植物のシュートの形態と受光効率,および生態学的な機能の関連の解析

1.シュートの受光効率との関連において葉の形態をあらわす簡単なパラメータを考察した。すなわち、葉の茎への付着点を基点にしたときの葉面への平均距離である。この距離を葉面積の平方根で割れば、葉のサイズとは無関係に形態を表現するパラメータとなる(以下、これをDと呼ぶ)。Dの値が大きいほど葉面は茎近くに集中せずに広い空間に展開し、葉相互の庇陰は起こりにくくなって、シュート全体の受光効率(葉面積当たり受光量)は高くなる。2.Dの値を大きくするには、葉面を細長くする、長い葉柄を持つ、などの方法がある。仮想的なモデルシュートについて計算機シミュレーションを行なった結果、葉面が細長い葉でも、長い葉柄を持った幅広の葉でも、Dの値が同じであればシュート全体の受光効率はほぼ等しいことが確かめられた。3.さらに、羽状複葉、掌状複葉、深く切れこんだ裂片を持つ葉などを含む約25種の植物についてDの値を求め、さらにその葉をモデルにとりこんでシミュレーション計算を行なったところ、やはり、Dの大きさとシュートの受光効率は良い対応関係を示した。このことは、多様な変化を示す葉の形態も、シュートの受光効率に関するかぎり、単純なひとつのパラメータで記述し得ることを意味する。4.ただし、葉柄を持つ幅広の葉よりも細長い葉のほうが効率が高い場合もあった。すなわち、植物群落内のように光がもっぱら上方から来る場合、茎の節間の長さが短い場合、1/2序葉、1/3序葉など葉が少数の列に整列している場合である。実際の植物について、これらの条件と葉の形態との関連を解析する必要がある。

1.シュートの受光効率との関連において葉の形態をあらわす簡単なパラメータを考察した。すなわち、葉の茎への付着点を基点にしたときの葉面への平均距離である。この距離を葉面積の平方根で割れば、葉のサイズとは無関係に形態を表現するパラメータとなる(以下、これをDと呼ぶ)。Dの値が大きいほど葉面は茎近くに集中せずに広い空間に展開し、葉相互の庇陰は起こりにくくなって、シュート全体の受光効率(葉面積当たり受光量)は高くなる。2.Dの値を大きくするには、葉面を細長くする、長い葉柄を持つ、などの方法がある。仮想的なモデルシュートについて計算機シミュレーションを行なった結果、葉面が細長い葉でも、長い葉柄を持った幅広の葉でも、Dの値が同じであればシュート全体の受光効率はほぼ等しいことが確かめられた。3.さらに、羽状複葉、掌状複葉、深く切れこんだ裂片を持つ葉などを含む約25種の植物についてDの値を求め、さらにその葉をモデルにとりこんでシミュレーション計算を行なったところ、やはり、Dの大きさとシュートの受光効率は良い対応関係を示した。このことは、多様な変化を示す葉の形態も、シュートの受光効率に関するかぎり、単純なひとつのパラメータで記述し得ることを意味する。4.ただし、葉柄を持つ幅広の葉よりも細長い葉のほうが効率が高い場合もあった。すなわち、植物群落内のように光がもっぱら上方から来る場合、茎の節間の長さが短い場合、1/2序葉、1/3序葉など葉が少数の列に整列している場合である。実際の植物について、これらの条件と葉の形態との関連を解析する必要がある。