第６１回愛媛県児童・生徒理科研究作品特別賞＜愛媛県教育委員会教育長賞＞

眠る

植物

２

松山市立荏原小学校

１

第６学年
指導教諭

調べたこと
就眠運動は、植物の種類によって違いはあるのか。＜観察＞
風や気温、土の中の水分量など、条件を変化させることで植物たちはどのように動くのか。＜実験＞３使用した植物
エバーフレッシュ・ネムノキ・アカシア・スペクタビリス・オジ
ギソウ・クサネム・ハブソウ・コミカンソウ・ナガエコミカンソウ＜全９種＞※ エバーフレッシュは大きすぎるため実験には使用できなかった。

咲桜子
孝 二

観察
自然下において、植物たちがどのような動きをしているのか観察する。
６月１
４日〜６月１８日の５日間 ４：４
５〜２
０：０
０＜日の出前から日没後まで＞
葉の開閉状態をレベル０〜５に設定する。
葉の開閉状態、天候、光の強さ（照度）、気温、湿度を記録する。＜１
５分ごと＞
レベル

葉の開閉状態

０

全ての葉が閉じている

１

１〜２割の葉が開いている

２３〜４割の葉が開いている

３５〜６割の葉が開いている

４７〜８割の葉が開いている

５全ての葉が開いている
表：葉の開閉状態の設定

５島
上

研究の動機・目的
私の家のシンボルツリーは、エバーフレッシュ。リビングに立つ雄大で美しい姿は、私の自慢だ。そのエバーフレッシュがきっかけで植物の就眠運動に興味をもち、研究を始めた。昨年は、就眠運動がいつ、どのように起こっているのかを調べた。今年は、風や気温、土の中の水分量を変化させると、植物たちはどのように動くのか、葉の開閉条件に着目し、より詳しく調べた。

２４中
村

図：葉の開閉状態レベル０〜５〈ハブソウの場合〉

観察より分かったこと・気付いたこと
全９種において、開き始めた時の光の強さは、日によってばらつきがあったが、一定の時刻で開いていた。昨年の研究により、体内時計をもっていることが分かっている。
朝は、体内時計に基づいて開き始めるようだった。
種類により、動きにも特徴があり、植物にも私たち人間と同様に個性があることに気付いた。同じ種類の植物でも、同じ姿や同じ動きをせず、１株１株に個性があった。
− 35 −

６実験
実験１
強い風を当てると葉を閉じるのか調べる。
【方法】
レベル５の株に、扇風機で強い風を６０分間当て続け、葉の開閉状態を観察する。
【結果】
葉は全く閉じることはなかった。葉の開閉に、風は影響しないことが分かった。
実験２
日中の葉の開閉は、何によるものなのか。気温を変化させ、葉の開閉に変化があるのか調べる。
【方法】
レベル３の株を使用し、グループＡ・Ｂに分け、グループＢに冷風（エアコン２０℃設定）を当て続け、１５分ごとに葉の表面温度をサーモグラフィーで測定し、葉の開閉状態を観察する。
（レベル）

A

葉の開閉状態（℃）

5432103025

葉の表面
温度

開始時 15分後 30分後 45分後 60分後

B

グループA平均表面温度

グループB平均表面温度

グループA平均開閉状態

グループB平均開閉状態

写真：グループＢに冷風を当てる様子

グラフ：葉の開閉状態【結果】
グループＡ・Ｂは、ほとんど変わらなかった。冷気が逃げ、葉の表面温度を下げることができなかった。
実験３
冷気が逃げないようにハウスで覆い、葉の開閉に変化があるのか調べる。
【方法】
グループＢをハウスで覆い、実験２と同じ方法で、葉の開閉状態を観察する。

BA

（レベル）

（℃）

5
葉 4の 3開閉 2
状 1
態 040 葉の35 表
面

30 温度

25 ・
開始時 15分後 30分後 45分後 60分後

写真：グループＡ・Ｂ

気温

グループA平均表面温度

グループB気温グループA平均開閉状態

グループB平均開閉状態

グラフ：葉の開閉状態【結果】
開始３０分後から、グループＢは葉が開き始め、グループＡは葉が閉じ始めた。気温が下がると葉を開き、気温が上がると葉を閉じることが分かった。
− 36 −

実験４
観察中に、鉢の土が乾くと、葉が閉じていく印象を持った。根から十分な水分を吸収できないと、蒸散する量を少なくするために葉を閉じるのではないかと仮説を立てた。
水やりを制限し、葉の開閉に変化があるのか調べる。
【方法】
グループＡ・Ｂに分け、グループＡは１時間ごとに水やり、グループＢは前日の夕方に水やりをし、以後行わない。１５分ごとに土の中の水分量を測定し、葉の開閉状態を観察する。
グループＡ

（レベル）
葉の開き具合

5432
10

5:00

7:45 10:30 13:15 16:00 18:45
水分量（％）（%）（レベル）

1008060 水分
40 量
200

葉の開
き具合

5

グループＢ

（%）

100480360 水

240 量分20100

5:00 7:45 10:30 13:15 16:00 18:45
他の６種の平均値

ハブソウ

クサネム

※ハブソウ、クサネム以外の６種は、動きが類似していたため、平均値をとった。

グラフ：葉の開閉状態【結果】
ハブソウとクサネム以外は変化がなかった。特徴的だったのは、日中はぴったりと閉じている印象のハブソウとクサネムが、グループＡは完全に閉じなかった。水田でよく見かけるクサネムにとって、土の中の水分量はとても重要であることが分かった。また、グループＢのハブソウのみ、完全に閉じたまま再度開くことがなかった。以上により、ハブソウだけが土の中の水分量を、葉の開閉条件の１つにしていることが分かった。ハ
ブソウは水不足を感知すると、体内から水分が出ていくのを防ぐために、葉を閉じて蒸散量をおさえるのではないかと考えた。
実験５
実験４より、ハブソウの葉からの蒸散量を少なくすると、葉を閉じないようにできるのではないかと仮説を立てた。葉の気孔をふさぐことで、葉の開閉に変化があるのか調べる。
【方法】
葉の表面・裏面・両面に透明のセロハンテープを貼る。水やりは、前日の夕方に一度行い、以後行わない。日光がよく当たる場所に置き、３０分ごとに葉の開閉状態を観察する。
ハブソウＡ

葉の表面のみハブソウＢ

葉の裏面のみハブソウＣ

葉の表と裏の両面

ハブソウＤ

何もしない

表：セロハンテープを貼った箇所

（レベル）
葉の開閉状
態

543210（ルクス）

60000
40000 照
20000
6:00

8:30

11:00 13:30 16:00 18:30

照度

ハブソウA

ハブソウC

ハブソウD

グラフ：葉の開閉状態− 37 −

度

0
ハブソウB

【結果】
蒸散量をおさえたＡ〜Ｃより、自然下のＤが最も早く葉を閉じた。蒸散量をおさえると、葉が閉じにくくなることが分かった。しかし、この実験は成功とは言えない。セロハンテープの内側に水滴がつき、気孔を完全にふさぐことができなかったからだ。葉を傷つけずに気孔を完全にふさぐ、精度の高い実験を行うことを次回の課題とする。
実験６
観察記録をまとめていると、６月１５日は他の日に比べ、葉を閉じ始めるのが遅かったことに気付いた。この日は、午前中は大雨、午後は晴れていた。そこで、午前中に日光をあまり浴びないと、夕方の閉じ始めが遅くなるのではないかと仮説を立てた。日光の量を制限し、葉の開閉に変化があるのか調べる。
【方法】
グループＡ・Ｂに分け、グループＡは、１日中日光が十分当たる外に置く。グループ
Ｂは、９：００〜１２：００までの３時間、日陰＜３９０ルクス＞に移動させ、その後グループ
Ａと同じ場所に置く。１８：００〜２０：００の間、１５分ごとに葉の開閉状態を観察する。
【結果】
グループＢは、閉じるのが遅い（レベル）ことが分かった。植物にとって、5グループA日光は命の源。生き残るために少葉 4の 3
しでも多く光合成を行い、できる
開グループB
閉 2
限り成長したいという命への強い状態 1
思いをもっていた。
018:00 18:15 18:30 18:45 19:00 19:15 19:30 19:45 20:00

グラフ：葉の開閉状態

７

研究より分かったこと・気付いたこと〜葉の開閉条件〜
昨年の実験より、朝と夕方の葉の開閉は体内時計による。
実験１より、風は開閉の条件ではない。
実験３より、普段は葉が閉じている日差しが強い日中でも、気温を低下させると葉は開く傾向にある。気温の高低も、開閉の条件である。
実験４より、土の中の水分量が多いと葉を開く傾向があり、少ないと閉じる傾向がある。土の中の水分量も、開閉の条件である。
実験５より、蒸散作用も開閉条件であると推測される。
実験６より、光合成に必要な日光の量も開閉条件であると推測される。

８

感想
植物たちと共に過ごし、楽しく観察する中で、「植物たちは、動かないもの」と思っていた私の認識はくつがえされた。植物たちは、実に躍動的で、毎分毎秒動き、姿を変化させていた。「眠る植物」は、「動く植物」だ。環境の変化を感知し、すぐに反応する。生きるための様々な知恵を携えて、ベストな生き抜き方を決めて行動している「考える植物」でもある。今後も植物たちの様々な能力を研究していきたい。
植物たちへ 『みんな、ありがとう。これからも、共に過ごそうね。
』− 38 −