染めて、切って、見て、驚いた。セロリの断面に隠されていた精巧な水のネットワーク(道管の観察)

サイエンストレーナーの桑子研です。毎日が実験。

スーパーで売っているセロリが、理科の実験道具になる。そんな話を聞いたら、少し驚きますか?実習生のIさんが「セロリのどこに道管があるのか」という問いを立て、赤いインクで染め出す実験に挑戦しました。準備したのはセロリ、赤色のインク、カッターマット、カッターだけ。シンプルな材料なのに、見えてきたものは植物の体の精巧な設計図でした。

「道管」とは何か。植物の体を流れる「水の通り道」

実験の前に、少しだけ予備知識を。植物の体には、水や養分を運ぶ管が通っています。そのうち根から吸い上げた水と無機養分を葉へ届けるのが「道管(どうかん)」です。この道管、実は死んだ細胞が積み重なってできた管で、細胞壁だけが残った「空洞のパイプ」のような構造をしています。生きていない細胞が、植物が生きるための水を運んでいる——これだけでも、なかなか面白い話ですよね。今回の実験は、この目に見えないパイプを「赤い色」で可視化するというものです。

5時間後

セロリを赤色のインクにつけて5時間後、茎や葉が部分的に赤くなっているのがわかります。全体が均一に染まるのではなく、特定の筋だけが色づいているのがポイントです。カッターで茎の断面を切ってみると、水を吸い上げた部分が赤い点としてはっきり浮かび上がりました。

こちらが染める前

染めた後

道管の位置が、まるで地図のように示されているようです。縦に切ると、その赤い点が一直線に連なっていることも確認できました。道管がただ点在しているのではなく、根から葉まで連続したパイプとしてつながっていることが、視覚的にわかる瞬間です。

 

葉脈は「網目状の水路」だった

葉の様子も観察してみると、全体が均一に赤くなるのではなく、水が通る部分だけが網目のように広がっているのがわかります。

これが「葉脈(ようみゃく)」の正体です。葉脈は葉の中に張り巡らされた道管と師管の束で、葉の隅々まで水と養分を届けるネットワークです。都市の水道管が街中に張り巡らされているように、植物も体の端まで水を届ける精巧なインフラを持っているのです。

1日後

1日つけると、染まり具合はさらにはっきりしました。

道管の走り方が、時間をかけるほどくっきりと浮かび上がってきます。5時間と24時間を見比べてみると、植物がいかに継続的に水を吸い上げているかも伝わってくるようです。

この実験にセロリが使われるのには、ちゃんとした理由があります。セロリの茎は維管束(いかんそく)が大きく、かつ茎が太くて扱いやすいため、道管の位置が断面でわかりやすく観察できるのです。また、食用として手に入りやすく、切っても安全という点も実験材料として優れています。

ちなみに、植物が水を根から葉まで引き上げる仕組みは「蒸散(じょうさん)」による引力です。葉の表面から水が蒸発するとき、その分だけ道管の水が引き上げられる——いわば植物全体がポンプのような働きをしています。インクが上まで届いたのも、セロリ自身の力によるものです。

次は「他の野菜」

セロリでの実験を終えたIさんは、さっそく「他の野菜ではどうなっているのか」という新しい問いを立てて、研究を続けています。

白菜やニンジン、レタスなど、野菜によって道管の配置や太さは少しずつ違います。食卓に並ぶ野菜を「どこに道管があるのか」という目で見てみると、いつもの食事が理科の実験室に変わるかもしれません。家でも試せる実験ですので、ぜひチャレンジしてみてください。

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