林の落ち葉をどけると、やわらかい土が出てきます。細かくくだけた落ち葉や、分解されかけたものがまじっているため、黒っぽく見えます。
この土には、菌類や細菌類がたくさんいます。これらの微生物は、落ち葉などにふくまれる有機物を分解して、生きるための養分を得ています。
ここでは、この土の微生物がデンプンを本当に分解するのかを、ヨウ素液と石灰水を使う実験で確かめます。
ビーカーに土を入れて水を加え、ガラス棒でよくかき混ぜます。しばらくおくと、土の粒はしずみ、上には少しにごった液が残ります。
この上ずみ液には、土の中にいた微生物がまじっています。上ずみ液だけを、別のビーカーに移します。
上ずみ液を A と B の 2 つに分け、B だけを沸騰させてから冷まします。B の中の微生物は、熱で死んでしまいます。
A と B にデンプン溶液を同じ量ずつ加え、ふたをして、25℃くらいのところに数日おきます。
A と B のちがいは、微生物が生きているかどうかだけです。このように、調べたいこと以外の条件をそろえて比べる実験を、対照実験といいます。
数日たったら、A と B にヨウ素液を加えます。ヨウ素液は、デンプンがあると青紫色に変わります。
A の色が変わらなかったのは、デンプンがなくなっていたからです。B には、デンプンがそのまま残っていました。
B の微生物は沸騰させたときに死んでいたので、A でデンプンを分解したのは、生きていた土の中の微生物だと分かります。
同じように用意した A と B を、それぞれ袋に入れて口を閉じ、数日おきます。そのあと、袋の中の気体を石灰水に通します。
にごったのは、A の袋の気体を通した石灰水だけでした。二酸化炭素は石灰水をにごらせるので、A の袋では二酸化炭素がふえていたことが分かります。
微生物は、呼吸によってデンプンなどの有機物を分解し、二酸化炭素や水にしています。こうしてできたものは、また植物に使われます。