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2/01/2017

植物もストレスを感じる?

皆様こんにちは!GDスタッフです。
この冬最強寒波がやってきて本当に寒かったですね。
お正月の暖かさはなんだったのか・・身にしみます。
寒い時期に植栽をしますと、土って冷たいんだなと感じます。
お日様が当たっていると体はポカポカしてくるのですが、土を触る手先はかじかんでしまうのです。

さて、今回は植物もストレスを感じるのか?について皆さんとシェアしたいと思います。
人間や動物はストレス社会で生きていると言っても過言ではありません。
現代の人間は、衣・食・住については恵まれた環境と言えます。その為ストレスと感じることは精神的な面のものがほとんどと言われます。
私たち人間は旅行に行ったり、カラオケに行ったり、お買い物をしてみたり、アロマを楽しんでみたりと様々な方法でそれを発散しようとしますね。
では根を張って動くことが出来ない植物はストレスを感じるのか?
ストレスがかかったらどうなるのか?発散できるのか?
植物の立場に立って考えてみたいと思います。





植物は太陽光をエネルギー源として光合成によって有機物を合成し、それによって自分自身の体を作り上げてかなければならないため、植物は生きている周りの環境の影響を受け、常に環境ストレスにさらされています。さらに、植物は動物と違って動くことができないため、移動によってストレスから逃れることが できず、環境ストレスを最も直接に受けやすい生物なのです。植物の受けるストレスにも種類がありますので、その一部をご紹介したいと思います。

まず始めに、植物の各部分の働きについて知っておきましょう。



「温度」によるストレス
人の体温はほぼ一定に保たれていますが、植物の細胞内温度は気温の影響を直接に受けます。人は体温が2〜3度でも高くなると大変ですが、植物の細胞は昼間と夜の温度差からみて10度以上の日変化があると言われています。この温度差のストレスを昼間・葉では蒸散作用によってある程度まで調節できますが、完全になくすことはできません。そのため、植物は温度の日変化があっても細胞の機能があまり変化しないよう(失われないよう)になっています。
温度が高くなると細胞内の酸素やたんぱく質が変性し、その機能が低くなるためそれを防ぐたんぱく質(ヒートショックたんぱく質)が合成され、これによって酸素などの変性を防ぎ高温ストレスを防御しています。また、気温が氷点以下になった時などは、細胞が凍ってしまうと水分の膨張で破れてしまします。その為、自分の体を守る為に体内の水分を減らし、糖の濃度を高めて身を守っているのです。ほうれん草や白菜は霜に当てると甘みが増す、というのはこのことからです。


「水」によるストレス
人が水を必要とするように植物の生育にも水が絶対に必要です。水が土から無機養分を吸収し、根から地上部に移動させるためや、葉の温度を調節する蒸散作用のため、さらに細胞の代謝のためにも必要です。植物の生態的な分布は、砂漠にあまり植物が生えないことに見られるように、雨量によって大きく異なります。雨が降らなければ植物は水ストレスにさらされますが、この時水が体内から失われないように気孔を閉じます。これによって無機養分の土からの移動が妨げられ、葉の温度が調節できなくなります。さらに、光合成に必要な二酸化炭素が葉の細胞に吸収できなくなり、光合成速度が低下するなど、水ストレスによって植物はいろいろな面でさらに大きくストレスを受けるようになります。




「太陽光」によるストレス
二酸化炭素の光合成による固定(炭素固定)に太陽の光は必要ですが、太陽の光の強さ(照度)は一定ではありません。1日のうちでも、また天候によっても大きく変動します。植物は二酸化炭素の固定能力にちょうど見合うだけの光の強さであれば、太陽光のエネルギーをうまく利用できますが、それ以上に太陽光が強すぎると過剰の光エネルギーによって活性酸素のような細胞に害を与える有害な分子が生じてきます。植物はその害をなくすため、活性酸素を消してしまう仕組みを持ち、これによって強光ストレスに対処しています。太陽光による人の皮膚の日焼け(炎症)と同様に、生物に対する日焼け(葉焼け)も一つの例です。




「養分」によるストレス
植物が生育できるためには光合成に必要な太陽光、二酸化炭素、水の他に土から窒素、リン酸、カリウムを初め合計14種の元素(無機養分)が必要と言われています。これらすべての元素が土の中に適当な量、割合で含まれていれば植物は大きく生育できますが、これらの量が少なかったり、割合が偏ってしまった場合無機養分ストレスによって生育が制限され、極端な場合生育ができなくなります。これに対し、植物は土の中で無機養分のあるところまで根を伸ばす、根から有機酸などを放出して土の無機養分を利用できる形にするなどの方法で対処しています。




「病気」によるストレス
人が病原微生物やウイルスなどに感染すると病気になるように、植物も上に述べた物理的、化学的ストレスに加え、他の生物によるストレスも受けています。植物も人と同じようにこれらの病原微生物やウイルスによる感染、さらに発病を防御する機能を持っていますがそれでも発病してしまうと大きな被害を受けます。



「公害ガス」によるストレス
人が環境に放出している自動車の排気ガスやその他の公害ガスは人と同じように、植物にとってもストレスになっています。植物に対して被害を与える大気汚染物質には、亜硫酸ガス・フッ素及びその化合物・塩素及びその化合物・窒素酸化物・炭化水素類・酸性エアロゾル・オゾン・オキシダント類・アンモニア・硫化水素・農薬類等があります。果樹類や樹木類永年作物では、生育が盛んになり晩春や初夏に最も影響が大きく被害を受けた葉は落葉しやすくなります。1年生植物と違って長期間ガスにさらされるので、被害が蓄積される傾向があります。




ここまで植物にとってのストレスばかりでしたが、逆に癒す方法はあるのでしょうか?

イタリアのフィレンツェ大学農学部では、「畑のブドウにクラッシック音楽を聴かせることによって、ブドウの木の生育、特に若枝の生育に良い影響が見られた。ブドウの木1本あたりの総葉面積はブドウ園のものと鉢植えのものも、音楽を聴かせた木の方が常に大きかった。また、比較対象として音楽を聴かせなかった鉢植えのブドウの蔓には生育の遅れが見られた。」と発表しました。耳のない植物に音楽?と思うかもしれませんが、音楽を聴かせて気分が落ち着く、ということではなく音波による振動で、植物が水や養分を吸い上げる毛細菅現象を促進し、水分や栄養が多く摂取されるので成長が早まる、というのが原理のようです。私たちに癒しや栄養を与えてくれる植物に逆に癒しを返してあげることができるなんで素敵ですよね!



植物は動物と違って、根を張った場所から自力で動くことはできません。その為、他の動植物や気候から影響を受けない訳がありませんね。しかし、植物はストレスを発散するわけではなく、そのストレスから自分で身を守る術を進化の中で編み出しているのです。しかし、自分で対処できず枯れる原因にもなってしまう事はお分かり頂けたかと思います。現代の地球は温暖化の影響により1950年以降100年で1.2度も上昇していると言われています。異常気象で真夏の気温が昔より上がったり、高温の日が何週間も続いたりと、人間にとっても過酷な環境の中で、屋外で暮らしている植物が影響を受けない訳がないですよね。もともと自然界には存在しないタイプのストレス(公害など)から身を守るために、有害物質を体に溜め込み、酸素を作ってくれている植物ですが、それを食べた人間や他の動物はその有害物質を分解することはできませんので、害を受けてしまいます。負のサイクルですね。今では、地球の環境を良くするために緑化が進んだり、植樹が行われたりする取り組みが行われています。植物がストレスを受ける環境を増やしてしまう事は私達人間の生活にも大きく関わってくるんですね。






 

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