服についてきた、とげのあるオナモミ。ひとつずつ外して数えると、種子の数も分かった気になります。しかし、外側から数えた「ひっつくまとまり」と、その中の種子は同じ単位ではありません。オナモミの仲間では、かぎのある包みの中に通常二つの種子が含まれます。数える前に、何を一個としているかをそろえる必要があります。
植物の名前と運ばれ方を覚える学習から、もう一歩進めてみましょう。「動物について運ばれる」と答えた後で、運ばれた数、地面に落ちた数、発芽した数を区別できるでしょうか。これらを一本の計算で結ぶには、それぞれの段階にどんな条件を置くかが大事になります。
とげのある外側を、そのまま種子と呼ばない
オナモミのとげのある部分は、花の集まりを包んでいた総苞に由来します。その中には、種子を含む果実が包まれています。ここでは外から外せるひとかたまりを「とげのある包み」と呼んで区別します。細かな名前を全て覚える前でも、包みを一個数えることと中身を一粒数えることが異なる、と理解できます。
ふつう二つが入る性質を学んでも、拾った全てに必ず充実した種子が二粒あるとは決められません。傷んでいるものや、十分育たなかったものが混ざる場合も考えます。例題で「各包みに種子が二粒ある」と指定すれば、その条件を使えますが、現物を数える場面で同じ数値を無条件に掛けてはいけません。
図では、三つの包みと、その中に各二粒あると仮定した六粒を対応させました。図の三本のかぎは、とげの実際の本数を示していません。ここで読み取るのは外側の個数と内側の個数の関係です。種子は食べたり口に入れたりせず、構造の確認には資料や標本の写真を用います。
二粒が、同じ日に発芽するとは限らない
オナモミの仲間の包みには、大きさや休眠の状態が異なる種子が含まれることがあります。休眠は、水などの条件だけをそろえてもすぐには発芽しない状態です。したがって、一つの包みから最初に一本の芽が出たとしても、中に種子が一粒しかなかった証拠にはなりません。
発芽しなかった種子を、全て死んだ種子と呼ぶことにも注意が必要です。観察期間が短かった、温度などの条件が合わなかった、休眠していた、といった可能性を分けます。一方で、休眠を理由に「待てば全部生える」と言い切ることもできません。発芽の有無を調べる期間と条件を記録して、そこまでの結果としてまとめます。
運ばれ方も同様です。毛や衣服へ付着できる形は散布に役立ちますが、付着した包みが全て遠方へ行くとは限りません。すぐ近くで外れるものもあり、到着した場所が発芽に適しているとも限りません。仕組みの説明と、最終的に育つ割合の計算は別々の問いです。
例題1：包み、種子、芽を三段階で数える
次は本稿用の架空の条件です。とげのある包みを15個調べ、全てに種子が二粒ずつ入っていました。そのうち包み12個が土の上へ落ち、残りは土へ届きませんでした。土へ届いた種子の半分が観察期間内に発芽したとき、芽は何本ですか。一本の芽は一粒の種子から出るものとします。
答え・解説： 土へ届いた種子は12×2＝24粒、芽は24÷2＝12本です。最初の15個へ直接半分を掛けると、土へ届かなかった包みまで発芽の計算に含めてしまいます。図の矢印に「15個のうち12個」「一個に二粒」「半分」と順に書くと、割合を掛ける相手が見えます。
例題2：一本だけ出たら、中には一粒？
二粒ずつ種子があると確かめた包み10個を、条件をそろえて観察しました。二週間後には、各包みから一本ずつ、合計10本の芽が出ていました。「もともとの種子は合計10粒だった」「残りの10粒は全て死んだ」という二つの結論は、どちらも成り立つでしょうか。
答え・解説： どちらも成り立ちません。最初の確認から種子は20粒です。期間内に発芽した10粒と、発芽が確認されていない10粒に分けられますが、後者が全て死んだかは分かりません。休眠や条件、観察期間を追加して調べる必要があります。発芽した数から、元の種子数を逆算できるのは、全て発芽するなどの条件が与えられたときです。
生物の数の問題では、かけ算そのものよりも単位の移り変わりに注目してください。包みの個数を種子の粒数へ直し、さらに芽の本数へ直す。そのたびに必要な条件を一つずつ使うと、外から見える形だけで数を決める誤りを防げます。
種子の運ばれ方と、種子の休眠と発芽時期も合わせて確認しましょう。