【ナゾロジー】100年来の謎を解決！理科の定番「植物の維管束」が複雑に進化した理由(Science) [すらいむ★]

100年来の謎を解決！理科の定番「植物の維管束」が複雑に進化した理由

　今日の植物は「維管束（いかんそく）」という複雑な内部ネットワークを持っています。

　維管束といえば、理科の授業で、根から吸い上げた水分と養分が通る「道管」と、葉で作られた養分が通る「師管」から成ると習ったことを覚えているかもしれません。

　その一方で、維管束は最初から植物に備わっていたわけではなく、進化の過程で獲得されたものです。

　「なぜ植物が複雑な維管束システムを進化させたのか」は、過去1世紀にわたり専門家を悩ませてきた問題でした。

　しかし今回、米イェール大学（Yale University）の研究により、その謎がついに解明されたようです。

　それによると、研究チームは「干ばつや水不足への対策として、複雑な維管束を獲得する必要があった」と結論しています。

　一体どういうことなのか、植物の出現から順を追って見ていきましょう。
　
　研究の詳細は、2022年11月10日付で科学雑誌『Science』に掲載されています。

（以下略、続きはソースでご確認ください）

ナゾロジー　2022.11.26
https://nazology.net/archives/118034

https://i.imgur.com/zYHpaIz.png
https://i.imgur.com/5cyBHMu.jpg


壺も創価も規制しろ🤗

キャビテーション対策だったのか

ラジエーターかよ

維管束が養分水分を通す管として分化(進化)したってのが
そもそも間違い　
干ばつの前にあったものを流用するしか出来ないのに

形質の変化が何で引き起こされているのかが進化学の本質的な課題なんだろう
発現の仕組みから紐解いても、例えばトランスポゾンやゲノムの回文様構造などでバランスが変わっていく
原子分子の変化が複雑に起こるので必然的に統計的な手法が用いられる
幾何学的に美しい変化が起こる理由の説明になると思う
雪の結晶が温度によって形を変えるのと似たような漠然としたイメージなんだが、これはある程度正しいと言えるのだろうか

これは恐竜博物館でみて気になってた、、、

>>6
訂正 言えるのでは無いだろうか

しょうもない内容でした

気圧を精一杯利用してもせいぜい10メートルがポンプの吸い上げの限界なのに、それより高い木はどうやって吸い上げてるの？

毛細管現象と葉からの蒸散の２つかな

そうか　いかんそく

そうは いかんざき

まことに いかんそく
ちゅうし！ちゅうし！

めっちゃ忘れてた
習ったの中学のころだっけ

>>13
終わった～

この様子だと、なぜ人間が血管系とリンパ管系を獲得したのも謎なんだろうな
ひょっとすると、人間が聴覚を獲得したのも謎に違いない

×「干ばつや水不足への対策として、複雑な維管束を獲得する必要があった」
△「複雑な維管束が発達したのは、干ばつや水不足でも生き残れるメカニズムとして有効だからであった」

予め維管束になれる遺伝子があって、それが発現してるんかな

ファーブル「中途半端な変化は生存に有利どころか不利に働くから生き残れないぞ」
経路が複雑になると抵抗が増すから吸い上げ効率が同時か先行して改善されなければならない

習った記憶がまったくない

人体老化の主因は窒化、酸化、糖化、被曝だな多分w

人間は大気呼吸しているぞ！酸素呼吸じゃないぞ！二酸化炭素も利用しているかもしれないwwwwww

>>20
毛管現象を利用するならむしろ太い単純な管よりも幅が細く複雑な形状の方が
単位面積あたりの吸い上げ効率が上がる
同時にキャビテーション対策にもなってたという話では

維管束は乾燥対策というより茎や幹の発達に繋がった
そして30メートルにも達する樹状のシダが大繁茂するきっかっけに
この高さまで水分を送るには毛細管現象利用しないとどうしようもない
毛細管は気泡があっても構わないしむしろ気泡を積極的に利用する形

>>24
流路が細くなる話と抵抗が増大する話を混同してるぞ

>>26
吸い上げ効率が同時か先行して改善されなければならないと主張されてるから
毛管現象を考えたら改善されているとしたまで
というか、配管抵抗なんて毛管現象が起きるレベルの細管に意味あるの？

>>25
根っこに進化すれば高さ競争も有利だな
その時代の相手はシダ類が精々だろうし

>>25
わしもそう思うんで
なんでこんな結論にいたったんだろうか

>>29
俺も道管だ！

>>10
調べてきたが、気圧ではなく
化学ポテンシャルを利用してるらしい

気泡は流量の問題の気がする

>>10
導管壁は親水性のセルロースで出来ているから
水分子と水素結合する
そして導管の直径は非常に細いので水分子同士も水素結合が十分に働き
あたかも全体で水柱になったように作用する

気温20℃で、導管程度の直径で周りをセルロース壁で支えられた水を
遠心分離器に掛けると
樹高200m以上相当の遠心力(じゃなくて円運動の求心力に対する見かけの力)
に耐えられるとの事

>>32
その上の説明かなり怪しいよね
全く理論的で無い

トマトは強そうだな

>>25
表面張力ね
>>29
気泡群を整理する機構なんじゃないか？

高さ200mでも親水性の物質で保持されれば水柱は保たれる
のは分かったが

問題は
植物が成長していく過程で水がどう動いているか
あるいはその水柱が蒸散も経てどうやって維持されているのか
だな

蒸散して上の方が減って来る
気孔が閉じる
上の方に気泡がある

さてその水はどうやって再び満たされるか
やっぱ気泡が周囲に逃げないとダメだな

根の方は定期的に能動的に水を吸い上げているとして

>>36
何にも調べてないし
なに一つ考えれてもないのね、、、

バカの考え休むに似たりなのに

>>37
自分の頭の悪さを思考時間で言い訳しないでくれ

>>27
単細胞で形成される管と
多細胞で形成される管で
輸送量に圧倒的な差が出るらしい

>>1記事の通りにやや複雑な断面型の維管束のお陰で
全ての導管が同時にキャビテーションを起こしてしまう事は避けられる

水が一部でも上がっている限りは
気孔を「なるだけ」閉じておいて
周りから水分を増やしていけばいずれ満ちて来る

とはいっても導管の隣にある師管群は生きた細胞だからなあ
こちらにある程度は水を移さないと流れてくれない
幸いにして師管は浸透圧が高いからそっちに水は動く

生きた細胞の方で水が増えて来るとそれを能動輸送で他細胞にも移せるか
そこからキャビテーション起こした導管の方に水分を移してガス抜きしたいところだな

>>40
そもそもの意味を間違ったまま
ｷｬﾋﾞﾃｰｼｮﾝ使ってるから
文章も内容もめちゃくちゃになってるよw

http://mehp.mech.saitama-u.ac.jp/activities/kageyama-1.html
キャビテーションからの水の再充填
能動的に可能な部分だな

そもそも樹木内部はある程度負圧

という情報がある
樹木内部ではそれで圧力低下から沸点効果でキャビテーションが起こると

全方向から方向区分による分散という仕組みが２０００万年ほど掛けて生れたんだね
大切なのは方向の概念が発生すると言うことで、これが太陽光方向を選択的に識別できるようになれることだよね
例え日が当たらなくても弱くても、そこは東であると識別可能になるよね
東を向いてる葉っぱは日が当たらなくても枯れない理由も判るね
キャビテーションに関しては議論があるようなので触れません