植物のミカタ

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スミレの花は独特の形をしており、後ろに突き出た距に蜜が溜まる。この構造は、花にぶら下がり長い口吻を持つハナバチに適応している。下に傾いた花と細長い形状は、ハナバチが蜜にアクセスしやすく、他の昆虫はアクセスしにくい。スミレは一見シンプルだが、ハナバチに特化した洗練された形状で、植物と昆虫の共進化を学ぶ良い例となっている。

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スミレの見分け方について、図鑑を参考に花茎の途中に葉があるか否かで絞り込めることを紹介。無ければスミレかアカネスミレ、あればアオイスミレ等に分類される。以前撮影したスミレは、花茎に葉がなかったためアカネスミレの可能性が高まった。更に葉の形状でも見分けられるが、今回はここまで。最後に、茎に葉がある/なしは進化の過程でどちらが先なのか考察し、植物の進化について理解を深める糸口になると締めくくっている。

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道端に咲いていたスミレらしき花は、アオイスミレかアカネスミレではないかと推測している。今年は様々な草の開花が早いようだ。地面すれすれに咲くスミレの花粉は、アリではなくハナバチが媒介すると「里山さんぽ植物図鑑」に記載されていた。昨年シロツメクサの近くで見かけたコハナバチなどが考えられる。スミレの群生地で観察すれば、より多くのことが分かるかもしれない。

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街路樹のケヤキの根元に、同じ種類の植物が密集して生えているのを発見。遠目には分からなかったが、近寄ってみるとびっしりと群生していた。この植物が何なのかは不明だが、これだけ繁殖しているということは、この場所の環境に適応し、ケヤキの根元という環境から何らかの恩恵を受けていると推測される。今のところ名前は分からないが、成長して花が咲いた時に改めて調べてみようと考えている。

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京都府ではクサフジは絶滅危惧種に指定されている。府内での分布は北部と南部のみに限られ、個体数も少ない。河川敷や堤防、道路法面などに生育するが、河川改修や草刈り、外来種との競合により減少している。 特に近年はナヨクサフジの侵入が脅威となっている。クサフジは在来の多年生草本で、蔓は1.5mほどになり、6-9月に青紫色の花を咲かせる。 京都府は河川管理者等への働きかけや、外来種の駆除、生息状況のモニタリングなどを実施し、クサフジの保全に努めている。

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ホトケノザの閉鎖花について、雄しべと雌しべの位置関係から受粉の可能性を考察している。シソ科の花の構造を参考に、閉鎖花と思われる蕾の形状を観察し、伸長した花弁が開かない場合でも受粉できるのか疑問を呈している。図鑑で閉鎖花の咲く位置を確認し、実際に観察した二種類の蕾のどちらが閉鎖花か推測している。継続的な観察で判明するだろうと結論づけている。

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ホトケノザには、唇形花と呼ばれる一般的な花と、蕾のまま結実する閉鎖花が存在する。閉鎖花は、寒い時期に虫による受粉が難しい場合でも確実に種子を残すための自家受粉の仕組みと考えられる。しかし、唇形花だけの株も存在し、その理由は不明。気温に反応する酵素の働きで開花形態が変化する可能性が示唆されている。今後の観察で、気温上昇に伴い閉鎖花の数が減少するのか、また写真の蕾が本当に閉鎖花なのかを確認する必要がある。

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寒空の下、開花したホトケノザに小さな虫が訪れていた。数日前の暖かさで開花したものの、まだ寒い2月。受粉する虫はいるのだろうか？ 観察していると小さな虫が花の周りを飛び回っていた。受粉に関わっている可能性がある。写真に収めるため、虫が止まるのを待った。ハバチのような虫だった。後で考えると、花を分解して受粉の有無を確認すればよかった。

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道端のヨモギの葉の表面に見られる白さは、多数の白い毛によるものです。葉の表裏共に密生するこの毛は、ヨモギの冬の寒さ対策に役立っていると考えられます。ヨモギは乾燥した地域に適応し、風媒花へと進化した植物です。これらの地域は昼夜の温度差が激しく、ヨモギの耐寒性を高めている一因かもしれません。葉の毛は、気孔から出る水蒸気を捉え、葉の周囲に湿気と暖気を保つ役割を果たしている可能性があります。これは、哺乳類の体毛が体温保持に役立つのと同様に、ヨモギが冬を乗り切るための重要な適応戦略と言えるでしょう。

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ヤシャブシは、マツ科、ブナ科と並んでキノコと共生するカバノキ科の樹木。撹乱された土地にいち早く生育し、土壌の養分を吸収する菌根菌と共生するだけでなく、窒素固定細菌とも共生することで空気中の窒素をアンモニアとして取り込む能力を持つ。ハンノキイグチのようなイグチ科のキノコが生えることが報告されている他、原木栽培にも利用される。しかし、花粉はスギよりもアレルギーを引き起こしやすいという欠点もある。土壌改善、キノコ栽培に有用な一方、花粉症対策が必要な樹木と言える。

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公園のクスノキと思われる木の樹皮が剥がれている様子が観察された。これは木の成長に伴う新陳代謝と考えられる。剥がれた樹皮には地衣類が付着しており、有機物の供給源となっている可能性がある。クスノキは暖地性の樹種で、極相林の優先種となるが、観察された木は老木ではないと思われる。樹皮の剥がれは若い木でも見られる現象である。

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老いた桜の木の樹皮には、地衣類が多く付着している。若い木に比べて、老木は樹皮が剥がれやすく、枝も折れやすい。地面に落ちた地衣類付きの枝を見て、筆者は地衣類が老木を選んで付着しているのではないかと推測する。老木は地衣類が地面に落下しやすい環境を提供しているため、地衣類は意図的にこのような木を選んでいるのだろうか、あるいは地面と樹皮間を移動することを望んでいるのだろうか、という疑問を投げかけている。

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公園の低木の根元で、夏に黄色い花を咲かせていたマメ科の草の冬越しの様子が観察された。低木の根元には小さな生態系が形成されており、このマメ科の草は羽状複葉を広げていた。さらに、低木の生け垣の隙間を覗くと、この草は木の幹に巻き付きながら生長しているのが発見された。わずかな光でも生育可能で、生け垣内部という環境は、寒風を避け、もしかしたら低木の熱も利用できる、冬越しに適した場所と考えられる。

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庭のクローバがレンゲより低温に強いかどうかを調べるため、冬のクローバの葉色が確認された。レンゲは葉の色が紅くなっていたが、クローバの葉色は緑色で、低温環境に強いことが示唆された。クローバの低温耐性は、成長段階による活性酸素の回収能力や、光合成を抑える色素の合成量に依存すると考えられる。栽培者が作物の低温障害を防ぐには、これらの物質の合成を促進する手段を講じることが必要となる。

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マメ科の草が、冬の寒さの中で葉を閉じ、垂れ下がった状態で生存している様子が観察された。葉は緑色を保っており、低温障害は発生していない。葉の裏面を互いに向けるこの状態は、乾燥した空気から葉を守るため、葉の周りの湿度を保つ役割を果たしていると考えられる。さらに、受光量を減らすことで過剰な光合成を防いでいる可能性もある。他に、葉の上に雪などが積もりにくくなる効果も考えられる。この植物の冬越し戦略は、永久しおれ点やアントシアニンの蓄積といった植物生理学の観点からも興味深い。冬は植物の生存戦略を学ぶ良い教材となる。

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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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植物の亜鉛欠乏は、オートファジーと呼ばれる細胞の自己分解プロセスを誘発します。亜鉛は様々な酵素の活性に不可欠であり、欠乏すると植物の成長や発育に深刻な影響を与えます。亜鉛欠乏下では、植物は老化した細胞小器官やタンパク質を分解し、再利用可能な栄養素を回収することで生存戦略をとります。このオートファジーは、亜鉛欠乏ストレスへの適応機構として機能し、一時的な栄養飢餓状態を乗り切るのに役立ちます。しかし、長期的な亜鉛欠乏は、オートファジーの過剰な活性化を引き起こし、細胞損傷や最終的には植物の死につながる可能性があります。したがって、植物の健康な生育のためには、適切な亜鉛供給が不可欠です。

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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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ブナ科の樹木の種子/果実の大きさは、その生育戦略と深く関連している。大型の種子/果実を持つブナやクリは、発芽時の栄養を豊富に持ち、暗い林床でも成長できる。一方、コナラ属のアベマキやクヌギなどは比較的小型の種子/果実を持ち、親木から離れた明るい場所に散布されることで生存競争を避ける戦略をとる。カシ類は中型の種子/果実を持ち、親木の周辺や林縁など、ある程度光のある場所で発芽・成長する。このように、種子/果実の大きさは、それぞれの種が環境に適応し、子孫を残すための生存戦略を反映している。

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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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若山神社では、シイ林をカシ林が囲む特異な植生が見られる。通常、照葉樹林ではシイ・カシが混生するが、遷移が進むとシイが優勢となる。しかし、若山神社ではカシ、特にアラカシが多く、シイは林床で稚樹として存在する。これは、人為的な剪定や伐採の影響と考えられる。カシは萌芽力が強く、人為的な撹乱に強い。一方、シイは萌芽更新が苦手で、一度伐採されると回復に時間を要する。そのため、人間活動の影響でカシが優勢になり、シイ林を囲む形になったと推測される。

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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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葉は展開する毎に、下の葉と微妙に位置がずれる現象について説明します。これは、葉序と呼ばれる規則的な配置によって起こります。葉序には、対生、互生、輪生などがあり、それぞれ異なる角度で葉が配置されます。例えば、互生では約137.5度ずれて葉がつきます。このずれは、上の葉が下の葉を覆い隠さないようにし、効率的に日光を受けるための植物の戦略です。また、雨水を効率的に受け流す役割も果たしています。葉序は植物の種類によって異なり、その規則性やずれの角度は、植物の生存戦略を反映しています。

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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。