熱帯植物は、寒いとどうなるの？

Question

植物で、熱帯の地域の植物は、日本で(寒い地域で)
育てると枯れてしまうんでしょうか？
また、なんで枯れてしまうのでしょうか？

水分が凍る事によって、細胞膜が壊れる、、、
と、思うのですが、零下を下回らなくても、
枯れてしまうような、気がします。
逆に、同じ植物でも水が凍る地域の植物は、
そういう耐性ができているのでしょうか？

xenopus · Accepted Answer

教科書的に植物にとっての低温の範囲は０～１５℃とされることが多いです。植物種によって呼吸などの代謝至適温度は多少異なるものの、寒い地域に生息する植物種でも低温に曝されればさすがに代謝活性は落ちます。では、何故、耐性に差ができるのかというと、細胞膜の流動性の保持能力に差があるとする説があります。細胞膜は表面の流動性を保てないとその機能が正常に発揮されません。細胞膜の材料である脂肪酸の組成の違い（不飽和脂肪酸が多い）により低温耐性の植物は膜の流動性および機能を保っているのではないかと考えられています。膜の機能が阻害されると、物質の透過性が失われ、様々な障害が現れます。特に、水の透過性が失われるとかなりのダメージを受けます。さらに水の粘性も高まるというのも相まって、実際、感受性の高い植物を低温に曝すと水ストレスによる傷害と同じ現象が観察されます。これにより、大抵の場合、不可逆的な傷害を受けるみたいです。

他に低温条件下の水ストレスを回避する機構として、耐性種では葉の気孔を素早く閉じることによって水分損失を防ぐということも報告されています。

０℃以下になって凍結の可能性がある環境では、他の回答者の方が言われているように、細胞内の溶質濃度が高まる植物種ほど耐性を持っていると考えられています。水溶性タンパク質以外には、デンプンが分解されて糖類がたくさん生成されたり、アミノ酸濃度が高まったりするそうです。そうなると、凍結しにくくなるようです。

他に、低温環境下では光合成系の機能が阻害されることが考えられます。代謝速度が低下しているところにある程度強い光があたると、葉で使い切れないエネルギーが悪さをします。活性酸素が生じて膜機能を阻害する可能性があります。クロロフィルなどが分解されアントシアニンなどの色素が蓄積すると葉は赤くなりますが（紅葉）、これは余分な光エネルギーを吸収しない仕組みの一つとされます。落葉もそういった意味では適応的な現象といえるでしょう。

さて、実際に熱帯の植物を寒いところに置くとどうなるかということですが、確実に具合が悪そうにみえました。葉が茶色になり、ボロボロと落葉したのを見たことがあります。でも春になると枯死したと思っていたものが夏になってまた新しい葉っぱを展開させていました。案外生きられるのかもしれませんね。冬芽なんてもちろんありませんでしたが。。

hagfish · Answer

生物の体の中では栄養分からエネルギーを作ったり、体に必要なものを合成するといった化学反応が起こっています。これを代謝といいます。この化学反応を助けるのが酵素なんです。一般にこの酵素には働く最適な温度が決まっています。人の体の中の酵素はほぼすべて36度あたりが最適温度です。熱帯の植物はその地域の気温で酵素が最適に働くようにできています。そのため、熱帯の植物を寒いところに持ってくるとこの酵素が働かなくなり、代謝がとまってしまうんです。これでは枯れてしまいますよね。
また、水分が凍るような地域に住む生物は凍結しないようなシステムを持っているんですよ。塩水が真水より凍りにくいように水溶液が濃ければ濃いほど凍結する温度は低くなります。そのため、細胞内の水溶液を不凍タンパク質という物質で濃くして凍結を防いでます。これは植物だけではなく、気温と体温が同じで体温調整ができない変温動物（北極海の魚など）もですよ

yuuyu1 · Answer

熱帯系の植物（観葉植物）は、平均１５℃以上無いと活性がとまります。
日本での栽培は、温室や室内で温度を調節してあげないと育てられないです。
室内では、最低１０℃は保ってあげないと葉っぱが枯れ落ちて行きます。
また室内でも暖房等室温が高くなる場所に置いている場合、夜間暖房を止めたときに窓際等置いている物は、日中との温度差が５℃以上になるとやはり葉っぱが枯れ落ちてしまいます。
観葉植物にも比較的寒さに強い種類もありますが、氷点下になるような室外では、絶えられる物はないでしょう。
＞水分が凍る事によって、細胞膜が壊れる、、、
と、思うのですが、零下を下回らなくても、
枯れてしまうような、気がします。

多肉系（シャコ葉サボテン、クジャクサボテン、弁慶草等）の植物は、雪に当たるとご指摘のとおり葉っぱが凍って、枯れてしまいます。
古くから日本にある植物は、その環境になれて大丈夫な物もあるようですが、その説明まではわかりませんので後続の回答者にお任せしたいと思います。

熱帯植物は、寒いとどうなるの？

教科書的に植物にとっての低温の範囲は０～１５℃とされることが多いです。

生物の体の中では栄養分からエネルギーを作ったり、体に必要なものを合成するといった化学反応が起こっています。

熱帯系の植物（観葉植物）は、平均１５℃以上無いと活性がとまります。

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