就眠運動(英語:Nyctinasty)とは、植物に見られる夜に葉が閉じ、日が昇ると葉が開く運動のことである。
カタバミやマメ科植物に見られる膨圧運動と、キク科植物に見られる成長率の変化による場合がある。
歴史 アレキサンダー大王の部下が、タマリンドの葉の開閉を指摘している。
生物時計は18世紀に植物の就眠運動から発見された。
就眠植物の葉の開閉をコントロールする物質 就眠物質 K-PLF1 Potassium cheridonate Phyllanthurinolactone トリゴネリン potassium D-idarate(D-イダル酸ジカリウム)
覚醒物質 potassium lespedezate cis-p-coumaroylagmatine(cis-p-クマロイルアグマチン)
機能 就眠運動の機能はまだ決定的に解明されていないが、いくつかの仮説が提唱されている。
食害の防止
ミノルスキーは、就眠運動は植物が夜間に表面積を減らすことができるため適応的であり、温度保持の向上や夜間の草食動物による食害の減少につながると仮説を立てた。ミノルスキーは特に、植物と草食動物自身に加えて草食動物の捕食者も考慮に入れた三栄養段階仮説を提唱している。葉を閉じることで視覚的にも嗅覚的にも草食動物は夜行性の捕食者に見つかりやすくなり、草食動物が捕食されることで、結果として植物の葉への被害が減少する。
成長促進
葉柄の代わりに葉枕が成長する機能喪失遺伝子を持つ突然変異植物を用いた研究では、これらの植物は野生型よりもバイオマスが少なく、葉面積も小さいことがわかった。就眠運動が植物の成長に有益である可能性がある。
凍結防止
チャールズ・ダーウィンは、植物が凍るリスクを減らすために夜行性が存在すると信じていた。Why Do Flowers Close Up at Night? Elizabeth Palermo, Live Science, May 22, 2013
花粉の保護
夜間開花は、花粉を保護するために起こる場合があり、ほとんどの受粉昆虫が活動していない夜間に花粉を乾燥した状態に保つ。Why do poppy flowers open in the morning and close at night? BBC Science, Luis Villazon 逆に、蛾やコウモリによって受粉される花の中には、夜間に開花する夜間開花を示すものもある。
水の節約
一般的に植物の葉の気孔は、表よりも裏のほうが多く、蒸散量も多くなる。しかし、当時茨城県立並木中等教育学校3年の河島真冬はシロツメクサでは表の方が蒸散量が多く、夜間の方が蒸散量が少ないことも突き止めた。このことから葉を閉じることで蒸散を防ぎ水を節約している可能性が示された。
出典
関連項目 傾性 (CCA1) - 植物の生物時計に関する遺伝子。 (LHY) - CCA1と共に概日リズムに関する植物の遺伝子。