ピーマンの実は光合成しているか : ‘実体的イメージ’の形成を通した光合成認識のために

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(1)Title. ピーマンの実は光合成しているか : ‘実体的イメージ’の形成を通した光合成認識のために. Author(s). 若菜, 博. Citation. 北海道教育大学紀要. 第一部. C, 教育科学編, 42(2): 259-272. Issue Date. 1992-02. URL. http://s-ir.sap.hokkyodai.ac.jp/dspace/handle/123456789/5207. Rights. Hokkaido University of Education.

(2) . ２巻第２号北海道教育大学紀要（第１部Ｃ）第４ｉｉｏｎ（ＳｅｃｌｏｆＨｏｋｋａｉｄｏＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＥｄｕｃａｔｔＪｏｕｍａｏｎＩＣ）Ｖｏｌ．２．４２，Ｎｏ. 平成４年２月Ｆｅｂｍａｗ，１９９２. ピーマンの実は光合成しているか－－ ‘実体的イメージ’ の形成を通した光合成認識のために－－. 若. 菜. 博. プロローグ. ０. １９８８年度の卒論ゼミの最中であった．「光合成の教材化」をテーマにしている学生（当時）高森秀樹さん（現在は北海道・留萌市立幌糠小学校教諭）に，こういう質問をしてみた．「葉緑体の存在する部分では光合成するというならば，たとえば，ピーマンの実も緑色で葉緑体を持っていそうだけれども，ここでも光合成は行われているのかい？」また，ピーマンの実と類似の事象・問題として，たとえば，. ①. スイカ（の実）の表面の緑の部分は光合成しているのか？. ②. キュウリ（の実）は？. ③ ④. リンゴ（の実）で緑色をしている部分，青リンゴは？早生ミカン（の実）の緑の部分は？. ⑤. ニンジンや大根（これらは根であるが）の土のかぶっていなかったところがよく緑色をしているが，その部分は？. ⑥. ジャガイモ（これは地下茎）の表皮の緑色をした部分は？. ⑦. キヌサヤやインゲン（これらは鞘）は？. ⑧. また，キヌサヤやインゲン等は茎が緑色だが，この茎の部分は？樹木の新しい幹や枝は緑色をしている（例えば，梅やコーヒーの木など）が，この部分は？食虫植物も緑色をしているのがあるが，これも光合成をしているのか？. ⑨ ⑩. 等々，次々と疑問が出てきた．彼はその場では判断を示すことができなかったが，この質問を契機として彼の卒業論文「『緑』の教材化－－新しい視点にもとづいた『光合成』の授業プラン作成を１）の構成視点が定まっていったこの論文のうち授業書（案）の骨格部分は『年報い目指して一｛，，．２）この授業プランのことを以わみざわ－－初等教育・教師教育研究』第１１号に報告されている｛．下，「高森プラン」と呼ぶことにする．. この「ピーマンの実が光合成しているかどうか一は，より一般的には「植物の緑色の部分は光合成をするか」という問題提示である．以下，後者の問題の意味を含めて，象徴的に，「ピーマン問題」ということにする．. 「ピーマン問題」についてまわりの色々な人に質問してみた自然科学の教官の一人からは「う，．～ん，光合成をしていると思うが，よくわからない．生物学の先生に聞いてみて」と答えられた．生物学の教官にも質問をしたが，しばらく沈黙の後，「光合成をしているでしょう．しかし，これまで考えても見なかった問題だ．おもしろい，考えさせられた」という回答だった．後日談になるが，そのときの卒論ゼミに参加していた他の学生にも次のような事件があった．学２５９.

(3) . 若菜. 博. 生が家庭教師をしている中学校３年生の生徒に「ピーマン問題」を話したら，生徒も興味をもったらしい．その生徒が中学校の理科担当の先生にこの問題を質問しにいったら，その先生に「何を馬鹿なことを考えているのだ」と半ば怒られるように言われ，すごすごと帰ってきたとのこと．関心をもってせっかく質問をしにいった生徒が教師から逆に怒られてしまうという事態が生じるのは，今日の教育のあり様を示唆していると思うが，それにしても多種多様な反応が出てきた「ピーマン問題」であった．. １葉だけが光合成器官かそれでは，光合成に関する専門書等では，「ピーマン問題」をどのように説明しているだろうか．気にかかって調べ始めたが，この種の問題に直接言及しているものがなかなか見つからない．ほとんどの文献が葉緑体の中で行われている光化学反応の説明であって，植物のどの器官で，またどの程度の規模で光合成が行われるのかを記述しているものがなかなかないのだ．そして，葉緑体の存在する場所として葉以外の部分を記しているものもなかなか見つからない．児童生徒向けの生物学啓蒙書や中学校・高等学校の生物領域の教科書でも同様である．たとえば，『岩波ジュニア科学講座第４巻生物の世界をさぐる』（１９８４）の中の光合成の解説では，「若い枝など葉以外のところでもクロロフィルをもっていれば光合成はおこなわれますしかし，，．３｝と述べるまではいいのだが「茎や根は光合成をしないで呼吸だけを葉にくらべるとわずかです」（，４｝とか章の「まとめ」の文章ではあるが「①植物の成長の出発点は光エネおこなっています」｛，，，ルギーによる無機物からの有機物合成，すなわち光合成です．このさい光をとらえる役割をするの「が，葉の緑の色素クロロフィルです」， ③葉で形成された糖と，根で吸収されたさまざまな元素か５）後述するようにこら，植物のからだがつくられます．これが植物の成長です」といった記述｛れに対する例外は数多くある－－さえ，みられるのである．また，光合成に関する教育実践研究の文献でも，散見する限りでは，葉以外の光合成を扱っているものをまだ発見できないでいる．まるで，葉だけが光合成の場所であるかのようである．. （１）植物生理学・作物生理学での専門書での扱い最初に，植物生理学の文献での扱いを調べてみた．十数冊は調査したが，ようやく見つけたのが野本宣夫・横井洋太（１９８１）の次の記述である．野本らは，植物体を光合成系（Ｆ）と非光合成系（Ｃ）との複合系としてとらえ，このような植物体の認識に基づいたモデルのことをＣ－Ｆ型モデルとした上で，「すでに何度も述べたようにＣ－Ｆ型モデルでは植物体は光合成系（Ｆ）と非光合成系（Ｃ），，の二つの部分をもつ物質生産系としてとらえられている． ①光合成系は，光条件が十分なときにその器官の呼吸よりも大きな光合成速度を示すことのできる器官で構成されている． ②多くの植物では，葉，とくに葉身がこれに相当するが，包（ニリンソウなど），托葉（エンドウなど），茎（サボテン・ナギイカダなど）のような，葉身以外のいろいろな器官が光合成系の主要構成器官となっている植物も多い．葉柄は一般に光合成能力が低く，非光合成系に入れられる場合が多い． ③光合成系に含まれない器官には，茎や根などの栄養器官と花・果実，各種貯蔵器官などの再生・生殖・繁殖に関与する器官がある．光合成系と非光合成系の和が植物体であるというＣーＦ型モデルの考え方からすれば，これらの，機能的に大きく異なる器官のすべてが非光合成系を構成することになる． ④しかし，Ｃ－Ｆ型２６０.

(4) . ピーマンの実は光合成しているか. モデルが，本質的には栄養成長のモデルであることを考えると，茎や根などの栄養器官のみを６）非光合成器官として扱うほうが妥当であろう」｛としている．. ここからいえることは，光条件の十分な場合，マクロ的な視点に立っているＣ－Ｆ型モデルからみて，光合成系（器官）とみなしうるか否かの判定基準は，器官の呼吸速度よりも大きな光合成速モデルが栄養度をもつかどうかということである（①）．これは納得する．ただし，これはＣーＦ型呼吸速度との差「光合成速度とたときに生産系という立場からみ成長モデルであり，植物の物質」，に着目することになるからであって，注目する器官が光合成をしていないということにはもちろんならない．生きた植物体では，常に同化と異化が進んでいることに注意する必要がある．また，上の基準からしても，葉身以外の器官（包（葡），托葉，茎など）も光合成系の主要構成器「官となる植物の多い」ことも確認できる（②）．「しかし， ②でこのように述べながら， ③・④では②の例を排除する場合を想定して，茎や根などの栄養器官のみを非光合成器官として扱う」ということになる． ③と④の脈絡もわかりづらいが，結局，ここではＣーＦ型モデルからみた場合の結論として茎や根などの栄養器官のみを非光合成器官として扱っているということだ．ここで上の述べたことを整理すると，Ｃ－Ｆ型モデルでは光合成速度と呼吸速度の差によってラ光合成「器官」か否かが定義されており，その場合でも，葉だけが光合成器官とされるものではないということである．. ）の指摘も見いだした．特定の植物ではあるが，「タバコやツルインゲンマ１９７３次いで，戸塚績（７（｝メのように，クロロプラスト［葉緑体］をもつ茎では，明所下でかなりのＣ０２固定をする」というのである．. ）が，「葉緑体は葉ばかりでなく若い緑色をしたムギの穂やマメのさやな１９８８さらに，井田和子（どにもたくさんあって，葉に劣らない光合成を行う．果実，葉柄，茎などで緑色のところはすべて８）と脚注で小さく－－しか葉緑体が存在し光合成をしているが，光合成量はあまり大きくない」（，し，「ピーマン問題」にとっては重要な－－記述をしているのを見つけた．かなりの数の植物生理学の文献を調べたが，葉身以外での光合成に触れている部分を発見しえた１）のものはデータがわりあい９７３のは，以上の３冊であった．しかし，これらの記述も，戸塚績（豊富なものの，まだ全体として断片的であり，具体的なデータが不足しており，私の知りたいことに十分応えるものではなかった．しばらく時期がたってから，農学領域での作物生理学に関する文献ではどう扱っているか，調査することを思いついた．調べてみると，そこでは，あっさりと葉以外の光合成活動についての記述が数多く見つかったのである．）という小冊子で，「光合成１９６３たとえば，戸刈義次は『作物のはなし－－農業の基礎知識』（は，葉でなければできないというのではありません．たとえば，茎でもいくらかは光合成をおこなうことができます」と書き，さらに続けて，「しかし，ふつうのばあいは，葉に比べてずっと能率が. 落ちます．これはすべての面で葉のほうが光合成を遂行するのに適した体制をとっているからです」９）この指摘は，後述する植物の適応・分化に関して重要な点である．と述べている（．）も，コムギ，オオムギ等の「これらの作物では，穂，葉鞘，茎も，かなり高い１９８４玖村敦彦（１０）とする光合成活性を備えている」｛．）も，葉のそれよりも劣っているものの「果実自体にも光合成能力があることは１９８９松井弘之（以前から知られ」たことであり，具体的には，ネーブルオレンジ，レモン，ウンシュウミカン，リ２６１.

(5) . 若菜. 博. ンゴ，モモ，カキ，ニホンナシ，ブドウ，イチジクなどでの果実における光合成能力についての研１１）究報告が多数なされていることを述べている（．津野幸人（１９７１）も「一般に高等植物において，光合成を行う部位は葉身とは限らずその他の，１２）と言い切っている器官でも葉緑素を有する組織は，光合成機能を持つと考えて差支えない」（．以上の文献の記述を含めて，この作物生理学の分野では，葉緑体の存在する部分では光合成は条件さえあれば発現することは衆知のことであり，しかもそれが具体的に記述されていることがわか１３）ってきた（．. ２（）光合成研究史からの分析さて，「葉緑体の存在する部分では光合成は条件さえあれば発現する」という命題が光合成学史，でどのように形成されてきたのか，改めて調べてみることにした．１４機よれば緑色植物や藻類の細胞が光を受け光合成の研究の歴史を調べている市村浩（１９８３）（，１５）の研究は次のような経過をたどっている：て酸素を発生することを見いだしたプリーストリ｛「彼［プリーストリ］は水中にガラス容器を沈め茎の下端と根を覆うようにしてそこから，，出る気泡を一週間にわたって集めた．硝空気［一酸化窒素ＮＯ］をつかう検定法によってそ，れが純良な－－脱フロギストン化された－－空気であることが判明したところがここで彼．は，植物を取り出したのちもなお容器の中に気泡が発生し続けることに気づき容器の内壁に，付着した緑色の物体（ｔ）からそれが発生しているのを見いだす．それ以前より実ｔｅｅｎｍａｒｅｇｒ験に使用してきたガラス容器を総点検した彼は，ｇｒｅｅｎｍａｔｔｅｒがすでに付着しているものの多いことを知った．. 私の使っている容器のうちの多くのものにこれと同じ緑色の物体が付着していることが分ったので，私はそれらに汲みたての井戸水を満した．逆さに立てて置いたところ，それら全部から，同じように脱フロギストン化された空気が大量に－－とりわけ太陽の光のもとに，置いた場合に－－採集された．こうしてＰＲＩＥＳＴＬＥＹは，ｇｒｅｅｎｍａｔｔｅｒからの脱フロギストン空気の放出に光が関係すること１６｝を見いだした」｛．. ここでは，光を受けて酸素を発生する場所が葉に限定されているわけではさらさらなくむしろ，葉ではなく，茎や根の部分に注目しながら研究が進められたのであるそして酸素発生の場所が，．ｔｅｒｔｇｒｅｅｎｍａ，つまり葉緑体そのもので行われていることが明確に語られているのである. ．. ところで，光合成に関する啓蒙書として定評があり，光合成の教材研究のなかでも頻繁に参考にされ，また引用されている宇佐美正一郎著『緑と光と人間－－光合成の探究』（１９７７）を見ると，１７）－－彼はプリーストリの研究に興味を持ち植物の炭酸同化および呼吸を発見インゲンホウス（，，した－－の研究について，次のような記述がある：「植物は日中太陽のあたっている間はプリーストリーのいうように空気を浄化しているが，，，日陰や日没後の夜間には，動物と同じように空気を汚濁化しているしかも空気を浄化する能．力は，植物のすべての部分に備わっているのではなく，葉や緑色の茎の部分のみがこの能力をもっていて，花や果実や根のような緑色でない部分にはこの能力はないとインヘンハウスは，右の著書［『植物についての実験』１７８０年］に書いている．［中略］つまり植物の緑色部分に光があたると，脱フロジストン空気（現在でいう酸素）を１８）発生する，と彼［インゲンホウスコはいう」（．. ここまでの記述では，植物の緑色部分が酸素を作る部分であることが明らかであるところが．，２６２.

(6) . ピーマンの実は光合成しているか. 後の方で，次のような記述が出てくるのである．「光合成は植物の緑色部分だけで行われていることは，約２００年前にインヘンハウスによってみいだされていたが，葉の細胞内にある葉緑体が光合成の場であることは，つぎのような実験によって確かめられた．. ８９４年にエンゲルマンは，細胞の一部分だけに細い光束があたるような集光１９世紀の末期，１器を顕微鏡にとりつけ，葉緑体が螺旋形の帯状をしているアオミドロという淡水産の藻類を使って実験した．光合成によって発生する酸素の検出には，酸素のある方向に泳いでゆく好気性細菌を入れておいた．すると，葉緑体に光があたったときだけ，細菌がそこに集まり，葉緑体１９）以外の部分を照射したときは細菌は動かなかった」（．「「ここで，不思議に思う．いつのまにか光合成の場」が「植物の緑色部分」から葉の細胞内に「ある葉緑体」に移行してしまっているのである．さらに，揚げ足をとるつもりはないのだが，葉の細胞内にある葉緑体が光合成の場である」ことを確認する実験だというのに，エンゲルマンの実験は藻類であるアオミドロの葉緑体を使っているのである．浅学の私にはアオミドロに「葉」－－フ日，通常に言われる「葉」とは陸上の高等植物のように分化した葉身をイメージするのが自然であ９６０年の提出した系統樹の中では，藻類は「葉状ろう－－があるとは思えない．クロンキストの１２０）－－の｛植物一－－「体に根・茎・葉の区別がなく，水分や養分を運ぶ維管束が発達していないもの」一種とされている．すぐれた生物学者までもが，「葉緑体」＝「葉の中にあるもの」と思いこんでしまう節がみられるのだ．筆が滑ったといえばそうかもしれないが，「ピーマン問題」を考えている立場からは困惑させられてしまうのである．しかも，宇佐美のこの本は名著の誉れが高く－－私もその評価に同意している ■－影響力も大きいだけに，よけい上のことが気にかかるのである．２１）の本にもその懸念される影）（１９９０実際，宇佐美のこの部分の記述を参考にしている矢吹禽毒（「響が現れているように思われる．矢吹は，インゲンホウスの実験について，インゲンホウスが空. ２２）とせっかく気を浄化する機能をもっているのは，葉や茎の緑色の部分であることを見出した」（，述べながら，「かくしてプリーストリーインヘンホース，セネビエと進んできた光合成研究もソシュー，，. ルにいたって完成し，植物の緑色部分に光があたると，葉の中で大気中の二酸化炭素と根から２３〕吸収した水とが作用し，有機物質をつくり，酸素を放出することが明確になった」（としてしまい，さらに. 「植物はどのように育つだろうか，という人類の永い疑問に対し，前述のように植物の緑色の部分で大気中の二酸化炭素と根から吸収した水とが，太陽の光によって，有機物（炭水化物）２４）を合成して生育しているのだ，ということが解明され」（. たと，まとめている．光合成の場が「葉や茎の緑色の部分」から「葉の中」へ，さらに「植物の緑色の部分」と転々としてしまうのである．. 植物生理学の文献や中学校・高等学校の光合成教育での材料に葉以外のものがなかなか取り上げ. られないのは，上述したような「葉緑体は葉の中にあるもの」という先入観的思いこみが一つには起因しているのではないだろうか．. 謝本だ（３）光合成「器官」は葉紀. 先に，「葉緑体の存在する部分では条件さえあれば光合成は発現する」と述べた．この命題から「植）がただちに解決するわけ物の緑色をした部分は光合成をするか」という問題（＝「ピーマン問題」２６３.

(7) . 若菜. 博. ではない．つまり，植物の緑色部分にはすべての葉緑体があると考えてよいだろうかという問題がその間に存在するからである．これについては宇佐美（１９７７）が次のように説明している：「植物の葉や茎が緑色をしているのは細胞内の穎粒である葉緑体が緑色のためであることは，まえに述べたが，葉緑体もその全体が緑色なのではなくてグラナのところだけが緑色なので，２５｝ある．この緑色はクロロフィルという色素によるのである」（．. 「クロロフィルは植物によって細胞の中で合成される種子が発芽するときもともと種子の．，中にはまったく含まれていなくて，発芽につれて双葉や若芽で合成が起こり緑色になる高，．等植物では，クロロフィルの合成に光が必要であって暗所で発芽するとクロロフィルが合，，２６成されないから緑にならず，もやしになってしまう」｛）．. このことから，植物の緑色部分にはすべて葉緑体があると判断してかまわないであろう．ところで，先に述べたＣ－Ｆ型モデル－－これはマクロ的視点に立っている－－での高等植物の光合成・非光合成器官は，葉・茎・根等に分類されているものだったしかしミクロ的にみた．，場合の光合成「器官」はむしろ葉緑体そのものであるといってよいであろう．たとえば，柴田和雄（１９８２）は，「高等植物および藻類の光合成器官は，細胞中に存在する直径数２７｝と述べているミクロンの葉緑体（クロロプラスト）と呼ばれる穎粒です」（．. さらに，中村運（１９８８）も，「光を受ける植物細胞には［中略］独立した光合成器官の葉緑体が含まれる秋の紅葉のよう，．にクロロフィルを失いカロチノイドなどを残すものは有色体と呼び暗所で黄化した植物にみ，られるような色素類をもたないものは白色体と呼ばれるしかしこれらも適温で光が与えら．，れるとクロロフィル合成が起り，葉緑体に戻る細胞内における葉緑体の位置とか形態は固．，２８｝定的なものではなく，光などの条件に応じて変化する」（としている．. 石田政弘（１９８２）も「現存している高等植物や藻類など真核植物の光合成器官は葉緑体という形態的にも機，，，能的にも独立した細胞小器官である一方光合成細菌や藍藻のような原核細胞の光合成器官は．，チラコイドやこれの発達した膜系からできている（光合成細菌のチラコイドを特にクロマトフォアという）．いずれも原形質膜の細胞内陥入によって生じたもので，形態的に独立した小器官２９）ではない」（. と述べる．. 上記の３者のいう「器官」は，厳密にいえば「小器官」あるいは「細胞小器官とでもいう方が」よいのかもしれない．中村運（１９８７）は，「小器官は各細胞代謝を分画し，その特異性を保証するた３０）と述べているがその意味での小器官であるめの構造体である」｛，．これまで述べてきたことから， ① 「葉緑体のある場所では光合成を行うことができる」 ② 「植物，「光合成の『器官』は葉緑体であるということが確認できの緑色の部分には葉緑体があるＪ ③ ，」る．こうして，光合成の「ピーマン問題」自体の理論的結論はすでに出ているといってよいであろう．. （４）葉身以外の光合成の諸例ここで，さらに葉以タの器官が光合成をしている例を諸文献の記述からとりあげてみよう. ．まず，茎の部分での光合成活動はどうなっているだろうか？サボテンなどでは，葉が針状になってしまい，その代わりに茎が光合成を営んでいること（３１）は有２６４.

(8) . ピーマンの実は光合成しているか０Ｃ２０ｋ名である．ツルナシインゲンマメの茎も３０ｌｕｘ以上では光合成が呼吸を上まわるほどだとい，. ３２）またカタクリの有花個体では葉身はもちろん葉うし，タバコの茎も光合成を行っている（，，．，３）これらのことは「０プロローグ」での⑧の疑問－－緑３柄や茎でも光合成生産が行われている｛．色の茎は光合成しているか？－－ヘの解答に結びつく．穂でも光合成が行われている．ムギ等では，未熟な穂が活発な光合成を行い，たとえば，「オオムギでは穂の光合成速度が最大値で１６ｍｇＣ０２／穂／ｈｒで，穂に蓄積した炭水化物量の６０％が穂自体３４）イネでも乳熟期において葉身に比べ「真の光合成速度」の光合成作用に依存している」という（，．３５）で一桁低いオーダーではあるが，穂・茎・薬鞘で光合成していることが報告されている｛．枝や幹ではどうだろうか？木本植物でも，「樹種によっては，比較的若い枝や幹にクロロプラストが含まれている．ヨーロッ３｛６）というおパトリネコの林分では，幹や樹皮の光合成量がそれらの呼吸量の２０～３０％に達する」．そらく，梅やコーヒーの木の若い幹や枝も光合成しているだろう．これは，「０プロローグ」での ⑨の疑問－－樹木の緑色の幹や枝は光合成しているか？－－への解答に結びつく．根ではどうだろうか？マングローブでは，その気根が光合成することが矢吹菌寄（１９９０）によって報告されており，「光強度０３３ｃａ２ｌｉ／／の下で垂下根ヤエヤマヒルギの支柱根（）の総光合成量は１‐０８ｍｇ・伽ｍｎ．，２２Ｃ０２／ｄｉｎ／ｈｒ呼吸速度０／ｄｍ／ｈｒ胆・Ｃ０２ ‐６１－．ヒルギダマシの直立根では，総光合成速度０‐５５２・Ｃ０ｄ匝ｈ凸こ対し／呼吸速度は０２・Ｃ０６ｄｍ２／ｈｒで，いずれも光合成反応が認められｍｇ．ｍｇ３７）るとともに低い光強度であったが，その量は呼吸量を上まわっていた」｛とされている．. さらにまた，矢吹は，沖縄県西表島のヒルギダマシおよびマヤプシキの直立根についての光－光合成曲線の算出データを示しながら，「ここではマングローブの直立気根ならびに支柱根が明らかに光合成反応を行なっているこ，とを確認したことに意義がある．したがって，光合成反応によって生成された酸素が泥中の根に供給されて呼吸を助けていることが考えられる．また気根の光合成によって生成される炭水化物も根に送られ，物質生産としても大きい意義を持つ．，この点についても，まったく新しい３８｝知見といえる」（. と報告している．このことは「０プロローグ」での⑤の疑問－－緑色をした根は光合成しているか？－－に関係するだろう．実ではどうだろうか？４Ｃ０明固定量が８光合成能力が相対的に高いものとして，たとえば，ブドウではピーク時での１２５ｃｐｍ厄なｎ２であること～１０×１０５ｃｐｍ／ｄ廟２であり，ウンシュウミカン，モモでピーク時に約４ ×１０. ３９）これは「０プロローグ」での①～④の疑問－－緑色をした実は光合成するが報告されている（．か？－－への解答に結びつく．. ２. 光合成教育における「ピーマン問題」. １（）進化・適応の問題としての「ピーマン問題」地球上に最初の植物としての藻類が現れたのは約３０数億年前，陸上植物が現れたのは約４億年前といわれている．. これまで述べてきたように，光合成の場所というとまずイメージされすぎてしまうのが葉身であ２６５.

(9) . 若菜. 博. る．確かに葉の光合成能力は，一般に，他の器官と比べると相対的に高い値をもつ．葉身とそれ以外の部位との同一植物での光合成能力を比較しているデータを現時点ではまだ少ししか入手していなのだが，紹介しておこう．たとえば，ツルナシインゲンマメの葉では開薬直後のみかけの光合成速度は最高値で３～５ｍｇ０Ｃ３００ｐｐｍのＣ０濃度で正のみかけの４０）茎では２０ｋＣ０２／ｄ加２／ｈｒであるが（ｌｕｘ以上の照度，３０２，，４（１｝２を示すｄｋｎｈＣ０／／その値は０～１光合成速度をもち，ｒ１曜２．ｏＣＣ０濃度：３００ｐｐｍ，飽和光下でのみ１２また，オオムギの単位葉面積あたりの光合成速度（２，４２２｛）オオムギの穂での光合成速度かけの光合成量）は１５ｍｇＣ０２／ｄ血／ｈｒ程度とされているのに対し，４３）は最大値で１６ｍｇＣ０２／穂／ｈｒである（．すでに紹介したように，イネでは葉身に比べ一桁低いオーダーで穂・茎・葉鞘での「真の光合成速度」をもっている．. これらの事例は，いずれも葉以外の光合成活動が相対的に活発なものである．もちろん，戸刈義次も述べていたように，一般に，葉の方が他の器官に比べ，光合成を遂行するのに適した体制を持っているのは当然である．そして，その上で，葉身での光合成能力の高いことは，進化および適応の結果であることをおさえるのが重要だ。この点では次の二つの点に留意する必要がある．一つは，植物の進化をみると，植物の元々の原初的なありようは葉状組織であったということである．いわば，植物の各器官の「先祖」は藻類の葉状組織であり，それから分化した各器官が葉の機能の痕跡を残し，光合成能力を持っていても不思議ではない．それが植物の陸上への生活拡大にともない，高等陸上植物に多くみられる根・茎・葉の分化がなされてきたのである．こうして，葉は，一般に，それ以外の器官と比べれば，光合成活動に圧倒的に有利な体制を作り上げることができた．「葉緑体の存在する部分では光合成は条件さえあれば発現する」ことを理解することは，ピーマンの実も光合成していることの理解である．さらに，ピーマンの実での光合成能力は葉身の能力と大きな差があり，それは器官の分化という植物の一つの進化に沿って考えていくことができるのではないか．. 陸上植物に多くみられる根・茎・葉の分化も，もともと，陸上での生活への適応の結果である．９８６たとえば，安田善（１）は，「花は葉の変わったものであるから前にあげた花の四つの部分［めしべ，おしべ，花びら，，がく］のうち，どれが花びら状になっても不思議はないわけである．しかし，めしべが花びら状になった例はきかない．この本では花の色を花びらの色の意味で用いると前に述べたが，厳密にいえば，花びら状に４４）なった葉の色といわなくてはならないであろう」｛. と，花と葉とが相同であることを述べている．そしてまた，このことから当然，果実は元々は葉が変形してできたものであることもわかり，ピ４５）光合成能力をもっていることも自然にとらえられることーマンの実も葉の変形したものであり｛，になる．. また，食虫植物も光合成をしていること，サボテン等の砂漠地帯の植物が茎で光合成をしていることも植物の適応，器官の適応の問題として興味ある題材となろう．食虫植物の生活様式は，炭素固定でない，窒素固定の問題ともかかわっていく．ｉｐｏｔｅｎｃｙ）も「ピーマン問題」からみえてきそｔｏｔ植物の細胞の「全能性」あるいは「全形成能」（. うだ．植物細胞の「全能性」とは，１個の細胞の中に１個体を作り上げる能力を備えていることを２６６.

(10) . ピーマンの実は光合成しているか. いう．現在の段階では動物の細胞ではこの全能性が確認されておらず，植物と動物の細胞の大きく４６（４７｝｝異なる点となっているという（．. ジャガイモはなぜ種から育てずに，種イモから育てることができるのだろうか．すいかを育てる４８）が可のにカボチャに接ぎ木することやリンゴの挿し木，等々‐ これらの栄養繁殖（無性繁殖）法｛能なのは，植物細胞の全能性に関わっている‐ 第２の留意点は，「葉緑体の存在する部分では光合成は条件さえあれば発現する」立場から，緑色をしていない植物の光合成がかえって不思議にそして効果的にみえてくるように思えることだ．たとえば，アカジンの葉は緑色ではない．すると，「この葉は葉緑体をもたないのだろうか？」「光合成をしていないのだろうか？」という疑問が生じるだろう．あたためたエタノールでアカジンの. １９８４）は「これを見た子葉を処理すると紫色で隠されていた緑を見ることができる．江川多喜雄（どもたちは『緑がかくれていた．やっぱり光合成しているんだ』『やっぱり，葉緑体のあるところで４９｝光合成しているんだ』ととらえた」と報告している（．. 他方，陸上の花の咲く種子植物の中でもギンリョウソウ（ユウレイソウ）やシャクジョウバナのような緑色をしていない植物もある．これらは，緑色色素クロロフィルをもっておらず，光合成能５０）力がない｛．. これらの事例をとりあげることにより，光合成活動の場が葉緑体であることを強く実感できる可能性が広がるであろう．また，海藻類には，褐藻（コンブ・ワカメ・ヒジキなど）や紅藻（テングサなど）のように緑色をしていないものが数多くある．これに対しても，「ピーマン問題」を重視する立場からは，「これらの海藻類は葉緑体をもっていないのだろうか？」「光合成をしていないのだろうか？」という疑問５１）実はすべての藻類は緑色の光合成色素であるクロロフィルａをもが，自然にでてくるだろう（，．っているのである．ところが，陸上と海中では届く光の波長（色）が違い，さらに水中ではその深ｏｍを越すと届く光の色は青と緑になり，さらにさによって届く光の波長が異なってくる．水面下１深くなると緑色になり，さらには光のほとんど届かない深海の世界が続く．陸上植物が緑色をしているのは，クロロフィルａが緑色の光は不用なものとして反射してしまうから緑色に見えるのである．ところが水面下では，浅所を除けば，陸上の植物が利用できない青や緑色の光しかないのである．. 海藻類は，浅いところでは緑色をした緑藻類が多く，深くなるにつれて紅色をもつ紅藻類や茶色っぽい褐藻類が多くなる，という傾向がある．ただし，例外もあり，浅いところに生える紅藻も多数あり，逆に深いところに生息する緑藻類もかなりいる．ただ，浅所の紅藻は，たとえばアサクサノリ－－これは紅藻であるが－－のように，黒紫色や茶色などの暗い色をしており，深所の緑藻２５）は緑色とは言いがたい暗い濁った暗緑色をしている（．浅いところでは陸上の光とそれほど違わないから，クロロフィルａで光のエネルギーをとらえる. ことが可能であり，緑藻類が多いのも肯定できる‐ ところが，やや深所では，届く光の波長（色）が違うから，クロロフィルａだけでは，光のエネルギーを利用できない事態が生じる．そのために，紅藻類では，光合成補助色素である赤色のフィコエリスリン－－これは，クロロフィルａがほとんど吸収できない緑色の光を吸収する一一から光のエネルギーをクロロフィルａに伝達し，光合成を行っている．紅藻類では，このように，深度による届く光の波長（色）の変化に対して，光合成（補助）色素の組成によって，見事な適応をしているのである．褐藻類では，少し，事情が異なる．褐藻類の適応の仕方は，光合成（補助）色素の組成によるというよりは，つまり，光の色への適応というよりは，光の量の変化，つまり光強度の変化への適応２６７.

(11) . 若菜. 博. をしているという．. 深所に生息している一部の緑藻類は，緑色の光を利用することができる．これらの緑藻類には，シホナキサンチンという色素があり，この色素は緑色光を捕獲する光合成補助色素として機能して５３）いるのである（．. このように，それぞれの環境において，異なる波長（色）や強さの光条件を海藻は見事に光合成に利用している．陸上植物を含め，植物の基本的生活は光合成活動である．そして，光合成を行う上で最も基本的なことは光を獲得する条件である．「ピーマン問題」から次々と疑問が生じこれらの疑問を大切にし発展させることから光合成，，を軸にした植物の生活の多様性と歴史性，そしてその中にある神秘的とでもいうべき合理性の認識が芽生えてくるのではないだろうか．（２）光合成認識過程における実体的イメージの形成われわれは，「科学的概念形成に関する一つの仮説」として「科学的概念形成の全過程にわたっ５４）ここでは実体て，実体的イメージの形成こそが，決定的な役割を担っている」と主張してきた（．的イメージについて詳論する余裕はないが，実体的イメージとは「認識対象の本質的な構造を正確に反映した感性的イメージであり，それはあくまでも感性的でありながら，対象の本質的認識を媒５５）と規定されるものである実体的イメージとしてわれわれが介する実体的特質をそなえたもの」（．考える代表的な例の一つは，仮説実験授業の授業書「ものとその重さ」における「すべての物体は，原子からできており，物体は形を変えてもその原子の数は変わらないので重さは保存される」とい５６｝う物体の原子論的イメージであった（．光合成の認識過程において，「植物の緑色をした部分はすべて光合成する能力をもつ」というイメージを「当初の」実体的イメージ（Ｓｏ）として設定することができるのではないかというのが私の５７）と共通した問題群の配列が光合成の考えである．このことにより，授業書「ものとその重さ」（，授業プランにおいても可能になると思う．「ものとその重さＪにおける「問題１」は有名な「体重計の問題」である（５８｝われわれの考える．実体的イメージの視点による，この「問題１」の位置づけは「もっとも複雑な巨視的物体である人間の重さはどんなに形を変えても変わらないという典型的事実Ｆｏを生徒たちに提示することによ５９にとにある）を形成する基礎をつくる」（って，その背後にある実体的イメージ（Ｓｏ．光合成の認識過程においては以下のように考えることができるのではないか．植物の光合成活動の実際のあり様は複雑であるが，まず陸上植物において植物の種類あるいは同一植物の部位が変わ「ピーマンの実ろうとも緑色をした部分では光合成を行う能力があるという一連の典型的事実「プグは光合成するか」という問題およびロロー」での①から⑩の疑問に示される問題群もここで扱われるだろう－－を提示し，この問題の系列の経過において，「緑色植物の光合成は葉緑体で行われる」という実体的イメージ（Ｓ）を獲得するに至る．次いで，緑色をしていない植物陸上植物・海藻類－－の光合成の事実を提示し，光合成補助色素（同化色素）の役割にも注目しなが「ら，「藻類まで含めて植物の光合成は葉緑体で行われる」，光合成を行うのは細胞小器官としての葉緑体である」という認識形成の道筋を予想することができる．光合成教育の分野は，ともすると教師が教えこむ授業になりがちなところである．これを避けるために色々な試みがなされており，たとえば，科学史（光合成研究史）に学ぶ光合成の授業プラン６０）これらの試みも上で述べた実体的イメージの形成という視点で検討なども提案されている（，，．することが必要であろう．２６８.

(12) . ピーマンの実は光合成しているか. ３今後の課題これまで述べてきたようなねらいを背景に持ちながら，授業プラン化したものが，授業書案「光「高森プラン」６１）（）である．それは，まだ素案の段階であり，実際に実験授業にかけるため合成」｛には，いくつかの修正・補訂が必要であると考えている．その作業の基本的課題は，前節で述べた「実体的イメージ」形成の視点に基づいた「問題」の配列である．高森プランでは，「問題」の配列がまだ平板であり，またその「問題」への解答の仕方も，検証実験がまだ準備されていないことも一つの原因となって，天下り的である．とりわけ，「葉以外の部位が光合成をしているかどうか」に関わる「問題」はこの授業プランの一つの鍵となるところであるから，「問題」として独立させ，実験および結果の説明も具体化する必要がある．そのためにも，以下の点が課題となるだろう．（１）葉以外の光合成能力の具体的データ，そして同一植物での葉とその他の部位の光合成量の比較できるデータの調査が必要であろう．このことは植物の器官の分化とその意義をとらえる上でも重要である．（２）「ピーマンの実」（他の類似のものでもかまわないが）そのものが光合成をしていることを簡単に示せる実験が可能かどうかの検討および追求である．（３）葉以外の部位での光合成活動に必要なＣ０２はどのように供給されているのか？そしてピーマンの実に気孔はあるのかの調査である．これは葉と花の相同にも関係する．（４）海藻類の光合成について「高森プラン」はやや単純化し過ぎのきらいがあり，この部分の正確を期することである．つまり，高森プランでは海藻類の光合成についてエンゲルマンの補色海中の光が緑色光であるから，赤色の海藻は海中の深所に適応し，逆に，緑藻は赤適応説色光の豊富な浅所に適応し，また褐藻は両者の中間の深さに適応しているという説一一に沿って解説しているが，これには例外も多く誤解を招く恐れがある．９年度の４年次学生・大宮健一さん（現在は，北海道札幌市立信濃小学校（２）３）については，１９８，（教諭）の卒業論文「緑色と光合成－－ピーマンの実も光合成しているか」で追究し，ピーマンの実２６）まだ直接的な成果をみていないに多数の葉緑体が存在することを顕微鏡で確認したが｛，．また，（２）については，葉身の光合成活動を示す実験として従来よく行われているヨウ素デンプン反応には難点があることをここで指摘しておこう．第１に，光合成でできるものはデンプンとは限らないことである．第２に，光があたっていた葉身の当該の場所にデンプンがあったとしても，それが輸送されてきたものなのかあるいはそこでの光合成産物であるのかは不明のままであるからである．この実験が意味あるように見えるのは，植物の葉身に光があたるとき，そこには光合成活動が起きていることがむしろ暗黙の前提として考えられているからなのであり，その意味では，この実験は光合成活動の存在証明としては，状況証拠的なものである．いずれにしても，この実験だけで光合成活動の直接の証左とするのは不十分である．上のことは，「ピーマンの実」のように光合成しているかどうか常識的に判断しがたいものに対してヨウ素デンプン反応実験によって検証しようとしたとき，イメージしやすいであろう．デンプン反応が出たとしても，それは輸送によるものかもしれないという疑問がただちに出てくるだろう．そこで，光合成の検証実験としては，光合成活動によって減少したガスおよび産出されたガスを測定できれば－－それも教室でも使用可能な簡易な方法で，さらにまた精度の高い測定ができれば２）の実験としてよりふさわしいことになる．これは，光合成研究史の流れにも照応すること－－，（２６９.

(13) . 若菜. 博. である．. ）植物の光合成を測定する方法は，基本的には， ①吸収される炭酸ガス（Ｃ０２， ②排出される酸素（０２）， ③生成される炭水化物（または乾物）のいずれかを定量すればよい．この３つのうちでは，「０又はＣ０を測る方法が精度の上で優れており特にＣ０２を測る方法が比較的容易であるし精２２，６３）とされる現在のオーソドックスな測定法は赤外線ガス分析法による炭酸ガス度も一番高い」（，．４６）ただしこれはどこにあるというものではないし事実私の勤濃度を測定する方法だそうだ（，，，．務先にもない．小・中・高等学校の教育現場で使用するのはさらに困難であろう．そこで，もっと９８２）の開発した測定１簡便な実験が望ましいのだが，片山斜康・彦坂純子・横浜康継・古谷庫造（５６）－－原理としては発生した０２を体積で定量する－－が利用できる可能性もある法｛．以上の諸点を追究しながら，光合成授業プランの改訂と，実験授業の実施を目指していきたい．. 〈注〉８９年３月１１日，於：北海道大学）にて口頭発表．（１）第３３回北海道教育学会研究発表大会学生部会（１９『年報いわみざわ－－初等教育・教師教育研究』第（）高森秀樹（）：「緑の教材化－－授業書案〈光合成〉２１９９０」，，０‐ ６１１号，北海道教育大学岩見沢分校，ｐｐ６ ‐６．『｛）木村允（）：「草や木はどのようにして大きくなるか」３１９８４，岩波ジュニア科学講座第４巻生物の世界をさぐ９８７年発行の第３刷版から行った．以下の引用も同様である．る』，岩波書店，ｐ．１６．なお，引用は１（４）木村允：前掲書，ｐ２１ ‐ ．９（５）木村允：前掲書，ｐ ‐２ ‐ なお，下線は引用者による．（）野本宣夫・横井洋太（）：『生物学教育講座６植物の物質生産』６１９８１，東海大学出版会，ｐ．５１．なお， ①～④の数字と下線は引用者が付加した‐ 『（）戸塚搬（１）：「物質生産に関与する光合成・呼吸器能」７９７３，共，木村允・戸塚綾生態学講座９植物の生産過程』立出版づｐ ‐５１ ‐ なお，下線は引用者による‐ 『（８）井田和子（１９８８）：「光合成」，増田芳雄編著絵とき植物生理学入門』，オーム社，ｐ ‐６７の脚注‐ 家の光協会３（９）戸刈義次（１９６３）：『作物のはなし－－農業の基礎知識』，ｐ，．８．の玖村数彦（Ｑ１９８４）：「果実・種子の形成，発育」，佐藤庚・山崎耕宇・庄子貞雄・前忠彦・秋田重誠・中像博良・文永堂出版玖村敦彦・渡辺和之『作物の生態生理』８，，ｐ．．２７菊池卓郎編著『果樹の物質生産と収量－－増収技術の回松井弘之（１９８９）：「光合成産物の生産と分配」平野暁・，基礎理論』 ‐３９，農文協，ｐｐ． ‐３７『）：「植物体の部位と光合成特性」９Ｑの津野幸人（１９７１，養賢堂，ｐ，戸刈義次監修作物の光合成と物質生産』．９．「ピーマン問題｛３１）なお，後で気がっいたのだが，」にとって有益な記述をしている文献は，植物生態学における「物質生産」をテーマとしている分野－－生産生態学一一のものであり，また，作物生理学での光合成研究の方法も３２年のボイ元はこの「植物の物質生産」の考え方を踏襲・発展させたものであった．これらの研究は，いずれも１９センーイエセン『植物の物質生産』から始まるとされている．『側市村浩（）：「植物による空気浄化への光の関与－－光合成研究史１」１９８３，生物科学』，第３５巻第１号．「「１７３３Ｑ５）ＰＲ工ＥＳＴＬＥＹ，ブルーストーリ，Ｊｏｓｅｐｈ（ ‐２．６）の日本語での人名表記は，プリーストリ」．３．１３～１８０４「『ー」３年）１９８，プルーストリー一等，様々である．引用の場合は別にして，私の文章では岩波生物学辞典第３版』（での表記「ブルーストリ」を用いることにする‐. ‐１８Ｑ６）市村浩：前掲論文，ｐｐ．１７ ‐ 下線は引用者による‐. 「「「Ｑ）ＩＮＧＥＮＨＯＵＳ１７３０７Ｚ，インヘンハウス」，インヘン，Ｊａｎ（ ‐１２ ‐８～１７９９ ‐９‐７）の人名表記もインゲンホウス」. ホース」など様々だが，基本的にはやはり『岩波生物学辞典第３版』の表記「インゲンホウス」に従うこととする‐ Ｑ）宇佐美正一郎（１９７７）：『緑と光と人間－－光合成の探究』８‐３９８，そしえて文庫，ｐｐ．３．ただし，この文献は現在品切れ中である．なお，下線は引用者による．Ｑ）宇佐美正一郎：前掲書，ｐｐ４ ‐７５９ ‐７．なお，引用にあたって漢数字は算用数字に直した．下線は引用者による．２５（の西揮÷俊（９８９）：『海藻学入門』１，講談社学術文庫，ｐ ‐２ ‐ 下線は引用者による．９９２（Ｄ矢吹菌欝（１０）：『風と光合成－－葉面境界層と植物の環境対応』，慶文協．. ２７０.

(14) . ピーマンの実は光合成しているか（２）矢吹菌寄：前掲書，ｐ２．３１ ‐ 下線は引用者による‐ 「「２（３）矢吹菌欝：前掲書，ｐ２，インヘンホース」と．３．下線は引用者による．なお，この著書ではインヘンハウス」いう２種類の表記が同時に用いられている‐ （の矢吹菌欝：前掲書，ｐ２５．３．下線は引用者による‐ 鰯宇佐美正一郎：前掲書，ｐ４．８．（２６）宇佐美正一郎：前掲書，ｐ８．７．節柴田和雄（１２）：『光と植物－－光合成のエネルギーとエントロピー』９８０，培風館，ｐ ‐１ ‐ ）：『基礎生物学－－分子と細胞レベルから見た生命像』（２８〉中村運（１９８８，培風館，ｐ ‐２４ ‐ 下線は引用者による‐ 『９８２）：「光合成器官の進化」側石田政弘（１３２ ‐ ，中村運編生体機構の進化』，講談社，ｐｐ ‐３１ ‐ （３の中村運（１）：『細胞進化－－真核細胞の起原』９８７８，培風館，ｐ．９．｛３Ｐ碓井益雄・真船和夫・八杉龍一編（１）：『生物科学辞典』９５６９，みすず書房，ｐ．２５．『生態学講座９植物の生産過程』共（３２）戸塚綾（）：「物質生産に関与する光合成・呼吸機能」１９７３木村允・戸塚綾，，立出版，ｐ１．５．｛３）野本宣夫・横井洋太：前掲書，ｐ３４１ ‐１ ‐ ３の戸塚掴：前掲書，ｐｐ（ ‐ ５２．５１．（３５）玖村敦彦：前掲書，ｐ８の表４１より‐ ．２７（３６）戸塚綾：前掲書，ｐ２５ ‐ ．（３）矢吹菌講：前掲書，ｐｐ６‐ １９７７．１９ ‐ マングローブの気根での光合成の発見の経緯についても次のように報告されている：「著者ら（矢吹・北宅・杉，１９８）はタイ国ラノンのマングローブ林を調査した際に，ヒルギダマシの直立４気根，ヤエヤマヒルギの垂下気根（支柱根）など気根の表皮下に薬緑層があることを認めた‐ このことからこれら気根は光合成反応を行ない，そのときに発生する酸素が根に供給・拡散されることが考えられた．そこで気根の一部を切断し，切口から水が入らぬようにして，水の入ったガラスのコップの中に入れてみると，気根の各部から，気泡がつぎつぎと出てくるのが認められた‐ 各種の気根を日本に持ち帰り，光合成速度を測定したところ，明らかに光合成反応が行なわれており，著者らの考え方が正しいことが確認された」（同書，ｐ）９６．１ ‐引用にあたって漢数字は算用数字に直した．め矢吹菌需：前掲書，ｐｐは９７ ‐１９８．１．なお，引用にあたって漢数字は算用数字に直した‐ （３９）松井弘之：前掲書，ｐ１１図より‐ しかも，「果樹の種類や品種によっては，果実におけるＣ０２固定が果 ‐ ．３８の第２実の成長・発育や品質に極めて重要な役割を果たしていると考えられる」（同書，ｐ）とされる．．３９ ◎ 戸塚綾：前掲書，ｐ４９．．揖戸塚繕：前掲書，ｐ（２の図１８より‐ ‐５ ‐４棚）秋田重誠・村田吉男（１９７１）：「光合成特性の種間差」，戸刈義次監修『作物の光合成と物質生産』，養賢堂，ｐ．１０４の表１‐ ２２より．. 鋸）戸塚繍：前掲書，ｐ１ ‐５ ‐ 園安田費（）：『改訂版花の色の謎』１９８６，東海大学出版会，ｐ．４．櫛）この「花と葉の相同」を一つの視点にした被子植物の授業プランを，春日秀夫さん（札幌藻岩高等学校教論）が提案・実践している．また，このプランの中で，果実が葉の変形であることの一つの材料としてピーマンの実も取り上げられている．春日秀夫（１９８９）：「『八百屋の生物学』－－果実を使って考えよう」，科学教育研究協議会北『海道ブロック機関誌北海道の理科教育－－自然と進化』８‐ １２２，第２４号，ｐｐ ‐１０．「はめ中村運（）：『生命を語る－－その思想の流れ』１９８８，化学同人，ｐ．８．動物ではうまくいきませんが，植物ですと体の一部から細胞を取り出して培養すると，また一本の植物に育ちます．作物などでは，この細胞培養技術は実用化の域に達しています．つまり，一個の細胞の中には，一個体をつくり上げるのに必要な遺伝子が備わっているのです‐ このような性質を全能性といいますが，動物細胞にも一式の遺伝子が入っているはずですから，将来は動物でも体の一部の細胞を培養して一匹の動物をつくることのできる日がくるでしょう‐ もっとも，こんなことを人間社会に応用したならば，深刻な問題を生むことは確実です」．「は７）増田芳雄編著（１９８８）：『絵とき植物生理学入門』，オーム社，ｐ．７‐ 植物は動物と異なり（少なくとも現在のところ）１個１個の細胞が条件によてはもとの個体に再生する能力を備えている．この条件は主として植物ホルモっ，ンのバランスで，そのバランスによって葉だけが再生したり，あるいは根だけが再生したりする．これらの器官やｉ個体を再生する植物の能力を “全形成能”（）とよび，その能力がどのように発揮されるか，すなわち，ｔｔｔｏｅｎｃｙｐｏ植物のもつ遺伝情報がどのように発現されるかは主として植物ホルモンの割合で決められる」 ‐ 棚）；「地上にナス，地中にイモ－－接ぎ木でできる）この点については，次の文献が参考になる．八鍬利郎（１９８７こんな植物」；「なぜリンゴやナシは接ぎ木（栄養繁殖）で増やすのか」，（いずれも，山極隆編集代表『話題源生物２７１.

(15) . 若菜. 博. 一一心を揺する楽しい授業』 ‐６１，東京法令出版，に所収），ｐ，口絵写真（カラー）およびｐｐ．６０ ‐９４．棚）江川多喜雄（８）：「いろいろな植物で光合成の実験」１９４，理科教室編集部編『楽しくわかる実験・観察』，新生出版，ｐｐ．２０８‐２０９ ‐. 「（５の宇佐美正一郎：前掲書，ｐ．１４．この例は，高森プラン」でも扱われている‐ 高森秀樹：前掲論文，ｐ．６３．（Ｄ藻類の光合成に関して，次の文献が有益だった．横浜康継（５１９８２）：『海藻の謎－－緑への道』三省堂，．ただし，現在品切れ中． ◎ 横浜康継：前掲書，ｐ．２５．鰯）横浜康継：前掲書，ｐ０．１４．の高村泰雄編著（（５）：『物理教授法の研究－－授業書方式による学習指導法の改善』１９８７，北海道大学図書刊行会，ｐ．４４．. （）高村泰雄：前掲書，ｐ５５４．４．「「「）高村泰雄：前掲書，ｐ（５６４，電磁気学」，熱力学」に即していえば，．８．また，われわれの作成した授業書力学」「「それぞれ，力学的相互作用における衝突物体の変形」，電磁気学的相互作用における場の変動・伝播」，熱力学的平衡形成過程における「ゆらぎ」を実体的イメージとして設定した（同書，ｐｐ５６）．５２‐ ．（）この授業書は仮説実験授業関係の色々な文献で紹介されているが，ここでは入手の容易さ等を考慮して，次の文５７献からこの授業書に関する紹介を行う．板倉聖宣（１９６６）：『未来の科学教育』，国土新書．（５）板倉聖宣：前掲書，ｐｐ８ ‐ ２１９１．．（５９）高村泰雄：前掲書，ｐ８ ‐４．回）山田由史（１９９０）：「科学史に学ぶ光合成の発見の授業」，科学教育研究協議会北海道ブロック機関誌『北海道の理科教育－－自然と進化』第２５号，ｐｐ１０７５‐ ，．９．回高森秀樹：前掲論文．Ｇ鋤第３４回北海道教育学会学生部会（１９９０年３月３日，於：北海道教育大学岩見沢分校）にて口頭発表．岡村田吉男（１９５５）：「光合成測定法」，戸刈義次・山田登・杉山直儀・原田登五郎・林武共編『作物の生理生態』，朝倉書店，ｐ３１．．Ｇ鋪井田和子：前掲書，ｐ．８３． ◎ 片山箭康・彦坂純子・横浜康継・古谷庫造（９８２）：「高校生物教育における呼吸と光合成の定量実験（１）冊－改２『良型簡易プロダクトメーターを用いた陸上植物の光合成量の測定」１７，生物教育』，第２３巻第２号，ｐｐ ‐１２‐ ．（本学助教授・岩見沢分校）. ２７２.

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