マメ科の謎!根粒菌はなぜにマメ科と共生し窒素を供給するか!

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我々がお世話になっているマメ科の植物。

マメ科の野菜を紹介するとともに、その神秘的ともいえる雑学を紹介します。

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マメ科が被子植物

マメ科の野菜は、枝豆、サヤインゲン、サヤエンドウ、もやし、落花生など があります。
我々の食卓に上る野菜も数多くある科ですね。

しかし、実際に関係のあるような野菜しかしりませんが、マメ科は植物界有数の大派閥で種類数が非常に多いのです。熱帯には70mを超す大樹もあるそうですよ。大豆などを見ると想像もできないような大きなものですね。

 

アカシアなどの樹は街路樹として植えられていることもあります。

 

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http://blogs.c.yimg.jp/res/blog-e8-45/tatesinakurochan/folder/1587345/70/53351470/img_1?1339326818参照

 

 

マメ科は、被子植物に含まれる分類群の1つです。被子植物とは種子が何かに被さられており、守られている形を取ります。枝豆などを想像するともろに被子植物ですよね。笑

 

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あの種子を守っているフォルムを日常的に見ていますが、あれは植物が様々な外的要因から種子を守ろうとする働きの結果、鞘に種子を収めた形なのです。

また、マメ科の植物は、葉が羽状複葉になるものが多く、夜になると葉が閉じるような「就眠運動」と呼ばれる反応を起こすものも多いです。オジギソウなんかは、触れただけでそのような反応を示しますよね。

 

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根粒菌

そして、マメ科最大の特徴は根粒菌。マメ科の根を見たことがあるでしょうか?そこにはこのようにこぶの付いた特徴がみられます。

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このこぶの中には根粒菌という細菌がおり、マメ科の植物に寄生しているような格好になります。そして根粒菌はマメ科の植物からリンゴ酸などの効率のいい栄養分を吸収して生きています。
これだけを聞くと非常に厄介な存在なのかと思ってしまいますが、根粒菌はマメ科の植物の根に住みつくことで、マメ科の植物にとっても有用な働きを行います。

根粒菌がマメ科の植物に供給するものは「窒素」。空気中の窒素を植物にとって吸収しやすい硝酸塩に変換しています。窒素は植物にとって三大要素と言われており、植物体内で非常に重要な働きを行います。

 

窒素の働きに関してはこちらの記事を参照ください。


重要な要素になっているため、農業における肥料などの資材は、窒素の投与を目的としているものが数多く存在します。こうした働きをするため、大豆などのマメ科植物は窒素分が不十分なようなやせた土地でもしっかり育つと言われています。

 

 

根粒菌の謎

根粒菌が作り出す窒素肥料成分は年間1億8千万トンとまで言われています。工業的には電気エネルギーを使って年間8千万トンの窒素肥料が生産されていると言われているため、その量の膨大さがわかります。

 

しかも、人工的に生成されている場合は、燃料などを必要とします。そのため、根粒菌の働きは非常に有益だということがわかりますね。

農業の歴史を見ると大豆などは食用としてよりはむしろ、こうした窒素の供給源としての働きを重要視され、小麦やトウモロコシの生産の連作障害や栄養素不足を避けるために輪作要員として栽培され、畑にその栄養素を入れるため鋤きこまれてその役目をまっとうしていました。

つまり「緑肥」としての活用がなされていたのですね。

 

食用としての目的が勝ってきたのは1940年代後半からと言われています。めっちゃ最近なんですね。1940年代後半というと化学肥料による窒素分の供給が軌道に乗ってからです。それまでは、植物における重要な窒素分の供給が最大の目的だったのです。

 

 

しかし、不明なのはなぜこのような働きをする根粒菌と共生するのはマメ科しか知られていないのか、ということです。

これはまだ未解明。推測では、まだ大気の中に酸素が少なかった時代に、窒素ガスが多く、それを利用して生きていた太古の生物のシステムが大豆の中に残ったからではないか・・・と言われています。

未知な部分が多くて非常の面白いですが、こうした働きが解明できれば、もっと自然界から有効的に窒素分を補給できる可能性があるため、興味深い面ですね。

信じるか信じないかはあなた次第。笑

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