まとめ
【定義】
サボテンとは、乾燥地帯に適応した特殊な形態と生理機能を持つ植物の総称である。特に、水分の喪失を最小限に抑えるための気孔の開閉制御や、葉の退化などの生存戦略を特徴とする。
学習の要点
- 重要語句：蒸散、気孔、気化熱、環境適応
- 用語の意義：植物が乾燥環境下で生存するために、水分保持と体温調節をどのように両立させているかを理解する指標となる。
解説
植物の蒸散は、日差し、湿度、気温、風などの外部環境に強く影響を受ける。一般に、日差しが強まり気温が上昇すると、植物は気孔を開いて蒸散を促進させる。
蒸散には重要な役割が2点ある。一つは蒸散時の気化熱によって植物体の温度を下げる「体温調節効果」であり、もう一つは蒸散による水分の放出が引き金となって根からの吸水を活発にする「吸水促進効果」である。
一日の変化を観測すると、日差しの強さは12時頃にピークを迎え、蒸散量はそれに応じる形で13時頃に最大となる。一方で、気温のピークは14時過ぎに現れるという時間的なズレが生じる。
サボテンのような乾燥地に生息する植物は、極限状態での生存のために特殊な戦略をとる。一般的な植物が昼間に気孔を開くのに対し、サボテンは日中の水分喪失を防ぐために昼間は気孔を閉じ、気温の下がる夜間に気孔を開いて二酸化炭素を取り込む仕組み（CAM型光合成）を持っている。
このような環境適応は、冬に葉を落として乾燥を防ぐ落葉樹の戦略と同様に、厳しい自然環境で生き残るための合理的な進化の結果といえる。
補足
サボテンのトゲは、葉が変化したものである。これにより表面積を小さくして蒸散を抑えるとともに、動物から身を守る役割を果たしている。
参照: 学習指導要領準拠資料
小学生のみなさんへ
サボテンは、砂漠のような雨が少なくてとても乾燥した場所で生きている植物です。
ふつうの植物は、葉にある「気孔」という小さな穴から水分を外に出します。これを「蒸散」といいます。蒸散をすると、打ち水をしたときのように体の温度を下げたり、根っこから水を吸い上げる力を強めたりすることができます。
太陽の光が一番強いのはお昼の12時ごろですが、気温が一番高くなるのは午後2時すぎです。植物の蒸散は、その間の午後1時ごろに一番さかんになります。
サボテンは、大事な水分が逃げないようにするための工夫をしています。ふつうの植物とは反対に、とても暑い昼間は穴をしっかり閉じて、涼しい夜に穴を開けて呼吸をします。また、冬に葉を落とす木と同じように、環境に合わせて生きるための特別な仕組みを持っているのです。
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