モウセンゴケの葉に小さな虫が付いている写真を見ると、「植物なのに食事をしている」と驚きます。ここから「虫を食べるのだから、光合成はしない」と考えると、二つの働きを一つにまとめすぎています。食虫植物も光合成を行います。虫を捕らえることは、光合成を丸ごと置き換える働きではありません。
理科で「養分」という言葉が出てきたときは、何を指すのかを確かめたいところです。でんぷんのような有機物と、成長に必要な窒素やリンなどの元素を、同じ言葉だけで処理しないようにします。植物の栄養を考える問題では、入ってくる物と、それを使って作る物を分けることが出発点です。
光で作ることと、足りない成分を補うこと
緑色の食虫植物は、光のエネルギーを利用して、二酸化炭素と水から有機物を作ります。一方、捕らえた虫からは、窒素やリンなどを含む成分を得ます。虫の体にもさまざまな物質が含まれるので、「虫から得るのは窒素だけ」と限定するのも正確ではありません。
光合成で有機物を作れても、植物の体を作るすべての成分が、光と水と二酸化炭素だけでそろうわけではありません。食虫植物には、土から得られる栄養分が乏しい環境で暮らすものがあり、捕虫は不足する成分を補う手段になります。
この関係を、食べ物の量だけで表すより、材料の種類で考えてみてください。材料Aがたくさんあっても、材料Bが足りなければ、同じようには作れません。光を受け取ることと虫を捕らえることは、どちらか一つだけ選べばよい二択ではないのです。
捕虫の仕組みも、一種類ではない
モウセンゴケは、葉にある粘液で虫を捕らえます。ハエトリソウのように葉を閉じる仕組みとは異なります。「食虫植物は葉がぱっと閉じる」と一つの映像で全部を説明しないでください。袋状の葉へ落とし込むものなど、捕らえ方はさまざまです。
また、モウセンゴケは名前に「ゴケ」が付いていますが、花を咲かせる植物です。名前の一部がコケ植物と似ていることと、同じ分類になることは別です。問題に花の写真や種子の説明があるなら、名前よりその証拠を優先します。
食虫植物を題材にすると、「植物は動かない」「植物はほかの生物を利用しない」といった大ざっぱなイメージが見直せます。ただし、珍しい例を知ったあとに、今度はすべての植物へ捕虫の仕組みを当てはめる必要もありません。どの種類の、どの働きを説明しているかを文章に残します。
例題1：「虫を与えれば暗くてもよい」は言える？
ある食虫植物について、資料に「緑色の葉で光合成をする」「捕らえた虫から窒素などの成分を得る」と書かれています。この二つから、「虫を十分に与えれば、光のない場所でも同じように成長する」と言ってよいでしょうか。
答え・解説： 言えません。資料は光合成と捕虫という別の働きを説明しており、捕虫が光合成を不要にするとは示していません。暗い条件では光合成に使う光が得られません。虫を与える量を増やしたことだけで、その条件を補えたと判断することはできません。
ここで「暗くすれば直ちに枯れる」と言い換える必要もありません。植物にはそれまでに蓄えた物質があり、観察する期間によって見える変化も異なります。問われているのは、資料から同じ成長を保証できるかどうかです。否定する理由を、分かっていない生存日数で埋めないことが大切です。
実験では、光と捕虫を別々に動かす
捕虫の効果を比べたいなら、同じ種類で初めの大きさが近い株を用い、光、温度、水分、土などをそろえます。虫を与える群だけを明るい窓辺へ移した場合、成長の差が虫によるものか、光によるものかを分けられません。
同じ「育った」という記録でも、葉の枚数、葉の面積、乾いた体の重さ、花の数では指標が異なります。葉が増えた一方で一枚ずつが小さくなることも考えられるため、何を測ったかを明記します。条件をそろえることと、結果の物差しをそろえることは、両方必要です。
例題2：どの二群を比べる？
架空の比較計画です。A群は明るい条件で虫を与える、B群は同じ明るさで虫を与えない、C群は暗い条件で虫を与えない、としました。ほかの条件は共通です。明るい条件で虫を与える効果を調べるには、どの二群を比べますか。また、AとCの比較だけで捕虫の効果を取り出せますか。
答え・解説： 比べるのはAとBです。AとCでは虫の有無と明るさが両方違うため、捕虫だけの効果を取り出せません。AとBで差が出た場合も、その種類、その栽培条件、その観察期間での結果として記録します。あらゆる食虫植物に同じ大きさの効果がある、とまでは言えません。
もしAとBに差が出なかったとしても、虫から何も得ていないと即断はできません。土から十分な成分を得ていた可能性や、観察期間が短かった可能性もあります。「差が見えなかった」という記録と、「働きが存在しない」という結論には距離があります。
養分の名前を、通り道に書き込む
植物へ向かう矢印に「養分」とだけ書くより、光、二酸化炭素、水、窒素などの成分と分けると、説明が具体的になります。そのうえで、葉で作る有機物と、外から取り込む成分を区別してください。捕虫という目立つ動きの陰に、光合成という基本の働きもあります。
共生する生物の役割を比べるなら地衣類の菌類と藻類を、成長段階によって必要な条件を分けるなら発芽と肥料の関係を読み合わせてください。珍しい生物の問題ほど、知っている名前を増やすだけでなく、材料と働きを一つずつ整理することが役立ちます。