章動（植物学）

章動運動とは、植物の茎、根、葉、その他の器官が、器官の異なる部分における成長の違いによって曲がる運動を指します。 特に、円運動とは、成長中の植物の茎の先端によく見られる円運動を指し、伸長する茎の側面の周りの成長の違いのサイクルが繰り返されることによって引き起こされます。^[1]章動運動は通常、植物細胞内の水圧（膨圧）の一時的な違いによって引き起こされる「変動」運動とは区別されます。

単純な章動運動は、平らな葉や花びらで発生します。これは、表面の両側の成長が不均等なために起こります。たとえば、若い葉の芽では、各小葉の外側の表面が速く成長し、隣接する小葉の上に湾曲してコンパクトな芽を形成します。芽が広がるにつれて、葉の内側の表面の成長が速くなり、芽が開き、葉が平らになります。同様の成長の不均等ですが、より急激に局所的であるため、芽の中で葉が折り畳まれて丸まり、花びらの形状が変化します。

回転運動は成長中の苗で最も顕著で、円運動と上向きの成長の組み合わせにより、先端が螺旋状に上昇します。回転運動の最初の詳細な分析は、チャールズ・ダーウィンの「植物の運動力」でした。^{[2] [3]}彼は、ほとんどの植物の動きは回転運動の変形であると結論付けましたが、現在では多くの反例が知られています。回転運動は重力や光の方向に対する直接的な反応ではありませんが、これらの要因と多くの生理学的プロセスがその方向、タイミング、振幅に影響を与える可能性があります。^[1]

ほとんどの植物における回旋運動の機能はわかっていませんが、多くの巻き付く植物は、木の幹などの垂直な物体を見つけて巻き付くのに役立ち、巻きひげがより小さな支柱を見つけて巻き付くのに役立ち、これらの動きを適応させています。^{[4] [5]}成長中の蔓や巻きひげの先端は、最初は大きな円を描いて揺れ、障害物（潜在的な支柱）にぶつかる可能性を最大化します。障害物に遭遇すると、円は狭くなり、蔓や巻きひげは成長するにつれて支柱に巻き付きます。

過去1世紀にわたり、植物の章動に関する研究により、その起源について3つの主要な理論が提唱されてきた。^{[1] [5]}

• ダーウィンによって最初に提唱された「内部振動子」理論^[2]は、植物の章動運動を内因的な運動として説明しています。
• 「重力屈性オーバーシュート」理論​​によれば、^{[6] [7]}植物のシュートにおける章動は、直立姿勢を求める際の重力屈性反応の遅延によって生じる可能性がある。この理論は、いわゆるヒマワリ方程式におけるホップ分岐の存在によって理論的に裏付けられている。^[8]
• 宇宙での実験で重力がなくても章動運動が持続することが示された後、^[9]一部の研究者は「2振動子」モデルを提唱し、^[10] 2つのメカニズム（内因性振動と重力屈性、固有受容性、またはその他の性質の外因性フィードバック振動子）を説明しました。

宇宙での新たな実験では、重力の存在が植物の芽の振動に関与し、それを増幅させ、節転位の減少も確認された。^{[11] [12]}これらの発見は、これまで無視されていた重力負荷による弾性たわみの影響を説明するために再検討された「2振動子」仮説を支持するものである。^[13]形態弾性ロッドモデルを用いたいくつかの研究では、ホップのような分岐現象が発生し、弾性が振動の開始を決定する上で重要な役割を果たすことが示された。^{[14] [15]}特に、植物の芽は臨界長に達すると「外因性」振動を起こし、それが「内因性」振動に加算される可能性がある。^[15]

• 向性
• 走化性

• 「ヒマワリの苗木の章動」 。 2010年12月29日閲覧。