樹木の内部の水分が凍結しないのはなぜ？

質問

樹木は伐採時点で、含水率100％以上（繊維分よりも水分が多い）が普通です。
樹木は水分を根から吸い上げ、導管を使ってH2Oを葉まで持ち上げて、光合成に利用しているそうです。

外気温がマイナス40度にもなるシベリアや旭川で、樹木の内部のH2Oが液体でいられるのはなぜでしょうか？

樹皮が断熱材の働きをしているからという説を読みました（神埼隆洋著：続　いい家は無垢の木と漆喰で建てる。ダイアモンド社）。
しかし、そもそも断熱材は温度差のあるところで、温度の均一化までの所要時間を延長する効果しかありません。つまり、最高気温が零下の場所で、0℃以上を保ち続けることはできないわけです。シベリアや旭川の冬、何カ月も氷点下が続くところで、樹木内水分を凍結させないためには、断熱だけでは無理で、加熱が必要ではないかと思います。

質問１：酷寒の地に生きる樹木の樹内水分が凍結しない理由はなんでしょうか？
質問２：酷寒の地に生きる樹木を伐採したら、樹木内水分は一気に氷結し、体積膨張によって樹木を破壊するでしょうか？

回答No.1

C-elegans · ベストアンサー

>質問1

・不凍タンパク質類や糖の働きによる結晶成長阻害。
・細胞内の水分を最小限にすることで過冷却状態を維持（理論上－40℃まで可能だそうです）。
・凍結させても問題ないところに排水して身代り的に凍結させる機構（細胞内凍結さえ防げばよい）。
・氷結→解凍によって発生する気泡への対処としての仮道管。

>質問2

樹木個体が死ぬことと不凍タンパク質が変性することは独立なので、伐採によって水分が一気に氷結するということはないと思われます。
ただ、生体状態で水分が凍り亀裂が走る「凍裂」という現象は日本でもよく見られます。

お礼

詳しい回答ありがとうございます。

”不凍液入り”ってことですか。
さすが、神様の設計に抜かりは無いですね！

人間が作ったセメントコンクリートの方が内部水分の凝固対策に手こずりますね。

きっと地球が間氷期から氷期に向かうと神様が不凍液の量も増やすのでしょうね(笑)

回答No.2

iBook 2001（@iBook-2001）

はじめまして♪

現実的には様々な組み合わせで成り立っています。

分厚い樹皮もその一つでしょう。

樹木が根から水を吸って枝葉に送り、、、
これはかなり簡素化した表現です。

実際に樹液や草花の場合でも、純粋な水がそのまま循環している訳では有りません。
樹液は色が有ったり、香りが有ったり、粘り気や、味など、、、（中にはメイプルシロップとして好まれる物や、水仙の葉などの有毒の物も有ります。）

人間だって、水を飲みますが、体内の水分が単純なH2Oではありませんね。

水に塩を入れるだけで凍結始める温度が変化します。

つまり、分析すれば多くはH2Oですが、純粋なH2Oとは違うと言う事です。

樹液成分だけでも、質問の１、２は説明可能かと思いま～す♪

お礼

回答ありがとうございます。

すっかりH2Oだと勘違いしていました。
神様が不凍液を入れといてくれたと言う事ですね。