『えっ本当？』植物の根っこが必ず「下」に伸びる秘密とは？
理科10歳
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植木鉢を横向きに倒しておいても、植物の根っこは数日経つと、不思議なことに下に向かって曲がりながら伸びていきます。暗闇の中で育ててもこの現象は起こります。 では、植物の根っこがこのように「下へ下へと伸びる方向」を決めるために、一番強く感じ取っているものは次のうちどれでしょうか？
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詳細解説
植物の根が下に向かって伸びる最大の理由は、地球の「重力」です。植物は目が見えませんが、全身で重力を感じ取っています。
根の先端にある「根冠（こんかん）」という部分の細胞には、重くて小さな「デンプンの粒（アミロプラスト）」が入っています。植木鉢を横に倒すと、このデンプンの粒が重力によって細胞の下側に沈みます。植物はこれによって「こちらが下だ！」と判断し、成長ホルモン（オーキシン）の働きによって根を下向きに曲げるのです。
水や栄養のある方向へ伸びる性質（向水性）もありますが、基本となる方向を決めているのはこの重力です。この仕組みのおかげで、暗い土の中にまかれた種から出た根は、迷うことなく下へ伸び、体を支えて水を取り込むことができます。逆に、茎や葉は重力とは逆の「上（光がある方向）」へ伸びていきます。
学習ポイント
- 植物の根は、地球の「重力」を感知して下へ伸びる性質（重力屈性）がある。
- 根の先端には、重さを感じるための小さな「デンプンの粒」が入っている細胞がある。
- この仕組みのおかげで、暗い土の中でも根は下へ、茎は上へと正しく伸びることができる。
関連知識
もし宇宙ステーションのような「重力がほとんどない場所（微小重力）」で植物を育てたらどうなるでしょうか？
実は、宇宙では根がどっちに伸びていいか分からず、あちこちバラバラな方向に伸びてしまいます。しかし、光を当ててあげると、茎は光に向かって伸び、水がある方向へ根が伸びていくことが分かっています。地球上では重力が最も強い目印ですが、宇宙では「光」や「水」が植物の成長を導く新しい目印になります。
出典
- 文部科学省「小学校学習指導要領（平成29年告示）解説 理科編」
- 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構（JAXA）「宇宙での植物実験」
参考文献・参考資料
- 『植物の体の中では何が起こっているのか』（著：嶋田幸久、ベニヤミン・カウフマン / 科学同人）
- 『植物はなぜ動かないのか』（著：稲垣栄洋 / 筑摩書房）
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