植物の雑学

Why Sunflowers Face the Sunひまわりが太陽を向く理由

正の光屈性

植物が光に向かって曲がりながら成長することを「正の光屈性」と呼びます。畑一面に広がるひまわりが揃って太陽の方を向いているアレです。理由は「ひまわりは太陽が好きだから！」というメルヘンな回答も好きですが、もう少し詳しく理由を書いてみようと思います。

植物ホルモンの中には、細胞の成長を促す「オーキシン」というホルモンがあり、主に茎の先端部分で作られます。このオーキシンが集まっている（濃度の高い）部分では細胞の成長が促進されます。かなり端折りましたが、こういったアクションが起こるまでの大まかな流れは、光・水・温度 etc などの「刺激」を細胞内の「受容体」が感知して各種「ホルモン」の働きが促進・抑制されて「効果」が現れるといった感じです。

オーキシンの場合は、朝になり植物に東側から太陽の光を浴びるとと、植物の細胞内にある光受容体「フォトトロピン」が光を感知して、細胞膜の下部にあるPINタンパク質（オーキシンを排出する輸送体）を光とは反対の西側へ移動させます。このPINタンパク質を通って細胞内のオーキシンはどんどん西側へ移動していきます。

光とは反対の西側に溜まったオーキシンが、西側エリアの細胞の成長を促進していく一方、光が当たっている東側エリアにはオーキシンが殆どいなくなってしまうため成長が鈍化し、西側エリアの細胞だけが伸び続けるため、太陽のいる東側を向くというわけです。

Miscellaneous Notes雑記

重力屈性で根は
地面に向かって伸びる

植物が強風などの影響で地面の上に根っこごと投げ出されてしまった場合、地面に横たわった植物のPINタンパク質は重力に従って地面側に移動します。これにより、オーキシンも地面側に移動していきます。

地面側に溜まったオーキシンの影響で地面側の茎の成長が促進されるため、再び上に向かって伸びていく一方、根でも同様にオーキシンが地面側に移動して溜まっていきますが、根では茎とは逆に、オーキシンの濃度が高いエリアでは、成長が抑制される特徴があるため、地面とは反対側が緩やかに成長し、根は再び地面に向かって伸びていきます。