葉の裏

一般小学生

まとめ

【定義】
植物の葉の下側の面のこと。多くの陸上植物において、気孔が密集しており、蒸散が最も盛んに行われる部位である。

学習の要点

  • 重要語句:蒸散、気孔、ワセリン、塩化コバルト紙
  • 用語の意義:葉の表裏や茎における蒸散量の違いを実験的に証明することで、気孔の分布や植物の水分調節機能を理解する指標となる。

解説

植物は、根から吸い上げた水を水蒸気として体外へ放出する「蒸散」を行っている。この蒸散は主に葉にある気孔を通じて行われるが、葉の表、裏、および茎でその放出量は異なる。これを特定するために、ワセリンを用いて特定の部位の気孔をふさぎ、水の減少量を比較する対照実験が用いられる。

実験では、以下の4つの条件を設定した試験管を用意する。A:処置なし(そのまま)、B:葉の表側にワセリンを塗布、C:葉の裏側にワセリンを塗布、D:葉を切り取り、茎のみの状態にする。各試験管の水面には、水面からの直接の蒸発を防ぐために油を垂らす。一定時間(12時間〜48時間など)経過後の水の減少量を測定し、折れ線グラフなどでデータを整理する。

各部位からの蒸散量は、これらの条件の差を利用して算出できる。例えば「表からの蒸散量」は、すべての部位から蒸散しているAから、表側をふさいだBを引くことで求められる(A-B)。同様に、「裏からの蒸散量」は、裏側をふさいだCをAから引くことで求められる(A-C)。茎からの蒸散量は、葉がない状態のDの減少量に相当する。

また、蒸散の有無を視覚的に確認する方法として、塩化コバルト紙が用いられる。塩化コバルト紙は乾燥状態では青色だが、水に反応すると赤色(桃色)に変化する性質を持つ。これを葉の表と裏に固定すると、裏側の紙の方が早く赤色に変わる。この結果から、葉の裏側の方が蒸散が盛んであることが証明される。

補足
多くの植物で葉の裏に気孔が多いのは、直射日光による過度な温度上昇や乾燥を防ぎ、効率的にガス交換を行うための適応と考えられている。ただし、水面に浮かぶスイレンなどの水生植物では、葉の表側に気孔が集中している場合がある。

小学生のみなさんへ

植物は、根からすい上げた水を、葉にある小さな穴から「水じょうき」として外に出しています。これを「蒸散(じょうさん)」といいます。葉の裏側には、この穴がたくさん集まっているため、表側よりも多くの水が外に出されます。

どのくらい水が出ているかを調べるために、ワセリンというあぶらをぬって穴をふさぐ実験を行います。「表にぬったとき」「裏にぬったとき」「何もぬらないとき」などで、へった水の量をくらべると、葉の裏から一番たくさんの水が出ていることが計算でわかります。

また、「塩化コバルト紙」という特別な紙を使うと、水に反応して色が青から赤にかわります。これを葉にはさみ込んでおくと、裏側の方がはやく赤色にかわるので、目に見えない水じょうきが裏側からたくさん出ていることをたしかめることができます。

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