のびながら光のほうへ曲がる

横から照らすと

イネやムギのなかまの芽生えでは、まだ外に出ていない葉を、幼葉鞘というさやが包んでいます。

マカラスムギの幼葉鞘を上から照らすと、まっすぐ上へのびます。右から照らすと、のびながら右へ曲がり、先端が光の来るほうを向きます。

曲がるのは、先端より少し下のところです。刺激の来る向きに対して曲がる性質を屈性といい、光による屈性を光屈性といいます。

光を感じるのは先端

1880 年、ダーウィンは、クサヨシの芽生えに横から光を当てて、光を感じるところを調べました。

先端を切りとったものや、先端に光を通さないおおいをかぶせたものは、曲がりませんでした。先端より下をおおったものは、そのままのものと同じく曲がりました。

光を感じるのは先端で、曲がるのはその下です。先端が光を受けとったことが、何らかのしくみで下へ伝わると考えられました。

雲母は通さず、ゼラチンは通す

1913 年、ボイセン・イェンセンは、切りとった先端を、うすいゼラチンの層をはさんでもとにもどしました。この芽生えに横から光を当てると、光のほうへ曲がりました。

次に、先端のすぐ下に、物質を通さない雲母のうすい板(雲母片)をさしこみました。かげの側にさしこむと曲がらず、光の側にさしこむと曲がりました。

先端でできた物質は、ゼラチンの層をしみ通りますが、雲母片は通りぬけられません。この物質が、かげの側を通って下へ伝わると、光のほうへ曲がると考えられます。

暗い中でも曲がった

1928 年、ウェントは、切りとったマカラスムギの先端を寒天片にのせて、先端の物質を寒天にしみこませました。

この寒天片を、先端を切った幼葉鞘の切り口の左側にのせると、光のない暗い中でも、右へ曲がりました。先端をのせなかった寒天片では、曲がりませんでした。

寒天にしみこんだ物質が、のせた側の細胞をよくのばしたと考えられます。この物質はオーキシンと名づけられました。植物がつくるおもなオーキシンは、インドール酢酸です。

かげの側がよくのびるわけ

幼葉鞘の先端には、青い光を受けとるフォトトロピンというタンパク質があります。光が横から当たると、先端でつくられたオーキシンが、かげの側へ多く移ります。

オーキシンは、先端からもとのほうへ、決まった向きに運ばれます。かげの側を下ったオーキシンは、細胞壁をゆるめて、その側の細胞を縦に長くのばします。

かげの側の細胞が、光の側の細胞よりよくのびるので、幼葉鞘は光のほうへ曲がります。曲がるのは、のびる速さが左右でちがうからです。

屈性
植物ホルモン
花をさかせる時期
発芽と光