木はどこまで大きくなれる?

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現在公開中の「シン・ゴジラ」でのゴジラの身長は、日本版最終作品「ゴジラFINAL WARS」の100mから更に巨大化して118.5mと設定されています。また現存する地球上の「生物」で最も背の高いのはキリンで3m程度です。

 

では、「植物」はどこまで大きくなれるのでしょうか?

日本最古の歴史書である「古事記」には、かって大阪の南側には大きな大きなクスノキがあり、その影は海の向こうの淡路島を覆い隠すほどだったとの記述がありますが、現在ではどうでしょう?

現在の世界一の巨木は、アメリカ合衆国カリフォルニア州レッドウッド国立公園内にそびえ立つHyperion(ハイぺリオン)と呼ばれるセコイアメスギで、高さ115.61m・直径4.84mで樹齢600~800年とされています。ちなみにこの高さは25階建てのビルとほぼ同じです。

ただ過去にはもっと高い木があったようで、記録ではオーストラリア・ビクトリア州ワッツリバーにあったストリンギーガムの木で、高さ132.58mあったそうです。これは池袋のサンシャインシティプリンスホテル:130メートルとほぼ同じ高さですね。

身近にはそれほどの巨木ではないにしろ、見上げるばかりの大木がそびえ立ってます。いったい木はどれくらいの高さまで大きくなれるのでしょうか。植物の宿命として地面の下の根から水分をてっぺんまで吸い上げなければなりません。木の高さはこの運び方に左右されるのです。

まず考えられる方法としては、我々人間や動物と同じように心臓というポンプを利用して運ぶ方法です。しかしこの方法では人間の2倍近い血圧で血液を圧送するキリンですら高さは3mほどです。これではとても無理ですね。

続いて考えられるのは、大気の圧力によって水を押し上げるという方法です。管の中の中の空気を抜いて真空にすれば、外気の圧力によって管の中の水を押し上げることができます。

それではもし、とてつもなく長いストローがあったとしたら、どれぐらいの高さまで水を持ち上げることができるでしょうか。残念ながらこの方法では10mまでが限界とされています。

しかし世の中には10mを超える巨木はたくさんあります。日木の植物で高くなるものはモミ・マツ・スギで30メートルもあります。こんなに高いところまで水を運ぶのも、葉の蒸散作用によります。

土から水を吸いこむのは根のはたらきによります。吸いこんだ水を頂きまで上げるのは根の押し上げる力も少しは役立ちますが、ほとんどは葉の蒸散作用によります。

つまり、気孔から水が水蒸気になって出ていくと葉から茎を通って根まで続いている水は引き続いて蒸発していくのです。充分生長したトウモロコシで調べてみると晴天の日には1本で1日に約5リットルもの水を、蒸散させています。

気孔は、ふつうの植物では葉の裏側にあります。葉の表皮はほとんど水を通しませんが、気孔が開いていると、ここから水分は水蒸気となって、空気中に出ていきます。しかし、葉は、特別に水蒸気を吐き出すわけではありません。濡れた洗濯物の水分が、水蒸気となって失われるように空気の乾き具合(湿度)と風によって、水分が運びさられるのです。

開いた気孔の面積は、全部よせ集めても葉の裏側の面積の5、6パーセントしかありません。これでは葉からの蒸散は極めてわずかなものにしかならないようですが、小さな穴が点々と散ばっているために実際には、かなりの水分を蒸発させることができます。また、この気孔を閉じさえすれば葉からの水分は、ほとんど失われないですみます。水の蒸散をさかんにするだけでしたら水を通さない葉の表皮などがないほうが都合がよいのですが、そうなれば、植物は常に、干からびる危険にさらされます。つまり植物は、干からびるめにあわないで、しかも水分を捨てる方法として気孔のようなしくみをもつように進化してきたのです。

また、蒸散作用は、私たちが暑いときに汗を出して、体温の昇りすぎをふせいでいるように、植物の体の熱を調節しています。

先程も述べたように、植物の体内では根から気孔までの水の流れはずっとつながっていて、1本の水柱になっています。そのため、蒸散によって水分が失われるとその分だけ新たに水が引き上げられます。例えるならストローを吸って水が吸い上げられるのと同じです。

この蒸散の力で引き上げられる水の高さは、130~140mと計算されています。つまり、この140mが理論上の限界です。ということは、世界のどこかには、前述のオーストラリアのストリンギーガムの木より大きな木が存在していた、若しくは存在している可能性もあるわけです。夢が広がりますね!

 

 

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