気孔を開閉するしくみとは？
気孔（Stoma）とは、葉の表皮に存在する小さな穴（開口部）のこと。主に光合成、呼吸および蒸散のために、外部と気体の交換を行う目的で使用される。
この気孔、どういうしくみで開閉するのであろうか？
気孔の開閉を調節する要素としては、光や水ポテンシャルなどが知られている。例えば、植物は水不足に晒されたとき、気孔を閉じることで蒸散を抑え、体内の水分減少を遅らせることが知られている。
名古屋大学は12月24日、植物の光合成および生産量を増加させる技術を開発したと発表した。その方法は何と気孔を大きく開放させること。
Wikipedia： 気孔 マイナビニュース： 植物の気孔を広げて二酸化炭素の取り込み量を増やす
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「ミツクリザメ」相模湾で捕獲
生きた化石と呼ばれる深海魚ミツクリザメが、11月14日から八景島シーパラダイスに展示されていたが、11月18日には死亡が確認された。これまでの飼育記録も最長10日という短さ。まだまだ生態がよく分かっていない深海魚なのだ。
深海に生息する「ミツクリザメ」10匹余りが神奈川県の相模湾でかに漁の刺し網にかかっているのが見つかり、横浜市の水族館に運ばれて飼育されていた。
「ミツクリザメ」は日本では相模湾や駿河湾などの水深1200メートルほどの深海に生息するサメで、口先がヘラのように長く突き出ているのが特徴です。
「ミツクリザメ」が運ばれた横浜・八景島シーパラダイスの水族館によると、13日、横須賀市の長井沖で水深300メートルほどに仕掛けたかに漁の刺し網に13匹のミツクリザメがかかっていて、このうち生きていた11匹が水族館に運ばれた。
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氷河後退で400年前のコケが再生
コケにどんな種類があるのか、知る人は少ないだろう。一般的に世界中でおよそ2万種ほどが記録されている。多くは緑色であるが、赤色や褐色の種もある。大きな群として、蘚類・苔類・ツノゴケ類の3つを含む。日本には約1800種のコケ植物が分布しており、そのうち200種以上が絶滅の危機に瀕しているといわれている。
コケ植物は不思議な植物だ。日陰でジメジメしたところに生えて弱々しいイメージがあるが、一般的に乾燥して保存するが、乾燥しても虫がつくことが無く、観察したいときは水に戻すと、ほぼ元の形に回復する。生命力の強い生物である。シダや高等植物の押し葉標本が、放置すればあっと言う間にボロボロになるのとは大きな違いがある。
そんな生命力のあるコケが、約400年ぶりに再生しているのが発見された。場所は、カナダ北極圏、エルズミーア島中部の山脈地帯にあるティアドロップ氷河（Teardrop Glacier）周辺地域で、カナダ、アルバータ大学の調査で判明した。
地球温暖化のため、近年、後退しているカナダ氷河の下で、凍りついていたコケ植物が、400年ぶりに目覚めたのである。研究チームは、ティアドロップ氷河（Teardrop Glacier）周辺地域で、コケ植物や維管束植物の生物多様性調査にあたっていた。
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参考HP Wikipedia：コケ植物 National Geographic news：氷河後退で400年前のコケが再生
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地衣類のふしぎ コケでないコケとはどういうこと?道ばたで見かけるあの“植物”の正体とは? (サイエンス・アイ新書) |
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NHK大河ドラマ「八重の桜」
八重桜の美しい季節を迎えている。そういえば今年のNHK大河ドラマは「八重の桜」である。あらすじは次のとおり。
会津藩の砲術師範役・山本権八、佐久夫妻の子として生まれた山本八重。戊辰戦争時には断髪・男装し、会津若松城（鶴ヶ城）籠城戦で最新銃・スペンサー銃を手に奮戦したことから、後に「幕末のジャンヌ・ダルク」と呼ばれる。
但馬出石藩（現・兵庫県豊岡市）出身で会津藩校・日新館の教授をつとめる川崎尚之助と結婚したが、戦争前後に別れる。戦後、京都府顧問として活躍していた兄・覚馬を頼り京都に。そこで同志社大学創立者となる新島襄と運命的な出会いを果たし、結婚。
女は男に従うことが当然視された時代、豪放で周囲からは勝手気ままに見える八重の生き方は世間から「天下の悪妻」と言われる。しかし、日清戦争、日露戦争では、篤志看護婦として傷病兵の救護に奔走。そうした社会活動の功績により、昭和天皇の即位大礼の時には銀杯を下賜される。その4年後、86年の生涯を終える。
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複雑な植物の受精のしくみ
植物は種子でなかまをふやすものが多い。種子はどうやってできるのだろう？ そう、受粉によって種子ができる。では、花粉がめしべにつくと、どうして種子ができるのだろう？
花粉からは花粉管という管がのびる。花粉管は胚珠の中の卵細胞に到達。花粉管の中には精細胞があって、精細胞の核と卵細胞の核が結びつき受精して、種子ができるのはよく知られている。しかし、この受精はそれほど単純ではなく、まだまだ謎が多い。例えば受精は卵細胞との受精だけではない。他に中央細胞との受精もある。
受粉した花粉から伸長した花粉管内で生じた2個の精細胞（精核）が、卵細胞と中央細胞（2個の極核を含む）のそれぞれと受精する。精細胞と卵細胞の受精を生殖受精、精細胞と中央細胞の受精を栄養受精と呼ぶ。受精後、受精卵（核相は2nである）は胚に、中央細胞（2個の極核と1個の精核が受精するため核相は3nである）は胚乳に成長し、胚珠から生じた種皮に包まれて種子となる。これを重複受精という。
また、このような複雑なめしべ組織の中で、なぜ花粉管が迷わずに卵細胞のある場所にたどり着けるのか。この疑問について、140年も前から花粉管をおびき寄せる誘引物質が存在するのではないかと考えられ、探索されてきた。名古屋大学の東山教授らは2001年、卵の隣にある「助細胞」が誘引物質を分泌することを世界に先駆けて示していた。
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参考HP サイエンスポータル：受精のチャンスは2回ある 科学技術振興機構：植物の花粉管誘因物質を発見 めしべが持つ秘められた受精回復機構を発見
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大人のやりなおし中学生物 木と草の違いはどこにあるの？ごはんをかむとなぜ甘くなる？ (サイエンス・アイ新書) |
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ダーウィン著作集〈3〉植物の受精 |
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科学大好き！Yes，We Love Science！
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熱帯の気候
熱帯の気候には、熱帯雨林気候、熱帯モンスーン気候、サバナ気候、熱帯夏季少雨気候がある。
熱帯雨林気候（Af）は、赤道直下の島々、アフリカ大陸などのの中西部に分布。年中多雨で気温の年較差は少ない。人の背丈から数十メートルの高さまでになる多種類の熱帯性植物がうっそうと茂っており、午後からはスコールと呼ばれる激しい雨が降る。
熱帯モンスーン気候（Am）は、弱い乾季のある熱帯雨林気候。赤道から北回帰線の間、モンスーンの影響を受ける海岸部に分布。雨季の雨量は熱帯雨林気候と変わらないが、モンスーンの影響による乾季があり多少乾燥する。植生はおもに落葉広葉樹からなる。アジアでは稲作が盛んで、他にはバナナなどの果物、サトウキビの栽培などが行われている。稲作中心の地域では人口密度が高くなっている。
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参考HP Wikipedia 熱帯雨林 National Geographic news 草原は、熱帯雨林より植物が多様?
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植物の多様性と系統 (バイオディバーシティ・シリーズ) |
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3万年前の花が咲いた！
ロシアの研究チームが約3万2000年前の種子から花を咲かせることに成功した。これまで発芽、生育に成功した種子は2000年前が最古（日本の古代ハス）で、その記録が3万年近く更新された。
開花したのはシベリア原産でナデシコ科のスガワラビランジ（学名：Silene stenophylla）。研究チームがシベリア北東部を流れるコリマ川沿岸部で種子を発見した。氷河期に、リスが食料貯蔵のために隠し埋めたと見られており、放射性炭素年代測定の結果およそ3万2000年前の種子と判明した。
永久凍土の地下38メートル付近から出土し、周囲の地層からはマンモスやバイソン、ケブカサイ（毛サイ）などの骨も見つかっている。発見された複数の種子は、成熟と未成熟が混在していたが、成熟した種子はいずれも損傷を受けていた。貯蔵中に発芽しないようリスが傷付けたと見られている。一方、一部の未成熟の種子は発芽能力を持っていた。
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参考HP Wikipedia 大賀ハス ツタンカーメン National Geographic news 3万年前のナデシコ種から開花に成功
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ツタンカーメンの謎 (講談社現代新書 (749)) |
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| 講談社 |
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古代蓮―大賀ハスと行田ハス |
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最近気になる科学情報を、くわしく調べやさしく解説！毎日５分！読むだけで、みるみる科学がわかる！
山崎さんは古里の松戸市の依頼で、市が53年ぶりに復活させたカボチャ「松戸白」の種230粒と、市が教育支援をしているカンボジアのカボチャを松戸白と交配させた「国際交流かぼちゃ」の種120粒を宇宙へ持っていったはずだった。市によると、この国際交流かぼちゃの分がシャトルに搭載されていなかったという。
市によると、国際交流かぼちゃの種は、松戸白とともに、昨年10月、ジョンソン宇宙センターに送られた。今年4月20日に山崎さんとともに帰還した種は6月8日、松戸市に届けられた。15日に市内の財団法人日本園芸生産研究所に持っていき、ケースを開いたところ、松戸白だけで、国際交流かぼちゃはなく、宇宙航空研究開発機構（JAXA）を通してNASAに問い合わせていた。
同市は宇宙から戻った種を増やした上、全国の5千の小中学校へ配り、宇宙への夢を育んでもらう計画を立てていた。JAXAは市に対し、「すべての種が飛行したという誤った情報を伝え、おわびする」と謝罪した。市の担当者は、「残念としかいいようがない」と話している。（asahi.com 2010年6月17日）
最近、紛失した宇宙種子のことが話題になったが、宇宙に種子を持っていくことがこれまでにもあったのだろうか？調べてみると、最近では2009年7月に帰還した若田さんが持ち帰った「宇宙かぼちゃ」の種子がある。
若田さんの「宇宙カボチャ」に芽
宇宙飛行士の若田光一さんらと8カ月半、宇宙で過ごした「宇宙カボチャ」の種が、茨城県立農業大学校園芸部（同県坂東市岩井）で発芽した。栽培を担当している学生らは、「芽が出るとは思っていたが、ちゃんと出たのでやっぱりうれしい」と一安心。実りの秋まで観察記録を付けながら、宇宙カボチャの成長を見守るという。
同校の宇宙カボチャ栽培は、学校記念行事を手がける国際総合企画（東京都）などによる「パンプキンミッション」の一環。
同校を含む全国の16大学・研究所が、宇宙を旅した種を育てて「2世」の種を採取する。採れた種はすべて同企画に集められ、全国の小学校や幼稚園に寄贈される。
2008年11月、約350粒（約20グラム）の種が、スペースシャトル「エンデバー」で国際宇宙ステーションの日本実験棟「きぼう」に運ばれた。8カ月半後の昨年7月に若田さんとともに地球に帰還。そのうち15粒を同校で栽培することになった。
宇宙カボチャは、観賞用のペポカボチャという品種で、別名「おもちゃカボチャ」。成長してもリンゴを一回り大きくしたほどの大きさだ。
皮の色も深緑やオレンジなど多種類あり、形もひょうたん型や表面がごつごつしたタイプなど様々。どんな実ができるか、種がいくつ採れるかなどは、実るまで分からないという。
同校の宇宙カボチャの成長記録は、同企画の「パンプキンミッション」のホームページ（http://www.ksk-kokusai.co.jp/pumpkin/）で閲覧できる。同企画は、創立の節目の年にあたる学校などに種の寄贈を予定している。問い合わせは同企画（03・3251・3221）へ。（asahi.com 2010年4月7日）
宇宙種子の意味
宇宙に植物の種子を持っていくのに何の意味があるのだろうか？
もちろん宇宙には地球にはない特殊な環境があるからだ。昼・夜のはっきりしない生活、気温の差、無重力など、宇宙ステーションは地球とは明らかに違う。その中でも一番種子に影響を与えそうなのが、宇宙線と呼ばれる、放射線の量である。
宇宙線（Cosmic ray）は、宇宙空間を飛び交う高エネルギーの放射線のことである。地球にも常時飛来している。1912年以降、ビクター・フランツ・ヘスは、気球を用いた放射線の計測実験を繰り返し、地球外から飛来する放射線を発見した。彼は、この業績により、1936年にノーベル物理学賞を受賞した。
植物の種子に放射線を当てることは、植物の品種改良のためにふつうに行われていることである。品種改良は人為的に、突然変異を起こさせることで、生物の遺伝情報（DNAあるいは染色体）に変化をひき起こす。これまで、突然変異により病気に強い作物、収穫量の多い作物などがつくられてきた。
突然変異を起こす作用を、変異原（mutagen）というが、この方法のひとつに、放射線などがある。地球上では大気の存在のために宇宙線の量は少ないが、高度約 400 kmで飛行する宇宙ステーションでの被曝線量は、地表の約 1000 倍といわれる。（理科年表HP）
NASAによる宇宙種子ミッションの例
1971年1月31日、アポロ14号が月へ3回目の着陸を目指して打ち上げられた。その司令・機械船のパイロットを務めたスチュアート・ローザ(Stuart Roosa) （前職が米国森林サービス/森林降下消防士（former U.S. Forest Service（USFS） smoke jumper）の個人用持込品の中には小さい容器に梱包された数百の木の種子が含まれていた。
それはNASA/USFSの共同プロジェクトの一つとして実現したものである。地球に帰還後、「月の木（moon trees）」として世に広く知られるようになり、その苗は1976年の米国独立記念200年祭の折などしばしば合衆国各地で記念に植樹され、またその一部は世界各地にも植えられた。近年もその子孫が宇宙と地球を繋ぐ木として、米国を中心に記念植樹されている。
1983年、NASAが学校や実業界に向け、小規模宇宙実験への主体的な参加呼びかけを行っていた。当時すでに115年の歴史を誇った米国種子会社“パーク・シード社”のジョージ・パーク副社長はそれを知り、植物種子を実際にスペースシャトルに搭載し、宇宙フライトが種子にどのような影響を及ぼすか調べてみる提案を出すことを思いついた。
この第１歩となった小さなプロジェクトから発展を続け、NASAとパーク・シード社は以来共同して、植物種子が外宇宙の環境に応じてどのような応答をするのかについて学び、その上さらに大事なこととして、宇宙環境に曝した植物種子を試料とするサイエンス実験を自ら行える機会を世界中の生徒、学生さん等に提供してきたことがあげられる。
JAXA、日本人宇宙飛行士による宇宙種子
1994年年7月9日、スペースシャトル“コロンビア号”で向井千秋宇宙飛行士と共に打ち上げられた、ツツジの種子は、地球帰還後、向井さんから館林市へ無事、返還された。その後、市では向井さんの偉業をたたえ「つつじのまち・館林」のイメージアップをはかるため1998年に「宇宙ツツジ」などの商標登録を出願し、1999年、正式に承認されている。
2000年、スペースシャトル“エンデバー号”に毛利衛宇宙飛行士と共に搭載された桜の種子は、毛利さんの故郷・北海道余市町で育てられ、36本の苗木が同館を含む全国の科学館に贈られた。2006年春にはその桜の花が咲いたという便りが寄せられている。
2008年6月、スペースシャトル“ディスカバリー号”に搭乗した東京都世田谷区出身の宇宙飛行士、星出彰彦氏はケヤキの種子（約千三百粒）を宇宙へ伴い、また無事、地球に持ち帰った。これは都が駒沢オリンピック公園で採取し、星出氏に託したものである。種子は都農林水産振興財団の農林総合研究センター（立川市）で苗木に育てた後、都内の公園や小学校などに植えられる予定とした。
2008年、有人宇宙システム株式会社（JAMSS）はJAXAの支援により「花伝説・宙へ！」プロジェクトを実施した。これはさくら、ゆり、すみれなど日本の花の種子を宇宙フライトさせ、文化的イベントを創出し、「宇宙の文化利用」という新しい分野に挑戦することを目指すと、JAMASS担当者はその抱負を述べている。
それらの種子は2009年7月に若田光一宇宙飛行士と共にスペースシャトル“エンデバー号”で地上に回収された。日本に返還後、種子をそもそも採集した各地に戻され、専門家の協力を得てそれぞれの地元のこどもたちによって育てられている。
参考HP 国際総合企画株式会社「パンプキンミッション」 JAXA「宇宙種子ミッッション過去例」・JAXA「宇宙種子アサガオ」
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図集・植物バイテクの基礎知識 大沢 勝次,江面 浩 農山漁村文化協会 このアイテムの詳細を見る |
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