植物のミカタ

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この記事は、冬越ししているミヤコグサを観察した記録です。雪の後に、地面に張り付くように密集した葉を持つミヤコグサを見つけ、その様子を写真と共に紹介しています。通常は節間が長く三葉複葉のミヤコグサですが、冬越しのため節間を伸ばさず小葉を密にさせていると推測しています。さらに、密集した葉の中心に溜まった水滴を観察し、それが葉の奥まで光を届けることで冬の光合成に役立っている可能性を考察しています。関連として、植物の紫外線対策や光合成効率向上に関する記事へのリンクも掲載されています。

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冬枯れの野原で、アザミのロゼットが美しい姿を見せている。枯れたイネ科の草の縁に位置することで、冷たい風を避けつつ日光を十分に浴びることができる。ロゼットの葉はアントシアニンによって濃く色づいており、過剰な光から身を守っている。厳しい環境の中で、風除けと日当たりの良さを両立させ、さらにアントシアニンで光量を調節するという機能的な美しさは、自然の巧みさを物語っている。おそらくノアザミと思われるこのロゼットは、春に向けて着々と準備を進めている。

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冬の寒い時期、街路樹の隙間に生える幼木の葉の色変化を詳細に観察しています。葉の先端がオレンジ色、下の葉が緑色という状態から、一見マグネシウム欠乏のようにも見えると考察。しかし、一般的なマグネシウム欠乏が下位葉に症状が出やすいのに対し、この幼木では風がよく当たる上位葉の色落ちが顕著である点を指摘しています。この現象に対し、落葉性の木において、風の影響で上位葉により早く養分転流が起こるのではないかという仮説を立て、植物の生理機能と環境要因の関連性について深く洞察した記事です。

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ドングリの殻斗の役割は、祖先種においては堅果を守る盾であったと考えられる。ブナやツブラジイなど原始的な種では、殻斗が堅果を包み込む形状をしている。しかし、コナラ属では堅果が大型化する進化の中で殻斗は小型化しており、その役割は不明瞭になっている。クリのように堅果と殻斗を共に大型化したものも存在するが、虫害対策としては完璧ではなく、コナラ属のような小型の殻斗を選択する戦略が進化的に優位だった可能性がある。つまり、コナラ属の殻斗は進化の過程で役割を失いつつある器官、もしくは堅果形成初期の保護に特化した器官であると考えられる。堅果自身はタンニンを含むことで自己防衛を行っている。

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持ち帰ったドングリからゾウムシの幼虫が出てきた。NHK for Schoolの動画によると、ゾウムシはドングリが小さく柔らかい時期に産卵する。では、殻斗はドングリを昆虫から守る役割を果たしているのだろうか？シイやブナの殻斗はドングリ全体を包み込む形状だが、多くのドングリでは殻斗は帽子状になっている。これはブナ科の進化の過程で、殻斗に包まれる形を辞めたことを示唆し、昆虫との関係性など、進化のドラマが隠されていると考えられる。

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ブナ科の系統分類について、新刊のどんぐり図鑑と既存の研究を参考に考察。コナラ属はコナラ亜属とケリス亜属に分けられ、落葉性のコナラはコナラ亜属、常緑性のシラカシはケリス亜属に属する。興味深いのは、落葉性のクヌギとアベマキもケリス亜属に分類される点。クヌギ等はカシとは異なるケリス節に属するが、同じ亜属に常緑樹と落葉樹が含まれることは進化の謎を解く鍵となる可能性を秘めている。

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おそらくシリブカガシと思われる木で、殻斗付きのドングリ（堅果）を拾った。一つの殻斗に様々な形と大きさの堅果が付いており、マテバシイより融合数が多い。このことから、ブナ科の進化において、シリブカガシのような大小様々な堅果から、マテバシイ属以降のように堅果の形が揃う方向へ進化したと推測できる。しかし、ブナの整った堅果を考えると、マテバシイ属の堅果の大きさのランダム性は日本の温帯では広まらなかったと考えられる。新たなドングリの発見は、既存のドングリへの理解を深める契機となる。

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本記事は、落葉性のアベマキと常緑性のシラカシが混生する林縁の様子を、12月中旬の視点から考察しています。先月の記事で紹介された場所では、冬を迎えアベマキが落葉を終えたことで、これまで覆われていたシラカシの姿が鮮明になりました。筆者は、夏季に日陰でも成長し冬季も光合成を行うシラカシが、やがてこの場所を占拠すると予測。アベマキは森の拡大のため、より乾燥した草原へ移動し、その後を追うようにシラカシが林床に生えるという、長期的な生態系の遷移を展望しています。季節の変化と自然のダイナミクスを感じさせる観察記録です。

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京都御苑でチリメンガシを観察。透けるような樹形で、名の由来である縮れた葉が特徴的だった。根元にはウバメガシに似たドングリが落ちていた。チリメンガシはウバメガシの園芸品種で、ウバメガシは海辺に自生し、過酷な環境に強いことから街路樹としてよく植えられている。その為、人目に触れる機会が多く、園芸品種も生まれたと考えられる。

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このブログ記事は、ドングリの「堅果先端の毛」という特徴を切り口に、イチイガシ、ツクバネガシ、アカガシのドングリを比較しています。特に、イチイガシはアクが少なく生食可能であるのに対し、ツクバネガシやアカガシはアクが強いという違いに注目。これらのアクの有無や「珍しい木」という情報に基づき、カシ類の進化について考察を展開。アクの少ないイチイガシから、山に特化したツクバネガシ・アカガシ（殻斗に毛あり）や、平地に特化したシラカシ・アラカシ（殻斗に毛なし）など、環境に適応して変化していった可能性を提起する、洞察に富んだ内容となっています。

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京都御苑でイチイガシの木とドングリを発見した著者は、葉の特徴からイチイガシだと推測する。葉先は細く、中央から先端にかけて鋸歯があることが決め手となった。更に地面に落ちていたドングリを図鑑と比較し、堅果の頂部に微毛があることを確認、イチイガシの特徴を再確認した。シラカシに似た硬い殻斗と堅果頂部の微毛が識別点となる。他のドングリにも同様の微毛を見た記憶があり、今後の更なる調査を示唆している。

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壁面に積もった落葉の中にヨモギが生えている。付近では10月初旬にヨモギの花が確認されており、今回発見されたヨモギも自然な発生と言える。写真のように、ヨモギの葉は落葉の隙間から出ており、根元は保温され、葉は光合成に最適な環境にある。ロゼット状態のヨモギは、冬期は地上部の成長は緩やかだが、地下部は成長を続けるため、この環境はヨモギの生育に適していると考えられる。

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ロゼット探索のため、草刈りが頻繁に行われる駐車場へ。ロゼットは人為的な草刈りで生存競争に有利な環境を好むためだ。早速、ムラサキ科キュウリグサらしきロゼットを発見。葉柄の上に新しい葉が展開する無駄のない美しい構造をしていた。ロゼット観察は草の名前を覚える良い機会にもなる。

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この記事では、筆者が冬の平地で目を引かれた「ロゼット」と呼ばれる植物の葉の形状について、その定義や種類を詳しく解説しています。ロゼットとは、茎を立ち上げず、葉が地際から直接放射状に広がる根生葉のことで、キク科などに多く見られます。専門書を参考に、ロゼットの語源や、一生ロゼット状で過ごす「一生ロゼット型」（例：タンポポ）と、冬期にこの形状をとる「冬期サバイバル型」（例：アザミ）の2タイプがあることを紹介。植物観察の基礎知識を深める第一歩として、ロゼットの多様性を教えてくれる内容です。

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陰樹の耐陰性とは、弱い光の下でも光合成を効率的に行い、生存・成長できる能力のこと。陰樹は、陽樹に比べ光補償点と光飽和点が低い。つまり、光合成でエネルギー生産と呼吸によるエネルギー消費が釣り合う光補償点は、少ない光量で達成される。そして、光合成速度が最大になる光飽和点も低い。これは、少ない光を効率的に吸収するため葉緑体を多く持つ、葉を薄く広く展開する、葉の寿命が長いなどの適応戦略による。これらの特性により、陰樹は森林の遷移後期に優占種となり、暗い林床でも生存できる。

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下鴨神社の糺の森に続き、京都御苑でドングリ探し。マツの多い林で、毛深い殻斗のドングリを発見。高槻の本山寺で見たアカガシに似ているが、京都御苑の標高ではアカガシは生育しない。そこで、アカガシに似たドングリを持つツクバネガシの存在を思い出し、京都御苑の植生情報でツクバネガシの存在を確認。人の手で植えられたと推測しつつ、自身の知識向上を実感。記録として葉と幹の写真も撮影。幹には薬のようなものが塗られていた。

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用事で京都の出町柳へ行った際、下鴨神社の糺の森で木を観察した。泉川沿いでマテバシイ属らしき木を見つけ、足元を探すと殻斗が融合したドングリを発見。ドングリの形状からマテバシイ属の可能性が高いが、葉が馬刀葉ではないためシリブカガシではないかと推測。糺の森の植生情報を確認すると、シリブカガシの存在が記載されていた。以前は毎日近くを歩いていたにも関わらず、最近探していた木に偶然出会えたことに不思議な感慨を抱いた。

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シイノキは照葉樹林の代表種で、西日本を中心に広く分布する。その成長の早さと強い耐陰性から、他の樹種を圧倒し、極相林（最終的に安定した状態の森林）を形成すると考えられてきた。しかし、実際にはシイノキが優先種にならない地域も存在する。例えば、九州南部や沖縄では、タブノキやイスノキといった、より乾燥や塩分に強い樹種が優勢となる。これらの地域は、シイノキの生育に適した環境よりも乾燥しており、強い季節風や台風の影響も受ける。そのため、シイノキはこれらの樹種との競争に敗れ、優先種にはなれない。また、土壌の質や人為的な影響も、シイノキの分布に影響を与える。痩せた土壌や頻繁な伐採は、シイノキの成長を阻害する要因となる。

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アカガシとツクバネガシの標高による棲み分けについての本を読み、高槻の本山寺（標高約520m）へアカガシを探しに行った。樹皮とドングリ、葉の特徴からアカガシを確認。境内にもアカガシ林保護の掲示があった。アカガシが現れる直前まではアラカシらしき木が生えていたが、その後はアラカシが見られなくなり、標高による棲み分けの可能性を感じた。

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落葉樹主体の雑木林で、木の樹皮模様の変化に注目。ある一本の木は、幹の中心から上と下で樹皮の模様の向きが異なっていた。下部は左向き、上部は上向き。これは木が成長過程で何らかの障害物を乗り越えた痕跡の可能性がある。木の成長の特徴として、幼木の頃に上から物が載っても伸長できる性質があるため、樹皮模様の変化も木の成長記録と言える。このような観察は多くの発見につながるだろう。

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スイセンが花をつけている記事の要約（250文字以内）：この記事は、鉢植えのスイセンが開花したことを報告しています。開花時期が例年より遅く、開花数も少ないことから、夏の暑さの影響を受けた可能性が考察されています。スイセンの球根は、通常秋に植え付けますが、この記事のスイセンは前年の開花後に植え替えをせず、鉢のまま夏越ししました。夏越し中は水やりを控え、日陰に置いていましたが、それでも暑さの影響は避けられなかったようです。開花したスイセンは小ぶりながらも美しく、春の訪れを感じさせる存在として喜びをもたらしています。筆者は、今後のスイセンの生育を見守り、適切な管理を続ける意向を示しています。

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シラカシの近くにアラカシの木があり、ドングリの熟期が遅いことが観察された。アラカシのドングリはシラカシより丸く大きく、ようやく熟し始めた段階。殻斗はまだ緑色だが、間もなく熟すと思われる。ドングリの大きさ故に熟期が遅いのかもしれない。以前の記事で触れた通り、種の同定に重要な「へそ」部分の形状も記録として写真に残した。

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高槻市のハニワ工場公園で、見慣れないドングリを発見。殻斗は鱗状で二つがくっついた形で落ちており、木には肉厚の葉とドングリが付いていた。マテバシイ属かと思ったが、ドングリの殻斗側が凹んでいないため違う種類と判明。図鑑で調べるとウバメガシの特徴と一致。ウバメガシは海岸沿いに多いものの、街路樹にも植えられるため、内陸部の高槻市にあっても不思議ではない。新たなドングリとの出会いに喜びを感じた。

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陰樹は、弱光環境への適応として特殊な光合成特性を備えています。低い光補償点と低い光飽和点を持ち、少量の光でも光合成を行い、強い光では光合成速度が頭打ちになります。葉の構造も薄く、少ない投資で光を効率的に吸収できます。しかし、成長速度は遅く、明るい環境では陽樹に競争で負けてしまいます。陰樹の耐陰性は、暗い環境で生き残るための戦略であり、森林の遷移において重要な役割を果たします。

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コナラに似たドングリを見つけ、その正体を探る物語。深めの殻斗を持つドングリはマテバシイとは異なり、コナラに似ていた。付近でドングリと似た葉を持つ木を発見するが、葉の広がり方がコナラより広く、小さい。帰宅後、図鑑で調べるとナラガシワの可能性が浮上。しかし、木のサイズと葉の小ささから、ナラガシワの変種、特にコガシワではないかと推測する。最終的に、発見したドングリの正体は不明のまま、更なる調査が必要となった。

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クリの木は虫媒花であり、ブナ科の他の風媒花の属との違いが興味深い。クリの花の独特の匂いは、スペルミンによるものと言われていたが、現在はアルデヒドが有力視されている。スペルミンはポリアミンの一種で、オルニチンから生合成され、精液に多く含まれる。オルニチンは旨味成分であるため、スペルミンも人体に何らかの影響を与えると考えられ、様々な研究が行われている。その効果については、次回以降の記事で詳しく解説される。

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ブナ科樹木の風媒花と虫媒花に着目し、森林内での棲み分けと進化の過程について考察している。風媒花の樹木は林縁に、虫媒花は奥地に分布する傾向がある。コナラ属など一部は風媒花だが、シイ属やクリ属は虫媒花である。林縁は昆虫が多いにも関わらず風媒花が存在するのはなぜか、風媒花から虫媒花への進化、あるいはその逆の退化が起こっているのかを疑問として提示。さらに、風媒花による花粉散布が他の植物の生育に影響する可能性にも触れている。

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大阪北部の妙見山(標高660m)でブナの自生を確認した。妙見山は西南日本のブナ生育の低標高南限地として知られる。冬の訪問だったため葉の観察はできなかったが、殻斗付きの堅果を発見。一つの殻斗に二つの堅果が入っており、シイ属の殻斗に、クリ属の複数堅果の特徴を併せ持つ。ブナはブナ科で古くに分かれた属であり、他属との比較から多くの知見が得られる。妙見山の標高の低さも考察対象となるが、今回はここまでとする。

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陰樹の耐陰性は、暗い林床でも生存できる能力を指す。陰樹の葉は陽樹に比べ薄く、構成する層も少ないため、維持コストが低い。これは光合成量が限られる環境では有利となる。また、呼吸量が少ないことも、ネズミによる食害リスクを減らす点で生存に寄与する。陰樹の中でも、ツブラジイはスダジイより耐陰性が高い。葉の厚さや呼吸量の差に加え、クチクラ層による遮光なども耐陰性に関係する。これらの要素が、成長は遅いが長期間生存できる陰樹の特性を支えている。

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林縁部は、光環境が変化に富む場所である。内側の林床は一見暗いものの、実際に近づいて空を見上げると、木々の隙間から相当量の光が差し込んでいる。これは、林縁の木々が林冠を形成するほど密に枝葉を展開しないためである。この明るい林床は、後発の木々の成長を可能にする。一方、同じ木でも、日向と日陰の葉では形状が異なる。陰葉は陽葉より薄く、光合成能力を抑えつつ呼吸量も減らし、少ない光を効率的に利用する。落葉樹と常緑樹の違いもこの光環境への適応戦略の違いとして理解できる。また、アザミのような植物は、より多くの光を求めて花を林の外側に向ける。このように、林縁は多様な植物の生存戦略が観察できる興味深い場所である。

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常緑樹の暗い林床でシイのような樹木が育つ仕組みを、陽葉と陰葉の違いから説明している。光合成を行う葉肉細胞を含む葉は、光が十分に当たる場所では陽葉として厚く、柵状組織が発達する。一方、林床のような光が少ない場所では陰葉となり、柵状組織の層が薄く、海綿状組織の密度も低い。これは、葉緑体の維持コストと光利用効率の最適化によるもの。陰葉は少ない光を効率的に利用する構造になっているため、暗い林床でも成長できる。

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芥川緑地の林縁では、落葉樹のアベマキと常緑樹のカシが共存している。カシはアベマキの落葉期に光を得て生育し、いずれアベマキを超えることが予想される。しかし、この地域では極相林の優先種はツブラジイである。ツブラジイはカシの遮光下で発芽・生育する必要があるが、高い耐陰性を持つとされる。疑問となるのは、少ない光で成長できる耐陰性の仕組みである。具体的に、わずかな光でどのように伸長できるのか、そのメカニズムが知りたい。

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筆者はブナ科植物の進化に興味を持ち、殻斗と堅果の関係に着目している。クリは一つの殻斗に複数の堅果を持つ一方、コナラは小さな殻斗に一つの堅果を持つ。シイは大きな殻斗に一つの堅果だが、複数の堅果を持つ種も存在する。これらの観察から、進化の過程で殻斗と堅果の関係がどのように変化したのか疑問を抱いている。 最新の研究に基づくブナ科の系統樹を参照し、クリ属からシイ属、コナラ属、そして大きな堅果を持つ種へと進化した流れを考察。マテバシイ属の特異な形態に着目し、今後の研究で系統樹に変化が生じる可能性を示唆。最後に、ブナ科系統樹の基部に位置するブナ属への強い関心を表明し、ブナ林を訪れたいと考えている。

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アザミの湾曲がスズメガ誘引に繋がる可能性について考察されています。渓谷沿いの林縁で、アザミは川側に向かって湾曲して咲いていました。これは、頂部の重さと光屈性の影響と考えられます。横倒しになったアザミにはスズメガが訪れており、著者は、アザミの湾曲がスズメガにとって好ましい形となり、受粉を促進する戦略なのではないかと推測しています。ただし、アザミにとってスズメガの訪問がどれほど有益かは不明としています。

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ブナ科クリ属のクリは、他のブナ科のドングリと異なり、一つのイガの中に複数の堅果を持つ。これは殻斗の融合によるもので、一つの殻斗に複数の堅果があるものを「花序殻斗」、一つの殻斗に一つの堅果のものを「花殻斗」と呼ぶ。クリは花序殻斗を持つため、マテバシイなど他のブナ科植物と比較すると、進化の過程における殻斗の形成の違いが顕著に現れている。この特徴から、著者はブナ科の進化のヒントになるのではないかと考え、更なる探求の意欲を示している。

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ネズミはドングリのタンニンを無効化できるが、タンニン量が少ない小さいドングリを優先的に食べ、大きいものやタンニンが多いものは貯蔵する。コナラ属はタンニンを3%ほど含み、マテバシイ属は1%、シイ属は含まない。シイ属のドングリは小さく、小動物に狙われやすい。シイ類は極相種であり、深い森ではタンニンによる防御の必要性が低いと考えられる。ドングリの大きさ、タンニン含有量、樹木の生育環境は複雑に関連している。

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いつもと違う歩道を歩いたら、大きな殻斗付きのドングリが落ちていた。木を見ると街路樹で、枝にも同様のドングリがついており、スダジイだと判明した。スダジイは極相林のイメージだったが、公園や街路樹にも植えられることを思い出した。新発見だったので、ドングリから殻斗を外したものと葉の写真も撮っておいた。

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高槻市原地区にある八阪神社の境内には、高槻の古木に指定されているツブラジイが存在する。強い剪定を受け、枝は短くなっているものの、長い年月を生き抜いてきた風格を幹から感じることができる。以前訪れた若山神社のシイの木と比べると、その姿は対照的。このツブラジイは、原地区の歴史と共に様々な出来事を経験してきた証人と言えるだろう。詳細は高槻市ホームページで確認できる。

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どんぐりの生物学を学ぶため、ブナ科のシイ属を探しに、大阪の若山神社を訪れた。神社には、極相林の指標種であるツブラジイが42本自生しており、大阪みどりの百選にも選ばれている。参道にはシイの枝葉が覆い、殻斗付きのドングリも容易に見つかった。シイ属の殻斗は、これまで観察したコナラ属のものとは形状が異なり、ブナ属と同様にドングリを長く保護する特徴を持つ。ツブラジイは巨木のため、全体像の撮影は困難だが、枝葉の特徴も記録した。この観察を通して、極相林に生える木の特徴を学ぶことができた。

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ブナ科樹木の森林における優位性について、外生菌根菌との共生関係が要因として考えられている。京都大学出版会発行の「どんぐりの生物学」ではこの説を取り上げているが、決定的な証拠はない。外生菌根菌は、共立出版「基礎から学べる菌類生態学」によると、担子菌門や子嚢菌門の菌類で、マツ科、ブナ科などの樹木と共生する。テングダケ科なども含まれ、菌根ネットワークを形成することで宿主植物を強化する可能性がある。しかし、テングダケの毒性と菌根ネットワークの安定性との関連は不明であり、カバイロツルタケのようにブナ科と共生するテングダケ科の菌も存在する。

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紅葉した落ち葉が土に還る過程は、様々な生物の共同作業による。まず、落ち葉はミミズやダンゴムシなどの土壌動物によって細かく砕かれ、糞として排出される。次に、カビやキノコなどの菌類や細菌が、落ち葉や糞の中の有機物を分解する。これにより、植物が利用できる無機養分が土壌中に放出される。さらに、分解された有機物は腐植となり、土壌の保水性や通気性を向上させる。この循環によって、落ち葉の栄養分は再び植物に吸収され、森林生態系の維持に貢献する。特に、ブナ科樹木の落葉は、土壌の肥沃化に重要な役割を果たしている。

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植物の亜鉛欠乏は、老化促進やクロロフィル分解を引き起こし、深刻な生育阻害をもたらします。亜鉛は光合成に関わるタンパク質やクロロフィルの生合成に必須です。欠乏状態では、オートファジーと呼ばれる細胞内分解システムが活性化し、不要なタンパク質や損傷した葉緑体を分解することで亜鉛を回収しようとします。このオートファジーは、亜鉛欠乏への適応戦略として機能し、一時的な生存を可能にしますが、長期的な欠乏は植物の成長を著しく阻害します。したがって、植物の健全な生育には適切な亜鉛供給が不可欠です。

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マテバシイの殻斗にある瘤状のものは、受精しなかった雌花に由来する。マテバシイは一つの花序に複数の雄花と雌花が密集する。ドングリは受精した雌花の子房が成熟したもので、殻斗はそれを保護する器官。一つの花序で受精した雌花が一つだけの場合は、他の未受精の雌花の殻斗が融合し、瘤状になる。つまり、瘤はドングリにならなかった殻斗の痕跡である。ブナ科の花は独特の構造を持つため、今後の観察が楽しみである。

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ドングリは種子ではなく、薄い果皮に包まれた堅果である。乾燥に弱いドングリは、発芽時期を調整する休眠性を持つ。アベマキは休眠性が弱く秋に発根し冬を越すが、クヌギは休眠性が強く春に発芽する。クヌギの休眠解除には約120日の低温処理が必要となる。これらの情報から、秋に発根しているドングリはアベマキと推測できる。ただし、春に芽生えているドングリの種類の特定は、発芽後の成長速度が不明なため難しい。

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筆者は近所の雑木林で、光が差し込む場所にブナ科の幼木を発見した。周辺の落葉をどけると、丸いドングリから芽が出ており、クヌギと推測している。更に落葉をかき分けると、ドングリから根も伸びていたが、土に埋まっておらず、落葉に覆われていた。このことから、前回の記事同様、落葉がドングリの発芽に適した環境を提供していることを実感した。

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森の端の落葉高木の下で、丸いドングリを発見。落ち葉にアベマキの特徴があったため、ドングリもアベマキと推測。落ち葉の下からは発芽しかけたドングリも見つかり、白い部分は根と判断。アベマキは陽樹であり落葉樹であるため、道路脇の明るい場所で発芽していたことは、陽樹の発芽環境の理解に役立つ。陽樹のドングリは落ち葉の上に落ちれば、土に埋もれずに発芽できることがわかった。

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丸いドングリはクヌギとは限らない。似たドングリをつけるアベマキが存在する。著者は図鑑で確認し、葉の縁の鋸歯が針状であることからアベマキだと判断した。クヌギの葉の鋸歯はより太い芒状。葉の裏の色も識別点で、クヌギは緑、アベマキは白。ただし、今回観察した葉の裏は緑だったため、確信には至っていない。樹皮の粗さやドングリの形状も識別指標となる。