植物はなぜ光の方向に伸びる？
植物の若い茎や芽が光の方向へ曲がって伸びるのは、光が当たる側と当たらない側で、細胞の伸び方が違うためです。多くの場合、光が当たりにくい側の細胞がより長く伸びることで、茎全体が明るい方向へ曲がります。この働きは「光屈性（こうくっせい）」と呼ばれています。
窓辺の植物が窓の方へ傾くのはなぜ？
窓際に置いた鉢植えが、いつの間にか窓の方に傾いていることがあります。外からの光が一方向から強く入ると、伸び盛りの茎はその方向へ曲がりながら成長することがあるためです。
同じ現象は、カイワレダイコンなどの若い芽でも観察できます。植物がその場を移動しているのではなく、茎の片側がもう片側より伸びることで、向きが変わっています。
光の向きに反応する「光屈性」とは？
光屈性とは、光が来る方向に応じて、植物の体が曲がって成長する性質です。茎や芽が光の方向へ曲がる反応を「正の光屈性」といいます。
光屈性は、茎がまだ成長できる若い時期に観察しやすい現象です。太く硬くなった茎が、光の向きに合わせてすぐ曲がり直すわけではありません。若い部分で細胞が伸びることが、向きを変えるために必要です。
植物はどうやって光が来る方向を感じる？
植物には目はありませんが、光を感じる特別なたんぱく質が備わっています。茎などの光屈性で重要なのは、「フォトトロピン」という、主に青色の光に反応する受容体です。
太陽の光にはさまざまな色の光が含まれており、その中の青色光も、植物にとって方向を知る手がかりになります。一方向から光が当たると、その情報が茎の中に伝わり、左右で成長の仕方が変わるしくみが働きます。
ただし、光への反応は光の強さや植物の種類によっても異なります。青色光だけを強く当てれば、どんな植物も必ず大きく曲がるというものではありません。
オーキシンが茎の左右の成長を変える
光の向きに合わせて曲がるときには、「オーキシン」という植物ホルモンが大切な役割を果たします。植物ホルモンとは、植物の成長や働きを調節する物質のことです。
若い茎に横から光が当たると、オーキシンの分布が変化し、一般に光の当たらない側でその働きが強くなります。茎ではオーキシンが細胞の伸びを促すため、陰になった側の細胞がより長く伸びます。
こうして片側だけが大きく伸びると、茎は反対の、光が来る側へ曲がります。光を受ける側の細胞が強く伸びて曲がるのではなく、陰側がより伸びるのがポイントです。
先端で光を感じ、少し下の部分が伸びる
カイワレダイコンなどを使った研究では、茎の先端が光を感じることと、実際に曲がる部分が少し下にあることが確かめられています。
先端で受けた光の情報が成長する部分に伝わることで、茎の左右に伸び方の差が生まれます。植物の体の中では、光を感じる働きと、その情報に応じて成長する働きがつながっているのです。
光合成と光屈性は何が違う？
植物が光を必要とするのは、葉で光合成を行うためです。光合成では、光のエネルギーを利用し、水と二酸化炭素から成長に必要な糖などをつくります。
一方、光屈性は光がどちらから来るかという情報を使い、茎などの伸びる方向を変える働きです。光合成は光を使って栄養をつくること、光屈性は光の方向に合わせて成長を調節すること、と区別できます。
光の当たる場所へ葉を広げられれば、その後の光合成に役立ちます。光屈性は、植物が光を受けやすい姿へ成長するためのしくみの一つです。
根も光の方へ伸びるの？
光の方へ曲がるのは、主に茎や若い芽でよく知られる反応です。根では、光と反対の方向へ曲がる種類もあります。また、光に対して目立った反応を示さない植物もあり、根のしくみは茎と同じとは限りません。
さらに、茎が上へ伸び、根が下へ伸びる性質には、光だけでなく重力も関係しています。実際の植物は、光や重力など複数の情報を受けながら成長しています。
家で光屈性を観察してみよう
カイワレダイコンなど、育ち始めたばかりの芽を窓辺に置き、一方向から光が入る状態で数日観察すると、光の方へ曲がる様子が見られることがあります。植物が育つための水や適切な温度も必要です。
観察するときは、毎日同じ位置から茎の写真を撮ると、向きの変化を比べやすくなります。結果は光の強さや芽の状態によって異なり、すぐに変化が見えないこともあります。
若い茎が少しずつ曲がっていく様子を見ると、植物が光の方向を感じ、伸び方を調節していることを確かめられます。