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こんばんわ。

生物Iの蒸散速についての質問です。

●風速がいつもより早くなった場合、葉の蒸散速度はどのようになるか。
(1)高くなる
(2)低くなる
(3)変わらない

と、いう問題がありました。

答えは、(1)の高くなる なのですが、どうして高くなるのでしょうか?

風がよく吹けば、吹くほど、植物が乾燥してしまうから、気孔を閉じて蒸散を抑えるというしくみでは、ないのでしょうか?

A 回答 (6件)

No.5です。

補足につきまして、

「植物が乾燥状態にさらされると」をどう理解するかによって、意味がかわります。

もし植物がリモートセンサーを持っていて、環境条件が乾燥したことを直接に知覚して気孔を閉じるのであれば、問題の答えは(2)かも知れません。

しかし現実の植物が気孔を閉じるのは、孔辺細胞の膨圧が低下してからです。
実際に植物がある程度乾燥した後ではじめて気孔が閉じるのです。

また、根からの水分供給が十分に行われる条件で、空気湿度が極端に低くない条件(=ごく普通の条件ですが)であれば、風速がいつもより早くなっても、気孔が閉じるとは限りません。
孔辺細胞の膨圧が低下しませんからね。
植物にとって、気孔を閉じることは光合成を止めることですから、水分補給が可能な範囲であれば、蒸散が進むような条件でも、気孔を閉じない方が有利でもあります。

つまり、いずれにしても、風速がいつもより早くなった場合、蒸散速度は「(1)高くなる」が、一般的には正解だということが言えるでしょう。

時間的な経過の中で、後には蒸散が低下することもあり得るし、他の条件によって様々なバリエーションがあることは、すでに回答した通りです。

なお、本当の植物の気孔開閉運動はかなりダイナミックで、比較的短時間の内に開閉を繰り返したりすることが、研究によって明らかになっています。

この回答への補足

補足についてのご回答ありがとうございます。

だんだん分かって来ました。

総合的にまとめると、

風が吹くが、植物は乾燥していくが、気孔を閉じると光合成(日中の時)が行えず、エネルギーが作ることができず、死んでしまうので、乾燥に陥ることも考慮に加えてより蒸散を行う必要がある。そして、ある程度時間が経って、十分に乾燥状態になった時に、気孔を閉じて、蒸散速度を抑える。

という解釈でよろしいでしょうか?

補足日時:2013/01/14 23:01
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この回答へのお礼

改めてご回答ありがとうございます。

どうやら僕は蒸散を複雑に考えていました。

「蒸散=乾いていく」と考えたら良いということがやっとわかりました。

物分かりの遅い者ですいません。

お礼日時:2013/01/17 20:04

微妙な出題内容ですね。



疑問は ごもっともですが、「風がよく吹けば、吹くほど、植物が乾燥してしまう」
と認識しておられるとすれば、
takotokiaさんも、「風が吹いて植物が乾燥する」までの過程では、
「蒸散速度が高まる」とお考えなのだと思いますが、いかがでしょう。


実際の所、この設問に対する答えは、
環境条件、時間経過、植物の種類などによって、様々な回答が可能だと思います。

(1) 時間的にはいったん上昇してその後低下、
(2) 湿度100%であれば、ほぼ変わらない(3)、
(3) サボテン、CAM植物ではほとんど変わらないが、湿地に適応した植物では反応が極端に出る、
などなど、様々なバリエーションが考えられるでしょう。

この回答への補足

ご回答ありがとうございます。

確かに、条件は温度や二酸化炭素などの要因で変わりますが、今回は一定のものでお考えください。

こちらの説明不足ですいません。

本題に入るのですが、蒸散について調べたのですが、センターの赤本の問題では、「植物が乾燥状態にさらされると、気孔を閉じて、蒸散を防ぐ」と書いてあります。

気孔を閉じると、蒸散が行われなくなり、結果として蒸散速度は下がってしまうのではないのでしょうか?

つまり、風が吹く→乾燥状態になる→気孔が閉じる→蒸散が行われなくなる→蒸散速度は低くなる。

という構造になるのですが、これはどこが間違っているのでしょうか?

補足日時:2013/01/14 20:05
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>風がよく吹けば、吹くほど、植物が乾燥してしまうから


 ここが間違いです。
 風が吹けば、水が気化しやすくなり=蒸散速度が高くなり⇒乾燥するのですよ。そして⇒気孔が閉じられるですね。

 開放状態で水を加熱すると、水の気化量が増え温度が下がるのではないか?と言っているようなものですよ。そうではなく、水を加熱すると蒸気圧が増え、そのため水の蒸発量が増えて、水の温度の上昇がゆるくなります。

 では、風が強くなるとなぜ蒸散量が増えるかですが、液体の水と気体の水との間には、常に出入りがあって、空気が移動しない場合は、気化する数のほうが凝縮するものより多く、それは気体が水分子で飽和するまで続きます。飽和を超えると凝縮が多くなります。
 これは常に平衡状態にあります。周囲の空気中の水分子は数が多いほど凝縮する数が多くなります。ところが風が吹いて周囲が常に乾燥した空気だと一方的に蒸散が起きてしまいます。
 風があるほうが洗濯物が良く乾く=風があるほうが蒸散速度が速くなる。

 植物が乾燥するのは、それに続いて根からの水の供給が足りない、気孔が開いたまま、などの条件が続いた後の話です。
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No.2です。



文章が変ですね。最後の文を以下のように訂正します。


つまり、風や低い湿度では「気孔からの蒸散速度」は低くなるのですが、
「葉の蒸散速度」は高くなります。
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葉からの水分の蒸散は気孔からだけでなく、葉全体からも起こります。



気孔からの蒸散は植物の水分量に応じて調節できるのですが、葉全体からの蒸散はコントロールできません。

つまり、「気孔からの蒸散速度」は低くなっているのですが、
風や低い湿度では「葉の蒸散速度」は高くなります。
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風は吹かなければCO2の供給が止まってしまいます。

光合成を行うには風が必要です。光合成が活発になれば太陽の光を受けて活発に光合成が行われるので葉の温度を下げなくてはなりませんので葉の蒸散速度は速くなります。蒸散をしないと地下からの水の供給が止まってしまいます。葉から水が蒸散し負の圧力が生まれるので、水が地面の下から供給できるのです。風速が低くなると水の供給が止まってしまいます。つまり、木に水が供給されるためには風が必要です。
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