自然・生き物

松ぼっくりはなぜ開いたり閉じたりする?

ソボチエ編集部

松ぼっくりが開いたり閉じたりするのは、湿り気によって、うろこ状の部分が伸び縮みするためです。乾燥すると外側へ反り返って開き、水分を吸うと中心へ寄って閉じます。成熟した松ぼっくりでは、生きた細胞の働きがなくても、組織のつくりによってこの動きが起こります。

松ぼっくりの正体はマツの「球果」

マツの枝に付いている松ぼっくりは、「球果(きゅうか)」と呼ばれるものです。マツは種子を果肉で包まない「裸子植物(らししょくぶつ)」で、松ぼっくりは果物のような果実ではありません。

松ぼっくりには、うろこのような「鱗片(りんぺん)」が何枚も重なっています。鱗片の内側では種子が育ち、成熟して鱗片が開くと、種子が外へ出られるようになります。

乾くと開き、雨などで湿ると閉じる

よく乾いた松ぼっくりは、鱗片が大きく外側に開いています。一方、水につけたり、雨でぬれたりすると、時間をかけて鱗片が中心へ寄り、松ぼっくり全体が細くなります。

さらに乾燥すると、鱗片は再び開くことがあります。北海道大学が紹介した観察では、松ぼっくりを水につけると約1時間で閉じ、室内に置いて元どおり開くまでに約2日かかりました。実際の時間は、松ぼっくりの種類や大きさ、周囲の湿度によって変わります。

開閉を直接決めているのは、晴れか雨かという天気そのものではなく、鱗片にどのくらい水分があるかという状態です。

鱗片はどうして反り返って動くの?

鱗片の中の組織は、外側と内側で、水分を吸ったときや乾いたときの伸び縮みの大きさが違います。また、細胞の壁をつくる繊維の並び方も、曲がる方向に関係します。

鱗片の外側に近い組織は、内側よりも乾くと大きく縮みます。すると両側の長さに差ができ、鱗片全体が外へ反り返って開きます。湿ると外側が水分を吸って伸び、鱗片は閉じる方向へ曲がります。

これは、性質の違う二枚の薄い板を貼り合わせ、片方だけが大きく伸び縮みしたとき、全体が曲がるのと似たしくみです。1997年の研究や、その後の鱗片の構造を調べた研究で確かめられています。

落ちて枯れた松ぼっくりも動くのはなぜ?

成熟した松ぼっくりの鱗片は、細胞が生きていなくても水分に反応できます。細胞の壁や繊維が水を吸って膨らみ、乾くと縮むためです。筋肉を動かしたり、植物ホルモンで新たに成長したりする必要はありません。

そのため、木から落ち、すでに種子がなくなった松ぼっくりでも、水につけて閉じ、乾かすと開く様子を観察できます。松ぼっくりの開閉は、材料そのものの性質を利用した動きなのです。

松ぼっくりが開くと種子はどうなる?

マツの種子には、種類によって薄い羽のような部分が付いています。成熟した松ぼっくりが開くと、鱗片の間から種子が外へ出て、風で運ばれやすくなります。

種子やその羽が乾いていると、風に乗って散らばりやすくなります。反対に、湿って鱗片が閉じている間は、種子が外へ出にくくなります。

ただし、閉じること自体は鱗片の水分への反応です。松ぼっくりが天気を判断して種子を守ろうとしているわけではありません。また、種類によっては、一度開くと湿っても閉じにくい松ぼっくりもあります。

松ぼっくりが開く季節は決まっている?

松ぼっくりは種子が熟すと乾燥し、鱗片が開くようになります。種子が熟すまでの期間はマツの種類によって違うため、すべての松ぼっくりが同じ季節に開くわけではありません。

成熟したあとの開閉には、季節よりも、そのときの乾燥や湿り気が大きく関わります。同じ木の下に落ちた松ぼっくりでも、乾いた日と雨のあとでは姿が違うことがあります。

水につけて開閉の変化を観察してみよう

よく乾いて開いている松ぼっくりを一つ用意すると、鱗片が動く様子を家でも確かめられます。

  • 乾いた状態を記録する:鱗片の開き具合を見て、写真を撮ります。
  • 常温の水につける:容器に入れて1~2時間ほど様子を見ます。閉じる速さには個体差があります。
  • 取り出して乾かす:水を切り、風通しのよい場所で翌日以降の変化を観察します。元のように開くまで数日かかる場合もあります。

日本植物生理学会や北海道大学にも、ぬらすと閉じ、乾かすと再び開いた観察例があります。写真を並べて見比べると、鱗片がゆっくり形を変えたことが分かります。

参考資料