ジャイアントセコイアってご存じですか？

いやぁ〜昨日はクリスマスでしたが、皆さん、いかがだったでしょうか？

クリスマスが終わるとすぐに年末がやってきて気づけば正月です。時間が経つのは本当に早いものですね。

さてさて、今日はジャイアントセコイアのことについて書きたいと思います。ジャイアントセコイアって知ってますか？

あのめっちゃでかい木です。

そのでかさは半端じゃありません。

カリフォルニアのジャイアントセコイアで最も背の高いものは、なんと90m以上あるから驚きです。

カリフォルニアのジャイアントセコイアは別にしても日本でも秋田杉で50mを超えるものがありますし、10mを超える木はたくさんあります。

では、10mを超える大きな木の葉に水はどのようにして上がっていくのでしょうか。そんなことがふと気になって眠れなくなりました。

えぇ、暇人です。

植物には水が通る導管があります。そこで、「上部の水が発散して真空ができると下から水が上げる」というのが1つの説明ですが、これは間違いです。

次の節は「浸透圧」です。細胞膜を境にして、イオンや有機物の濃度比が大きくなると、細胞膜の内側と外側の間に圧力差が生じます。

その圧力は純粋の水と細胞内のイオン性物質の濃度の間で約7.2気圧にもなります。下から押し上げた場合、水は1気圧あたり10mまで上るので、約72mまでは上がる可能性があります。しかし、導管と細胞は構造も違うし、溶けているものも違いますので、一概には言えませんが、浸透圧だけでジャイアントセコイアの90mはちょっと無理かもしれませんねぇ。。。

じゃあ、次は毛管現象です。導管は細い管ですが、毛管現象だけで90mまで水を押し上げるのはかなり無理があります。そこで注目したいのは水分子の「水素結合」です。導管はセルロースでできています。セルロースには水素結合できる官能基がたくさんあって水とは親密な関係、つまり親水性が非常に高いのです。このような官能基をたくさん持っていて、しかも細い導管内での水は導管の壁と強く結合し、また水自身の物理的な性質を変えるいろいろな物質をたくさん含んでいます。

狭い空間に閉じ込められた水や、いろいろな物質がたくさん溶け込んでいる細胞の中の水は浸透圧、表面張力など普通の水とはまったく異なります。たとえば、魚の細胞内の水の凝固点はマイナス数十℃に達しますし、表面張力も異なります。

このように考えると、木の中の水は狭い導管内で周囲の壁と強い相互作用しているときの水の性質によって高い木のてっぺんまで上っていくと考えられます。

導管内にとどまっている水は「ただの水」ではなかったということですね。

ということで、皆さんも良いお年を〜