植物が太陽の光で育つってどういうこと?
植物の葉っぱが緑色をしているのは、葉緑体(ようりょくたい)という物質(ぶっしつ)が含(ふく)まれているから。
この葉緑体は、太陽光のエネルギーを使って、根から吸(す)い上げた水と空気中の二酸化炭素(にさんかたんそ、CO2)を、でんぷんなどの栄養や、酸素(さんそ、O2)を作る働きをするんだ。
植物がおこなうこの「光を使った栄養づくり」を「光合成(こうごうせい)」と言うよ。光合成は葉緑体を持った植物だけができることなんだ。
植物はこの栄養に、根などから吸い上げた窒素(ちっそ)という養分を結びつけて、成長に必要な「たんぱく質」を作って成長するんだよ。
さらに、地球温暖化(ちきゅうおんだんか)の一因(いちいん)である二酸化炭素(にさんかたんそ)を、吸い取って、酸素をはき出してくれるから、植物はわたし達にとって欠かせない存在なんだ。
この光合成のちょうど反対に、酸素と栄養分から、二酸化炭素と水とエネルギーを作るのが、呼吸(こきゅう)。植物は光合成だけでなく、呼吸もしているんだね。特に太陽の出ない夜は光合成ができないから、もっぱらずっと呼吸をしている。
一度、光合成で作った酸素(さんと)と栄養分から、呼吸(こきゅう)をすることで植物は生きるために必要なエネルギーを作りだすことができるんだ。
ところで、光合成は二酸化炭素(にさんかたんそ)を使って酸素を作ったけど、呼吸すると今度は酸素を使って二酸化炭素をはき出してしまう。それでは何にもならないんじゃないの? と思うかも知れない。
でも、二酸化炭素(にさんかたんそ)の元となる「炭素(たんそ)」の一部は、植物を成長させるたんぱく質に変わっているから、光合成でできた二酸化炭素(にさんかたんそ)が呼吸(こきゅう)によってまた全部外に出てくるわけではないんだ。全体としては、植物はやはり二酸化炭素(にさんかたんそ)を取りこんで酸素(さんそ)を出してくれる、大切なものなんだね。
最近では、光合成の力を最大限に活かすために、特別な光を使って、植物がより早く成長するようにする技術が植物工場で研究されているよ。工場では、光や温度をコントロールして、一年中安定した野菜の生産が可能になっているんだ。