芽は回る｜うちの実験的Web

動機

植えた種が芽を出して日に日に育っていくのを見るのは楽しい。出た芽が双葉を広げて光のほうへ向かうのも頼もしい。その様子をタイムラプス動画にして、土から芽が出てくる様子や、双葉が開いていく様子をみたかった。

観察

仕事から帰って晩御飯、風呂をすませ、楽しい気分で撮影を始めたのが夜１０時半ごろ。ほぼ丸一日分の様子を撮影して動画にした。

夜１０時半からの一日

何ですかこれは！光の来るほうへぐーっと動くのはいいんですが、暗いうちから、また、日が暮れてからもぐるぐると回っている。小さいほうは一時間弱、一番大きいものは２時間弱ぐらいで一周している。

これは夜中、周りに光がなくなっても続くのか？と思ったので、みなが寝静まった、いや、草木も眠る丑三つ時、普通に言うと午前１時から３時まで撮影することにした。しかしだ、光がない条件では写真に何も写らないではないか。困った。光がなくなっても動きが続くのかを調べたいのに、光なしでは観察ができない。

しかたない。条件を緩める。

周りに可視光がなくなっても動きはつづくのか？

に思いなおして妥協する。赤外光を出すwebカメラがあるので、それを使って撮影することにした。出窓ではよそからの光が意外にあるので、部屋の中へ持ち込んでカーテンを閉めて撮影した。写真たちをうまく動画にできなかったので、プレビューのスライドバーを手動で動かして写真が連続的に画面に出るようにし、それを動画に記録した。行ったり来たりがあるのはそのせいです。

寝てへんやん。

なんだか、手ぇ振られてる感じがしてきてしまいますな。思わず振り返してしまいそうになる。ほど動いてるじゃありませんか、丑三つ時に。

赤外線カメラ実験の結論：丑三つ時にも起きている草木あり

考察

不思議ですねえ。回る芽。なぜ回るのか。この質問は少しあいまいでダメですね。「なぜ」が便利すぎるからです。もう少し「なぜ」を分解して考えてみると、

回る意味は？

どちらから光が来るのかわからないので、センサー（たぶん葉っぱだと勝手に思いますが）をレーダーのようにいつもくるくる動かしておいて、こっちだと分かった方向へ茎を曲げるために思えます。でも光がない時間にまで回るのはどうして？別の用事で回ってしまっているだけなのでは？センサーは本当に葉っぱなのでしょうか。こっちだ、はどのように翻訳されるのでしょうか。またそれがどう伝わって何がおこると茎が曲がる、につながるのでしょう。考え出すときりがありません。

葉に光を受けて反応する仕組みがあるのは確かです。クロロフィルが光のエネルギーを受け取るレシーバーです。受けたエネルギーで水を開裂する反応が光合成の第一段階です。H+とOH-に分ける、というようなやさしいものではなく、HとOの間が引きちぎられます。すごいことを葉っぱはお日様の下、やっているわけです。

ついでですが、クロロフィルによくにたものにヘムがあります。wikiなどでクロロフィルとヘムの構造を調べてみてください（リンクしておきました）。よく似てますね。ちゃんと見ましたか。真ん中に金属が配位するのも同じです。二重結合と単結合が交互に何度もあらわれて、しかも全体としては平面に乗るようなもの(planarといいます)は、たいてい人の目には色がついて見えます。ニンジンのカロチンも典型です（構造を見てください）。話がそれました。

どういう仕組みで回る動きを作り出している？

ここですね。面白いのは。動画をよく見るとわかりますが、小さいほうが大きいほうより速く回っています。茎が伸びる速さも小さいほうが速いように見える。茎はどう伸びるのか？茎を輪切りにしてみたとき、輪の全体が同時に垂直方向に伸びる（細胞が大きくなる、というのもあると思うが、分裂で数が増えると思いたい）のではなく、伸びる箇所（成長工事現場）が輪に沿ってぐるりと移動していくとすると、あんな動きがでるのではないか。いま成長してますよ、という箇所を可視化することができれば、茎をらせん状に何かが昇っていくような面白い映像が撮れそうだが、そこまでやるとなると、家では難しそうですが、成長しているところをどう可視化するか、を考えるだけでも面白そうですね。成長しているところだけで起こっている事柄を見つけてそれを見えるようにする方法を考える。

芽が回った、というだけの話なのに、いろいろ考えが尽きません。