蒸散を例に対照実験を考える

 

容器（試験管やメスシリンダーなど）に水を入れて，そこに植物の枝をさし，植物から蒸発する水の量を調べる実験です．どの実験とどの実験を比べると何がわかるのか整理します．

 

※前提として，

• 考える部分は「葉の裏」，「葉の表」，「枝」の三種類．
• 「葉の裏」，「葉の表」，「枝」．この３つの部分を選んでワセリン（油）をぬって，それぞれの部分からの水の蒸発を起こらなくする．
• それぞれの葉の表面積がほぼ同じ．
• <容器の水面からの蒸発がないように，水に油を浮かべる．
• ある時間がたったあと，水がどのくらい減ったか比べる．水が蒸発する量＝「葉の裏からの蒸発」+「葉の表からの蒸発」+「枝からの蒸発」
• 多くの植物は，葉の裏側に「蒸散が起こる穴（気孔）」が多く，葉の裏側から蒸散が盛んに起こる．（ただ，葉の表側に気孔が多い種類もいる）

考えられる実験は次のA～Gです．

実験方法	A	B	C	D	E	F	G
実験方法の説明	葉のついた枝のまま，ワセリンをぬらない	葉の裏にだけワセリンをぬる	葉の表にだけワセリンをぬる	葉の両面にワセリンをぬる	枝だけにワセリンをぬる	葉を除いて，葉のついていたところにワセリンをぬる	水だけ（蒸散の起こらない「ガラス棒をさす」なども考えられる）
もとの水の量	100	100	100	100	100	100	100
一定の時間がたったあとの水の量	80	95	84	99	81	99	100
減った水の量	20	5	16	1	19	1	0

 

次にA～Gの状況を整理するために表をつくります．

ここでは，何もしていなければイキ，ワセリンをぬっていれば✕としています．葉を除いてしまった場合も葉がないので✕です．（ワセリンをぬっていれば✕，何もしていなければ○という表現もあるのですが，その方法だと葉を除いてしまったときに○なのか，✕なのか迷うので，ここでは✕かイキかにしています．）

	A	B	C	D	E	F	G
葉の裏	イキ	✕	イキ	✕	イキ	✕	✕
葉の表	イキ	イキ	✕	✕	イキ	✕	✕
茎	イキ	イキ	イキ	イキ	✕	イキ	✕
減った水の量	20	5	16	1	19	1	0

このような表をつくると，比較がしやすくなります．例えばDとEは，イキと✕の組み合わせが同じなので，同じ実験であることがわかります．

AとBを比べると，A．「葉の裏」がイキているとき（自然のままのとき）と，B．ダメ（✕）になってしまったとき（葉の裏の穴をふさいだとき）を比べていることがわかります．

AとBを比べると，「葉の表」はどちらもイキです．「茎」もどちらもイキです．つまり「葉の裏」という条件だけを比べています．

「葉の裏」がイキているときは水が蒸発していきますが，「葉の裏」をふさいだら水が蒸発していきません．A－Bと考えると，「葉の裏」から出ていく水蒸気は15です．

CとDの組み合わせも，AとBの組み合わせと同じ意味です．「葉の表」はどちらも✕です．「茎」もどちらもイキです．ちがうのは「葉の裏」だけですので，「葉の裏」の水の蒸発を比べることができます．

いきなり比べてはいけないのは，たとえばAとDです．「葉の裏」はイキと✕，「葉の表」もイキと✕です．これは，AとDの水の減った量が，「葉の裏」が原因なのか「葉の表」が原因なのかわからないということになります．