高い木の葉にも水は届く。幹の中に心臓のようなポンプがあるわけではない。水を上へ動かす中心的な仕組みは、葉から水が蒸発することと、細い通路の中で水のつながりが保たれることである。
葉で失われた水が、下の水を引く
葉の内部から水が蒸発し、気孔を通じて水蒸気が外へ出る過程を蒸散という。葉の水が減ると、根から葉へ続く道管などの木部を通じて水を引き上げる力が生じる。これを凝集力・張力説で説明する。
水分子同士が引き合う凝集力によって、水の柱は張力を伝えられる。水と通路の壁との付着も関わる。上で起きた水の損失が、連続した通路を介して下まで影響するのである。太い幹の空洞に一杯の水が入っているという構造ではない。
毛細管現象だけでは足りない
細い管に水が上がる毛細管現象は、植物と水を考える入口になる。背の高い木の吸水を、それだけで説明することはできない。葉から大気へ水が失われ続けることによる水ポテンシャルの差が、長い経路の流れを支える。
根から水が入る際にも、土と根の水の状態や、細胞の膜を通る移動が関わる。植物によっては根圧も生じるが、大きな木の水を根だけで押し上げていると考えると、蒸散の重要な役割を見落としてしまう。
水の通路には壊れやすさもある
乾燥して土から水を取り込みにくくなると、水を引く張力が強まり、通路に気泡ができて流れが妨げられることがある。水の連続性に依存する仕組みには、その連続性を失う危険も伴う。木部の構造は、この問題とも関係する。
気孔を閉じれば水の損失を抑えられる一方、光合成に必要な二酸化炭素の取り込みにも影響する。木は水を運ぶ管を備えるだけでなく、水を失う入口と炭素を得る入口を調整している。一本の木の吸水は、土、植物、大気がつながった過程なのである。
木部は主に水や無機養分の輸送を担い、師部は糖などの輸送に関わる。両者を同じ方向へ流れる一本の管として捉えることはできない。
参考資料
- USGS：Capillary Action and Water
- OpenStax：Transport of Water and Solutes in Plants
- Georgia Tech：Water Transport in Plants — Xylem
参考資料確認日：2026年10月14日。