【配布資料】今日から始める自然観察「カタバミの葉っぱを観察してみよう！」

観察ノウハウ

専門度：専門度2

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テーマ：自然観察ツール

フィールド：公園市街地農地

【今日から始める自然観察】カタバミの葉っぱを観察してみよう！（PDF／2.4MB）

＜会報『自然保護』No.600より転載＞
このページは、筆者の方に教育用のコピー配布をご了解いただいております（商用利用不可・抜粋利用不可）。ダウンロードして、自然観察などでご活用ください。

都市の道路の隙間に生えている植物は過酷な環境で生きています。そんな植物の代表であるカタバミを調べてみると、カタバミが急速に適応進化していることが分かってきました。身近なカタバミを観察して、進化を感じてみませんか？

深野祐也（千葉大学大学院准教、園芸学研究科作物学研究室）

カタバミは葉の色は緑だけでなく赤いものまで、ばらつきがあります。特に赤い個体はアカカタバミと名付けられています。緑葉と赤葉の個体は交配できますし、赤～緑の中間もたくさんあります。ただし、モミジの紅葉などと違って、葉の色は生まれたときからあまり変化しません。葉の色は多くは遺伝的な性質です。

葉っぱは何色？

カタバミは、3～5cm程度の葉柄の先にハート形の小葉が３つ集まります。あなたが見つけたカタバミの葉っぱは緑色でしょうか、赤色でしょうか？
東京近郊のさまざまな農地や公園（緑地部）と市街地の道路（都市部）でカタバミの葉色を観察してみたところ、緑地部は緑葉ばかりな一方、都市部では赤葉が多いことが分かりました。

赤葉のカタバミの画像都市部（市街地の道路）

緑葉のカタバミの画像緑地部（農地や公園）

身近な進化をみてみよう

私たちは、赤葉の個体は市街地の道路（都市部）に多いけれど、農地や芝生など緑が多い場所（緑地部）にはほとんど生えていないことに気が付きました。東京近辺の26地点で調査すると、都市部と緑地部で葉の色がはっきり分かれていました（図１）。実験室や温室で行ったさまざまな実験で、その理由が分かりました。25℃くらいの適温では赤葉よりも緑葉の個体の方が、光合成の効率が高くよく成長できるのに対して、35℃以上の高温環境では、赤葉の個体の方がよく成長できました。葉に含まれる赤い物質（アントシアニン）のおかげで高温に強くなっているようです。アスファルトやコンクリートの隙間に生える都市のカタバミは、ヒートアイランドによって高温ストレスを受けています。もともとのカタバミは緑色ですが、市街地では高温に強い性質を持つ、赤いカタバミが生き残り、世代を重ねて、より赤くなり、増えていったのです。

もし都市の高温ストレスがカタバミを赤く進化させるなら、世界中の都市でも観察できるはずです。この予測を、世界中の人が利用する生物観察アプリ（iNaturalist）のデータで検証しました。世界中で撮影された9561枚のカタバミの写真を分析すると、世界中で市街地の道路に生えるカタバミは緑地に比べ赤葉の割合が高いことが分かりました。皆さんもカタバミの葉色を観察してみませんか。

グラフの画像図１：カタバミ集団の葉色の違い。東京都市圏の26地点で、半径200～300mで出会った最初の20個体を調査。緑地集団は農地や公園など緑地のみ、都市集団はすべて道路を探索した。