紫外線による植物へのダメージ
植物の光合成には日光が必要不可欠ですが、強すぎる紫外線は植物にダメージを与えてしまいます。
植物も人間と同じで、紫外線をブロックしなければなりません。植物の細胞が深刻な影響を受けてしまいます。
植物は光合成のために日光を必要とします。太陽の光はクロロフィルと呼ばれる色素により吸収されます。そして、化学反応によりエネルギーとなるグルコースを生み出します。
しかし、全ての光が同じ役割という訳ではありません。
光の色によって、エネルギーの量が異なるのです。例えば、赤い光は緑の光よりエネルギーが少なく、緑の光は青や紫の光よりエネルギーが少なくなります。植物は、ほとんど全ての色の可視光線を光合成に用いることができますが、クロロフィルは緑の光をわずかしか吸収しません。この理由から植物の茎や葉は緑に見えるのです。
紫外線はDNAのような分子の結びつきを破壊するほどのエネルギーを持っています。だから、人間が紫外線を浴びると日焼けをしてしまうのです。
紫外線は人間の皮膚細胞のDNAにダメージを与えます。すると免疫システムは、皮膚がんなどのさらに深刻な問題を引き起こすことのないように、その細胞を壊してしまいます。
皮膚はメラニンと呼ばれる黒い色素分子を作りだし、それが紫外線を吸収して、皮膚がダメージを受けることのないように保護します。強い紫外線にたくさんさらされると、さらに皮膚を保護するために、皮膚細胞がさらに多くのメラニンを作り出します。これが人間の皮膚に日焼けが起こるプロセスです。
しかし、紫外線は人間にだけ有害なのではなく、植物細胞を含む、他の生物の有機分子やDNAにもダメージを与えることが確認されています。
植物は日中は紫外線にさらされた状態でずっといるので、紫外線が多すぎると光合成にも支障が生じてしまいます。
なぜなら、太陽光からエネルギーを受け取るプロセスでダメージを受けてしまうからです。それには植物にとって大切なタンパク質、クロロフィル、光合成遺伝子が含まれます。
ちょうど、人間の皮膚が太陽の光から身を守るためにメラニンを形成するのと同じ様に、植物も自らの細胞を守る術を持っているのです。
葉焼け
植物は、様々な物質で構成された混合物、フラボノイドを形成し、それが紫外線を吸収してくれます。
そして、紫外線にさらされる前に、自分の身を守るための化学物質を生み出していなかった植物の細胞は、死んでしまい、葉に白っぽい日焼けが生じてしまうのです。この現象が、「葉焼け」と呼ばれます。
植物の専門家たちは、日中に植物に水やりをすると「葉焼け」を起こしやすくしてしまうと言います。
その理由は、水滴が小さいレンズのような役割を果たすことで、太陽の光を集めてしまうので、植物の葉に光をあてる点をたくさん作ってしまうから、というものです。黒い紙を虫眼鏡で焼いてしまうような原理ということです。
もっとも、水滴の形はさまざまに異なり、大きさも違いますから、葉の上にある水滴の状態によって、葉焼けの結果も様々です。
つまり、植物は光合成のために太陽光を必要としますが、自らの細胞を保護する準備が充分にできていないと「やけど」をしてしまうのです。