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アサガオは、ほんとうに あさに さくの?

アサガオは、本当に朝に咲く花なのか ── 秋には真夜中に開く花の「時計」

アサガオは本当に「朝に咲く花」なのか ── 暗い時間の長さと、体の中の時計

分野:自然

アサガオの はなは、あさ おきた ときには、もう さいて います。じつは、あさの ひかりを みて ひらく のでは ありません。あきには、まよなかに ひらく こと さえ あります。

では、なにを めじるしに して いるのでしょう。くらく なってから どれくらい たったかを、はなが かぞえて いるらしいのです。そのわけが わかります。

朝の六時に庭へ出ると、アサガオはもう満開です。ところが、花が開く時刻は季節によって変わり、10月には真夜中に開くことが調べられています[1]。「朝に咲く花」というより、「朝にはもう咲いている花」なのです。

では、朝日でないなら、何を合図に開くのでしょうか。日が沈んでからの時間を数えているらしいこと、真っ暗な部屋でも同じころに開くこと、花びらが開く動きと半日でしぼむ寿命が分かります。

アサガオの開花時刻は、季節によって動く。7月は夜明けの少し前、季節が進むと早まり、10月には真夜中になる。どの季節も夜明け前に開いており、「朝にはすでに咲いている花」というのが新潟大学の解説の言い方だ[1]。

では、朝日が合図でないなら、何が時刻を決めるのか。暗期の長さ、体内時計、温度の関わり方と、花びらが開く動きや寿命までが分かる。

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1. あさがおは、いつ ひらいて いる?

1. 朝に見られるのは、もう咲いたあとの花

1. 「朝顔」なのに、開花は夜明け前に終わっている

なつの あさ、はやく おきて アサガオを みて みましょう。ほとんどの はなは、もう ひらいて います。

ところが、ひらく 時こくは、きせつで かわります。7月は、よあけの すこし まえ。きせつが すすむと だんだん はやく なり、10月には まよなかに ひらきます[1]。

どの きせつでも、あさ日が のぼる まえに ひらいて いる のです。では、はなは なにを めじるしに して いるのでしょう。

アサガオという名前から、朝日を浴びて花が開くようすを思い浮かべる人は多いでしょう。けれども、新潟大学理学部の解説によると、アサガオの開花は季節によってずれ、7月は夜明けの少し前、季節が進むと早まって、10月には真夜中に開きます[1]。

どの季節でも夜明け前には開いているので、解説は「朝咲く花ではなく、朝にはすでに咲いている花」と表現しています。朝の六時に満開なのは、花が朝日に反応したからではなく、その数時間前に開いていたからです。

季節によって開く時刻が動くなら、合図は日の出そのものではなさそうです。では、何でしょうか。

同じアサガオでも、開花時刻は季節で動く。新潟大学理学部の解説によれば、7月は夜明けの少し前に開き、季節が進むにつれて早まり、10月には真夜中に開く[1]。朝に庭で満開の花を見るのは、朝日で開いたからではなく、夜のうちに開いていたからだ。

ここから分かるのは、開花の合図が日の出ではないということだ。日の出の時刻と開花の時刻が、季節が進んでも同じ関係を保たないからである。では、何を基準に時刻が決まるのか。それが次の章の問いになる。

2. はなは、くらい 時間を かぞえて いる

2. 合図は朝日ではなく、日没からの「暗い時間」

2. 開花を決めるのは、日没後の暗期の長さである

しらべて みると、アサガオは「くらく なってから、およそ 10時間」で さく ことが わかりました[1]。ひるまの ながさが 11時間より ながい きせつの はなしです。

たとえば、日が しずむのが はやく なる あきは、さく 時こくも はやく なります。ストップウォッチを ゆうがたに おして、10時間 たつと ベルが なる ような ものです。

ただし ほんとうの はなは、きっちり 10時間とは かぎりません。けんきゅうに よっては、10〜12時間と する ものも あります[3]。

ずっと あかるい へやに おくと、アサガオは さかないで、つぼみの まま しぼんで しまいます[1]。くらく なる ことが、さく ための きっかけ なのです。

夜の長さを測る花

新潟大学の実験では、昼の長さ(明期)が11時間より長いとき、アサガオは暗くなってからおよそ10時間目に開きました[1]。日本でアサガオが育つ季節は、昼が11時間より長いので、前日の日没の約10時間後に開くことになります[1]。筑波大学の研究紹介では、暗くなってから10〜12時間後の朝方とされており[3]、「約10時間前後」と考えるのが安全です。

ウェザーニュースが示した例では、7月に日没が18時58分なら、約10時間後の翌朝5時ごろに咲きます。9月に日没が17時50分なら、約10時間後の4時前です[2]。日没が早まると、開花も早まる傾向があります。ただし、日没から開花までの時間は、季節や気温でも変わります。例は特定の地域の値なので、全国で同じ時刻になるわけではありません。

暗さが引き金になる

絶えず明るい状態に置くと、アサガオは開花せず、つぼみのまましおれます[1]。人工の照明で昼と夜を逆にして育てると夕方に開き、暗くする時刻を変えれば、好きな時刻に開かせることもできると報告されています[1]。

けれども、ここで疑問が残ります。「暗くなってから数える」なら、ずっと暗い部屋に置いたらどうなるのでしょうか。

明期・暗期と開花時刻

光の条件を人工的に変えた実験で、時刻の決まり方が整理されている。新潟大学の解説によると、明期(明るい時間)が11時間より長いときは、暗期(暗い時間)の開始後約10時間目に開花する。明期が6〜10時間のときは、明期の開始後約20時間目に咲く。日本のアサガオの季節は、自然の明期が11時間より長いので、前日の日没後およそ10時間で開くことになる[1]。

筑波大学の研究紹介も、光のシグナルを受けて暗期の開始後10〜12時間後の朝方に開花する、とする[3]。「約10時間」は固定値ではなく、おおよその目安と読むのが妥当だ。

この原理を日没時刻に当てはめると、日の長さが季節で変わる理由で説明がつく。ウェザーニュースが例示した日没18時58分(7月)なら、約10時間後は翌朝5時ごろ、日没17時50分(9月)なら4時前になる[2]。日没が早まれば、開花時刻も早まる傾向がある。ただし、日没から開花までの時間は季節や気温でも変わり、これは例示された地域の値で、全国一律ではない。

光を切らないと咲かない

連続照明に置くと、花は開かずにつぼみのまま萎れる。照明で昼夜を逆転させて育てると夕方に開き、暗くする時刻を変えれば好きな時刻に開かせることもできる[1]。暗期が、開花を始めるスイッチになっている。

ところが、この説明には穴がある。暗期の開始から「数える」には、数える何かが花の中になければならない。では、ずっと暗いままだとどうなるのか。

3. まっくらな へやでも、おなじ 時こくに さく

3. 真っ暗な部屋に置いても、花は同じころに開く

3. 連続暗黒でも開花する ── 体内時計の存在

つぼみが たくさん ついた はちを、3日間、ずっと まっくらな ところに おく じっけんが あります[1]。

それでも、はなは さきました。1日目は 3〜4時ごろに ひらき はじめ、8時ごろには ぜんぶ ひらきました。2日目も 3日目も、ほとんど おなじ 時こくでした。

あかるい くらいの めじるしが なくても、さく 時こくが あう のです。はなの なかに、からだの 時計の ような しくみが あるらしい、と かんがえられて います。

つぼみを きりとって 水に さして おいても、おなじ けっかでした。あかるい くらいを かんじて いるのは、つぼみ じぶん なのです[1]。

この はなの けんきゅうを、中学生の ころから つづけた 人が います。かいはら じゅんこさんです。その けんきゅうは、のちに 大学の 先生の 本にも しょうかい された と、にいがた大学の ページに あります[1]。

3日間の暗やみ実験

新潟大学の解説に、つぼみをたくさんつけた鉢植えを3日間ずっと暗いままにした実験が載っています。それでも花は開きました。1日目は3〜4時ごろ開き始めて、8時ごろに完全に開きました。2日目も3日目も、ほぼ同じ時刻でした[1]。

明るさの変化がなくても決まった時刻に開くのですから、花の中に生物時計があると考えられます。つぼみを切りとって水にさしても同じ結果だったので、明暗を判断しているのは、つぼみ自身です[1]。

時計は遺伝子の働きと結びついている

基礎生物学研究所の研究では、アサガオの花びらで働くすべての遺伝子の量を、開花の3日前から開いて半日後まで、3時間ごとに調べてデータベースにしました。その中には、約24時間の周期で働く遺伝子も見つかっています[4]。筑波大学の紹介でも、開花時刻はおよそ24時間周期の体内時計(概日リズム)の影響を受けている、と書かれています[3]。

この実験を長く調べた人に、貝原純子さんがいます。新潟大学の解説によると、アサガオの開花研究の多くは貝原さんによるもので、中学生のころからの研究が、京都大学の瀧本敦教授に認められたとされています[1]。

体内時計は、いつも同じ時刻に咲くほど正確なのでしょうか。それとも、まわりの気温にも左右されるのでしょうか。

連続暗黒でも開花は起こる

先の説明が正しければ、暗期の開始がなければ開花は起こらないはずだ。ところが実験は違った。つぼみを多数つけた鉢植えを3日間連続の暗黒に置いても、開花は起こった。1日目は3〜4時ごろ開き始めて、8時ごろには完全に開き、2日目と3日目もほぼ同じ時刻だった[1]。

明暗の変化がなくても一定の時刻に開くのだから、花には生物時計が働いている。さらに、つぼみを切りとって水にさしても同じ結果になったため、明暗を感じる部分は、つぼみ自身にあると読める[1]。ここで「暗期の開始から数える」とは、光の変化を引き金にして時計を合わせ、その時計で開花の時刻を決める、という意味になる。

時計は遺伝子の発現と結びついている

基礎生物学研究所の星野敦氏の研究では、開花3日前から開花後半日まで、花弁で働くすべての遺伝子の発現量を3時間ごとに調べ、データベース化した。24時間周期で発現する遺伝子も示されている[4]。筑波大学の紹介は、開花時刻の制御が約24時間周期の概日リズム(がいじつりずむ、体内時計)の影響を受けていると述べる[3]。時計の存在が、行動の観察から遺伝子のレベルでも調べられていることが分かる。

研究の歴史にも、人の物語がある。新潟大学の解説は、アサガオ開花の研究の多くは貝原純子かいはらじゅんこさんによるもので、中学生のころからの研究を京都大学の瀧本敦たきもとあつし教授が認めた、と瀧本教授の著書にも書かれている、と伝える[1]。

こうして「時計がある」と分かると、次の疑問が出る。その時計は、どこまで正確なのか。温度が変われば、ずれるのではないか。

4. あつい よるは、さくのが おそく なる

4. 夜が暑いと、時計は少し遅れる

4. 夜温と開花時刻 ── 温度によって変わる反応

よるの おんどを かえて しらべた じっけんが あります[1]。

23℃ いかの すずしい よるには、いつも くらく なってから 10時間ごろに さきました。ところが 25℃ いじょうの あつい よるは、あつい ほど、さく 時こくが おそく なりました。

おなじ きせつでも、あさの きおんが ひくい 日は はやく、たかい 日は おそく なります。

また、そとの でんきの あかりが あたる ところでは、花の つきが わるく なる と いわれます[2]。よるの くらさが たいせつな のです。

夜の温度を変えた実験があります。23℃以下では、いつも暗くなって約10時間目に開花しました。ところが25℃以上では、温度が高いほど開花が遅れました[1]。

同じ季節でも、夜明けの気温が低い日は開くのが早く、高い日は遅くなります[1]。体内時計は、時計というより、光と温度の両方を見ながら進むものなのかもしれません。

暗さが開花の引き金なので、夜に光が当たる場所では影響が出ます。ウェザーニュースは、日本花の会の研究員の監修として、外灯などの人工光が当たる場所では、花つきが悪くなることがあると伝えています[2]。

では、そうして決まった時刻に、花びらはどうやって一気に開くのでしょうか。

時計の精度は、夜温に左右される。夜温を変えた実験で、23℃以下では常に同じ時刻、暗期開始後約10時間目に開花した。ところが25℃以上では、温度が高いほど開花が遅れた[1]。このため、同じ季節でも、夜明けの気温が低い日は早く、高い日は遅い。

ここから、開花時刻は暗期の長さだけでなく、温度条件にも調整されるとみてよい。「約10時間」を固定値と書かないのは、このためだ。

人工光の影響もある。ウェザーニュースは、日本花の会の研究員の監修として、光が当たらない時間が約10時間に達すると咲くという性質を紹介し、外灯などの人工光が当たる場所では花つきが悪くなる、と伝えている[2]。報道記事での紹介なので、程度の数値は示されていない。

では、決まった時刻に、花びらは物理的に何をして開くのか。

5. はなびらは、どうやって ひらくの?

5. 花びらは、成長して反りかえる

5. 開花の瞬間 ── 偏差成長と細胞の吸水

アサガオの つぼみは、ぐるっと ねじれて います。つるの まきかたと は ぎゃくの むきです[1]。

ひらく ときは、花びらが ぐんぐん のびます。それも 内がわの ほうが、そとがわ より はやく のびます。だから、花びらが そとへ そりかえって、ひらく のです[1]。

花の 色も かわる ことが あります。「ヘブンリーブルー」という アサガオは、つぼみの ときは 赤むらさきで、さくと 青に なります[5]。

内側がよく伸びて、外へ反る

花が開くのは、花びらが急に成長するためです。1枚の花びらの中でも、内側のほうが外側より成長が速いので、花びらが外へ反りかえります[1]。開花の前の日の夜に、花びらの中央にある「曜」という厚い筋だけを残して切っても、翌朝には反りかえったそうです[1]。つぼみは、つるの巻きかたと反対向きにねじれていて、それがほどけるように開きます[1]。

花びらの細胞がふくらむわけは、サツキツツジなどの研究によれば、細胞の中のデンプンが糖に分解され、浸透圧が高まって水が取りこまれるためらしい、とされています。これはアサガオそのものの確認ではなく、ほかの花での研究にもとづく推測です[1]。

咲くと、色が変わる品種もある

アサガオの一種のヘブンリーブルーでは、開花に伴って、表面の色素をもつ細胞の中のpHが6.6から7.7に上がり、赤から青に変わると報告されています[5]。ほかの品種でも同じかどうかは、この資料では分かりません。

偏差成長で反る

開花は、花弁の急激な成長による。1枚の花弁でも内側の成長速度が外側より速い(偏差成長へんさせいちょう)ので、花弁が外側に反りかえる。実験では、開花前日の夜に、花弁の中央の厚い筋である「曜よう」だけを残して切っても、翌朝には反りかえった。つぼみは、つるの巻きと反対の右巻きにねじれていて、ほどけるように開く[1]。

細胞の急速な体積の増加は、サツキツツジなどの研究によれば、細胞内のデンプン粒が糖に分解されて浸透圧が高まり、水が取りこまれて起こるようだ[1]。ただしこれはアサガオそのものでの確認ではなく、他の花の研究にもとづく推定である。

花の色が変わる仕組みの一例

アサガオの一種ヘブンリーブルー(Ipomoea tricolor)では、開花に伴い、表層の着色細胞の液胞えきほうのpHが6.6から7.7に上がり、色が赤から青へ変わる。つぼみは赤紫で、咲くと青になる[5]。日本植物生理学会の講演要旨に基づく報告であり、すべてのアサガオの花色に当てはめることはできない。

ここまでが、咲くまでの1日だ。では、咲いたあとの花は、どうなるのか。

6. さいた はなは、どうして ひるに しぼむの?

6. 咲いた花が、昼までにしぼむわけ

6. 花の寿命 ── 老化を決める遺伝子EPH1

アサガオの はなは、ひるごろまでに しぼんで しまいます。みじかい いのちの はなです。

のうぎょう・しょくひん ぎじゅつ けんきゅう きこうの けんきゅうで、はなの いのちの ながさを きめる いでんしが みつかりました。この いでんしの はたらきを おさえた アサガオは、はなが さく 時間が、およそ 2ばいに のびました[6]。

つまり、しぼむ のは、まわりの ようすの せいだけでは ない ようです。はなの なかに、いつ おわるかを きめる しくみが あると かんがえられます。

農研機構などの研究では、アサガオの花の寿命を調節する遺伝子EPHEMERAL1(EPH1)が見つかりました。この遺伝子の働きを抑えると、花の寿命が約2倍に延びます[6]。エチレンの影響を受けにくい品種「紫」を使い、時間がたつにつれて花びらが老化していくのを調べた研究です[6]。

つまり、アサガオの花は、外の条件だけでなく、時間の経過によっても老いるようにできていると考えられます。夜の暗さに反応して開く仕組みと、開いてから老いていく仕組みが、どちらも花の時間経過に関わっています。

昼までに終わる短い一生には、咲くことにも、しぼむことにも、時間を測る仕組みが関わっていると考えられます。

花はいつまでも咲いているわけではない。農研機構の研究は、アサガオの花の老化を時間の経過にともなって制御する遺伝子として、EPHEMERAL1(EPH1)を明らかにした。エチレンの影響を受けにくい品種「紫」を用い、この遺伝子の働きを抑えたアサガオでは、花の寿命が約2倍に延びた[6]。

ここから読めるのは、しぼむことが、外の条件だけで起こるわけではなく、遺伝子に組みこまれた時間経過の老化でもあるということだ。ただし、外の条件の影響を否定する結果ではない。

夜の長さを数えて開く花が、開いてからの時間も数えていると考えると、開花と老化の2つの時計の流れが、1日の中でつながって見える。アサガオが昼までの短い命の花なのは、時間を測る仕組みが咲く前と咲いたあとの両方に関わるためかもしれない(これは資料の事実から導いた筆者の読みで、資料が直接そう述べているわけではない)。

7. じぶんの アサガオで しらべて みよう

7. 日没の時刻と開く時刻を書きとめてみる

7. 観察の道すじ ── 日没時刻と開花時刻を並べて確かめる

アサガオを そだてて いる 人は、ふくらんだ つぼみを みつけて ください。つぎの あさに ひらいたか、みて みます。べつの 日は、べつの つぼみで おなじ ことを します。

まず、日が しずむ 時こくを、天気よほうなどで しらべて ノートに かきます。つぎの あさ、おうちの 人と いっしょに はやく おきて、はなが ひらいて いる か みて、ひらいて いた 時こくも かきます。

日が たつと、日の いりの 時こくも かわります。それに あわせて、さく 時こくも かわるか、くらべて みましょう。よる くらい うちは、そとへ でないで ください。

おうちの 外の でんきの あかりが あたる ところと、あたらない ところで、花の つき かたが ちがうか みるのも おもしろい です。

アサガオを育てているなら、日没の時刻と、花が開いていた時刻を並べて書いてみましょう。日没の時刻は、天気予報のサイトなどで調べられます。翌朝、家の人と早めに起きて、花が開いているかを確かめ、わかる範囲で時刻を書きます。夜は外に出ず、見るのは朝だけにします。

数日続けて書くと、日没が早まるにつれて、開く時刻も早まるかどうかが分かります。同じ庭でも、街灯や外灯の近くとそうでない場所で、花の付き方に違いがあるかを比べるのもよいでしょう[2]。

もっと読みたくなったら、新潟大学理学部の解説[1]や、筑波大学の研究紹介[3]を開くと、実験の条件や図まで詳しく読めます。

確かめるなら、日没時刻と開花の時刻を数日分並べるのがよい。日没時刻は気象情報などで調べ、翌朝、家族と早起きして開花の状態を見る。夜に外へ出る必要はない。日没が早まる季節なら、開花時刻も早まるかを見ると、暗期約10時間という目安が自分の場所で成り立つかを確かめられる。気温が高い日は遅れることがあるので、気温も書いておくと読み解きやすい。

外灯の近くと離れた場所の花つきを比べる方法もある[2]。ただし、鉢や品種、日当たりなど条件が多いので、1回の比べで結論は出せない。

資料を読むなら、実験の条件や数値は新潟大学理学部の解説[1]、遺伝子の発現は基礎生物学研究所の研究要覧[4]、時計の遺伝子探索は筑波大学の紹介記事[3]、寿命の遺伝子は農研機構の資料[6]が一次に近い。

しらべた もとの じょうほう

参考にした情報源

参考にした情報源と、その使い方

出典について:大学・研究機関の解説や論文紹介、報道記事を使いました。何に使ったかは、それぞれの項目の最後に書いています。

  1. 新潟大学理学部「アサガオの生理学」アサガオの開花。https://www.sc.niigata-u.ac.jp/biologyindex/wada/p21/p21-1-1.html (開花の時刻、暗期と体内時計、温度、花びらの開き方について)
  2. ウェザーニュース「朝顔が咲くのは必ずしも朝ではなかった!?」。https://weathernews.jp/news/202507/030126/ (日没時刻の例と外灯の影響について。報道)
  3. つくば生物ジャーナル 高井(2024)アサガオの開花時刻制御遺伝子の探索。https://www.biol.tsukuba.ac.jp/tjb/Vol23No1/tjb202401/202010257.pdf (暗期後10〜12時間の開花と概日リズムについて)
  4. 基礎生物学研究所 研究要覧 星野敦「アサガオの多様性をゲノムで読み解く」。https://www.nibb.ac.jp/sections/pdf/2026_yoran/hoshino.pdf (花弁で働く遺伝子の調べ方について)
  5. 日本植物生理学会年会 講演要旨集 2003。https://www.jstage.jst.go.jp/article/jspp/2003/0/2003_0_250/_article/-char/ja (ヘブンリーブルーの花色の変化について)
  6. 農研機構「アサガオから花の寿命を調節する遺伝子を発見」。https://www.naro.go.jp/laboratory/nfri/seikatenji/files/2014_p76.pdf (花の寿命を調節する遺伝子EPH1について)

なおした ところ

更新履歴

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  •  中学生向けの題名を、日常の疑問が先に来る形に見直した。

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