なぜ世の中に同じ葉っぱが二つ存在しないのでしょうか？真実が明らかになった！

なぜ世の中に同じ葉っぱが二つ存在しないのでしょうか？真実が明らかになった！

著者: 何振天 人気科学ライター

査読者: 劉光宇、中国科学院西双版納熱帯植物園主任エンジニア

すべての葉には同じ使命があります。それは太陽光からエネルギーを集めることです。

植物の葉の細胞は、クロロフィルを含む細胞小器官である葉緑体で満たされています。クロロフィルは太陽光、水、空気中の二酸化炭素を植物の栄養となる糖に変換し、酸素を放出します。このプロセスは光合成と呼ばれます。光合成は植物の成長にとって非常に重要であり、植物が必要とする栄養素のほぼ 90% は光合成から得られます。しかし、主な役割が非常に似ているのに、自然界の植物の葉の形がなぜ異なるのか疑問に思ったことはありませんか?

その答えは植物が生息する環境にあります。

さまざまな植物の葉の形は、主に環境の光と降水量の影響を受けて、何世代にもわたって進化してきました。風、気温、土壌、さらには草食動物などの他の要因も、葉の形に一定の影響を与えます。さらに、植物は成長段階によってエネルギー要件が異なるため、光合成の効率に対する要件も異なり、葉の形や大きさにも影響を与える可能性があります。

異なる種の植物では、生育地域の環境特性と葉の形状との関係が最も明白です。

たとえば、密林の奥深くに生えている木は、常に背の高い隣の木に遮られているため、日光が届くことはほとんどありません。この保護された土地でどうやって生き残るのか？それは、広くて平らな葉を育てることです。広い葉は広げられた手のような形をしており、植物は隙間から差し込む太陽光線をすべて捉えることができます。しかし、葉が広いと水分を失いやすくなるため、葉の広い植物は湿気の多い地域に生息する可能性が高く、熱帯雨林はその良い例です。なんといっても、雨量が多いので、好きなだけ過ごすことができます。雨の多い地域でも育つブナは、葉に独特の溝があり、効果的に水を排出し、水が長く留まって葉が傷むのを防ぎます。

西双版納の雲南バナナは葉が広いです。

熱帯雨林の野生のモンステラは、国内のモンステラよりも大きな葉を育てることが多い。

湿気と雨の多い海洋性気候は、ヨーロッパブナの成長に最も適しています。

溝に覆われた葉は、継続的な雨に対処するのに適しています。

一方、太陽が照りつけ、乾燥し、雨が少ない場所に生える木の葉は違った様相を呈します。これらの木の葉は細くて針のような形をしており、水分の蒸発を効果的に抑えます。ワックス状の外殻層を追加することで、綿密に設計された「日焼け防止ジャケット」を着ているような感じになり、日焼けから身を守るだけでなく、水資源の乏しい環境での植物の水分損失を減らすこともできます。それだけでなく、細くて針のような形の葉は、大雪や強風にも耐えることができ、木が倒れる可能性が低くなります。

ヨーロッパトウヒは北極地方に生育し、針状の葉が密集しています。クリスマスツリーとしてもよく使われます。

大興安嶺のカラマツの木々は毎年秋になると黄金色に染まり、葉を落とします。

葉は繊細でビロードのように見えるが、実は非常に硬い。

葉の端にあるおがくずは蒸散と光合成を促進します。寒冷地に生育する白樺の若葉は鋸歯が密集している傾向があり、これにより蒸散効率が高まり、栄養分の流れが促進されて、短い生育期間の間に成長が速まります。

若い白樺の葉

世の中に同じ葉は二つとして存在しません。それぞれのユニークな葉は、植物が環境に積極的に適応してきた歴史的記録です。

著者: 何振天 人気科学ライター

査読者: 劉光宇、中国科学院西双版納熱帯植物園主任エンジニア