啓蟄

今日は、虫達が冬ごもりから出てくる“啓蟄(けいちつ)”。
冬至以降、一日一日、日は長くなり、最近は、午前6時前でも少し明るくなった。
虫達は、基準温度を堆積し、春を待つという。
冬が終わって少し少し気温が高くなってくる様を虫達はキャッチし、それを足していく。
といっても気温そのものを足すのではなく、それぞれの虫毎に発育限界温度があり、たとえばある種の虫のそれが７℃だったとすると、７℃を基準としてその日に気温から７℃を引いた温度を１日分ずつ足していく。例えば、10℃の日が2日あったら「2日℃」である。こうして温度の総計がある一定の値に達すると卵からかえったりさなぎになったりするという。
虫達も植物達も、動物も私達も、“春”を待っている。

植物と二酸化炭素

植物が光合成をするために二酸化炭素はなくてはならないもの、だが植物も人間と同様に呼吸し二酸化炭素を排出している一面がある。
呼吸は一般に光に左右されないが、温度が最適の場合、光合成は光が強ければ強いほど盛んに行われる。その際、二酸化炭素は充分に植物の周辺にあることが大前提となるが。
温度を一定にした場合、二酸化炭素の濃度が高ければ高いほど、光合成は盛んに行われ、二酸化炭素が光合成の限定要因となる。
植物は、この二酸化炭素を固定するために、細胞内に二酸化炭素を輸送・濃縮するシステムを獲得し、光合成の炭素固定のその手法によってC3植物、C4植物、CAM植物に大別することができる。イネ，ムギなど地球上の植物の多くはC3植物に属し、カルビン・ベンソン回路で大気中のCO2を固定して炭水化物へと変換します。Rubisco(CO2固定酵素)はCO2と反応するカルボキシラーゼ活性と競合して酸素と反応するオキシゲナーゼ活性も示すので、C3植物の光合成効率は決して高くないが、トウモロコシなどのC4植物は、維管束鞘細胞と葉肉細胞からなるクランツ構造を利用したC4回路でCO2を濃縮することによって、Rubiscoのオキシゲナーゼ活性を排除することで、効率化を図っている。またCAM植物は夜に
CO2を固定し、リンゴ酸を合成し液胞に蓄え、昼間に気孔を閉じリンゴ酸の脱炭素反応でCO2を取り出し、夕方C4植物とよく似た光合成をおこなうが、日中に活動できないため効率はC4植物より劣る。