研究の進め方

質問

学校で１年間自分でテーマを決めて研究をするということをやっている中学生です。
それで、私は「球根植物はわざわざ種子を作らないでも、球根だけで繁栄すればいいのではないか？なぜ、無駄（？）な労力を使うのか？」と疑問に思い、５ヶ月間調べてきました。
実験でユリの花を条件つけて育てました。
１・そのまま受粉させて育てる　２・受粉した後、花（子房）を切り取る　３・開花前に花を切り取る
として育て、受粉と球根の関係（受粉しなくても球根は増えるのか）などを考察していく予定です。１のユリはつぼみが出来るという一応の成果は出ました。また、球根と種子の違いなど基本的なことも調べました。
でも、そこで行き詰ってしまいました。成果は出たものの、最初の疑問の答えにはなかなかたどり着かないのです。このあとどんなことをしたらいいのかなどアドバイスや参考になる本・ホームページを知っている方がいましたら教えてください。

回答No.1

blackdragon · ベストアンサー

一見同じような働きのものを複数持っている場合、その目的は何でしょう？

・予備のため？
・実は、別の働きを持っている？
・働く目的は同じでも、働き方がちがう？

など、いろいろ考えられるでしょう。

今までの実験からみて、どういう理由が予測されますか？

予測が立ったら（仮説）、それを証明するためにはどうすればいいか考えましょう。ただし、「なぜ？」ということを証明することは困難だったり、不可能だったりします。
（たとえば、人間は、「なぜ」2本足で歩くのか？というような疑問にたいして、「こういう利点もある」ということを論ずることはできますが、「これが理由であるに間違いない」という証明は不可能ですよね。）

そういう場合は、「なぜ」を証明するのではなく、「こういう役にたつことは確からしい」ということを示す実験や説明を考えたほうがいいでしょう。

今回のテーマも、「○○だからだ」とはいえない性質のものなので、「○○という利点はありそうだ」ということをゴールにおいてはいかがでしょうか？

いずれにせよ、研究では、たいていの場合「仮説」を立てることが重要です。
ただ観察することから答えにたどり着けることも無いわけではありませんが、あらかじめ、どういう答えがありそうかを考えて、その答えが正しいかどうかを確かめていくと言うのが、多くの場合、研究の王道でしょう。

そして、最初の仮説と矛盾する実験結果が出てきた場合には、仮説のどの部分が間違っていたのか、どこを修正すればその結果と矛盾しない説になるのか、それとも、仮説は根本から間違っていたのか、といったことを考えて、新しい仮説を立てて、それを確かめる実験にのぞみます。

お礼

回答有難うございます。予測が大切みたいですね。球根の季節が学校とずれていたので、多少急いで実験を始めてしまいました。それが原因みたいですね…。でも、これからでも遅くないとは思うので、よく考えて見たいと思います。本当に有難うございました。

回答No.4

japonicus

「球根植物はわざわざ種子を作らないでも、球根だけで繁栄すればいいのではないか？なぜ、無駄（？）な労力を使うのか？」

これが原点ですよね？
行き詰ったら、原点に戻りましょう。

love-studyさんの実験では、受粉と球根形成の関係を明らかにする事が目的になっているようです。言い換えれば、「種子ができる場合」と「種子ができない場合」では球根形成に何かの変化があるのか？を観察しているわけですね。
これはこれで非常におもしろい研究だと思いますが、最初の疑問とは少しズレているようです。

最初の疑問は、「どうして種子と球根の両方を作るのか？」という事ですね。
この疑問に対しては、「種子と球根の違いは何か？」を調べてはどうでしょうか？
構造などについては参考書にも載っていると思いますので、love-studyさんの実験で確かめたいポイントは、「種子から生まれたユリと、球根から生まれたユリには違いがあるのか？」という事になると思います。

なぜAとBがあるのか？
と思ったら、AとBの相関関係を調べる前に、
AとBの違いは何か？
を調べてみるのが良いでしょう。
AとBの違いが明らかになり、それぞれの役割が分かってくると、その次にはAとBのお互いの関係が考察できるようになると思いますよ。
非常に面白そうな実験です。頑張って続けて下さい。

お礼

アドバイス有難うございました。先日基本的なことを調べなおしてみたら、なんとなく考察できるような状態にはなりました。これからも、ちゃんと実験を続けていこうと思います。ほんとうに有難うございました。

回答No.3

Anthocyanin

一応、名前の通り「植物屋」なので専門家ということでアドバイスさせていただきます。

「球根で増える植物が種を作る意義」として、一つは#2のtree5555さんもおっしゃっているように「遺伝的多様性の維持」ということが挙げられます。球根で増えた植物体は遺伝子が全く同じなので、例えばある病気が発生したときに全滅してしまうおそれがあります。これに対して種子で増えた植物というのは遺伝的に親や兄弟とは少しづつ異なるので、全滅の危険性を低減できるわけです。人間でも兄弟によって風邪を引きやすい人と引きにくい人がいるのと同じ理屈ですね。
しかし、この「意義」を実験で実証するのは非常に大変です。おそらく一年では無理でしょう。
そこで第２の意義として「増殖率の違い」が挙げられます。ユリの球根は一年でせいぜい数倍にしか増えませんが、種子であれば数十倍に増えますよね。なおかつ、球根は親の生えている場所から動けませんが、ユリの種子は風に乗って遠くまで生育範囲を広げることができます。この点について調査すれば立派な研究ができるのではないでしょうか？

お礼

回答有難うございます。遺伝子の問題は文献などを参考に自分の意見を入れながら、仮説でもいいので書いてみようかとは思っています。せっかくアドバイスをもらったので有意義な研究になるように頑張りたいと思います。

回答No.2

tree5555

こんにちは、今大学に通っているものです。
私の学部は薬学部なので、植物はあまり得意ではないのですが、一応知っている限りで答えさせていただきます。

植物というのは動物と違い、たった植物の中のたった一つの細胞からでも元の形を作る事が出来るという特性をもっています。
つまり、別に球根じゃなくても新たな固体を作ることができるという事です。
アジサイなんかがいい例です。普段私たちが見ているアジサイは観賞用に改良されたもので、花にあるおしべ、めしべが全く働きませんので、アジサイの一部を植える事によって増やしていきます。これを栄養生殖といいます。
ちなみに球根は根ではなく茎が変化したものです

それとなぜ種をつくるかというと、植物も含め全ての生物は受粉などをする事によって、親とは違った遺伝子をもつ固体をつくることができます。生物は新たな遺伝子をもつ固体を作る事によってゆっくりと長い時間をかけて進化してきたんですからね。
だからユリも絶えず進化を続けるため必ず種を作るんだと思います。
ちなみに球根は種ではなく茎が変化したものですから、球根から育つ植物は遺伝子が変わっていません。ですから親と全く同じ固体なんです。

それと生物の進化についてもうちょっと詳しく言うと
この世界は弱肉強食ですよね、つまり弱いものは生き、強いものは死ぬということです。ですから弱いものつまり劣った遺伝子をもつものは消えていき、強いものはつまり優れた遺伝子をもつものは生きて子孫を残していきます.こうして優れた遺伝子を長い年月をかけてつくられていくのです。こうして生物は進化していきます。これは植物のユリにも言えることです。

お礼

回答有難うございます。わかりやすい説明でうれしいです。がんばってこれからも研究を続けたいと思います。