「ブレーキタンパク」とも呼んでいます。

実はこのHSPにはたくさんの種類があり、私たちは、その中でもいくつかの代表的なHSPに注目しています。https://www.saishunkan.co.jp/labo/report/hsps/index.html

 一つの謎から、いろいろなことが見つかってきます。

 それはミステリー小説を読むようなたのしみです。みなさんも調べてみませんか。

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科学者ファラデーも普通の人間

教育の世界で有名な板倉聖宣ですが、教育の世界で注目される前から「科学史」で独自の研究をしていました。
現在は「日本科学史学会」の会長もしています。
子ども達向けの本をかなり書いている板倉聖宣の話は、内容が魅力的であるだけでなく、とてもわかりやすいのですよ。

最近、ガリレオやファラデーの文献をあたっているときに、板倉聖宣が「ファラデー」について講演で語った文章を読みました。

ファラデーの収入や健康状態などを読むと、さらにファラデーのことが魅力的に思えてきました。
皆さんも読んでみませんか。
1991年夏「授業科学の方法論研究会(阿蘇)」で語られた内容です。
古いコピーがあったので、それを書き起こしました。読みやすくなる様に喜友名が少しだけ手をいれました。

*************

ぼくは、学生時代から〈アリストテレスはどうやって生活していたのか〉ということが気になっていました。
何故そんなことが気になったかというと、ぼく自身が、大学を卒業したらどうなってしまうのか心配だったからです。

ぼくは何かをして稼がないと科学者にはなれません。
アリストテレスみたいになるにはどうしたらいいか。
ガリレオみたいになるにはどうしたらいいか。

ガリレオは大学教授になりました。
大学教授になると食べていけると普通は思います。
しかし、大学教授になるのも簡単ではありません。
ファーブルは、師範学校を出て小学校の先生になりました。
しかし,小学校の先生より中学校の先生の方が収入が良いということで、検定試験で中学校の先生になって物理と化学を教えました。
ファーブルは、書いた啓蒙書が当たってたくさん売れました。
それで校長とけんかして、学校をやめて『昆虫記』を書いたのです。

ぼくはファーブルの収入調査もしました。
ヨーロッパでは収入によって人を差別する習慣があるので、日本よりヨーロッパの方が収入調査ができます。

江戸時代でも100万石しか1万石とか5万石とかの大名がいました。
◯◯石だとわかる、というのは収入調査の一種です。
明治時代には、渡辺敏が40円校長だと新聞に出たことがありました。
戦前は校長の月給が新聞に出ていたのです。
市町村の教育委員会が「今度はいい校長をいくらで連れてこよう」という事を決めていました。

ファラデーは面白い事があったから科学をしたのです。
そしてファラデーはお金を稼ぎすぎて体を壊します。
いくら稼いだかというと今のお金で年間に2000万円ぐらい稼いでいます。
2000万円も稼いでいるのですから、これは出世です。
でも体をこわしたので彼はお金を稼ぐことをやめました。
みんなは体をこわしたファラデーを心配して、アルバイトしなくてもお金が稼げるようにいろいろ援助してくれています。

そういう歴史を見ると、人間らしいファラデーが見えてきます。
天才ファラデーではなく「人間ファラデー」です。

ぼくたちも人間です。
ファラデーやえらい人は人間じゃないみたいに思うかもしれませんが、たのしい事が好きで、つまらないことが嫌いです。
みんな同じです。
私もファラデーだし、あなたもファラデー。
みんなファラデーです。

このように「ファラデーは私と同じ人間だ」という事になると研究の仕方がぜんぜん違ってきます。
「彼は天才だから不思議なことが考えられる」と思っていると、ファラデーの書いたものをみてもまともに読まないうちに「やっぱり天才だ」とすぐ言ってしまうでしょう。
「ファラデーは天才だ」と言ったら何考えなくてすみます。
でもファラデーは私と同じだ、としたら「ファラデーってこういう時にどんな事をかんがえるのだろう?」と考えるのです。

板倉聖宣はその後「わたしもファラデー」という本を書きました。
興味のある方は、ぜひどうぞ。
わたしも、その本をまた再度読みたいと思っています。

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