顕微鏡生物実験室23

***アオダモの蛍光を太陽光で見る ***


多くの樹木の皮は蛍光物質を含みますが、アオダモ(モクセイ科 トネリコ属)の樹皮には特別多く 含まれます。
 切った小枝を水に入れてブラックライトで照らすと、切口から青く美しい蛍光物質が、出てきてやがて水全体に拡がります。
この蛍光は条件によってはブラックライトでなくても、LEDライトや自然の太陽光でも見られます。


1)アオダモという植物

                              
アオダモ(別名コバノトネリコ)は北海道から九州まで日本各地に自生していて、大木になると高さ15m、幹の太さ40cmにもなることがあります。
木材としては弾力があり耐久性に優れていることから、野球のバットやテニスのラケットなどに使われます。
その涼しげな樹形から庭木やシンボルツリーとして植えられていることも多いのです。
葉の縁は少し波打っています。このことはやはりモクセイ科 トネリコ属で、同じく庭木とされることがあるシマトネリコも同様です。しかし、シマトネリコが常緑であるのに対し、アオダモ秋から冬にかけては葉を落す落葉樹です。(シマトネリコも冬の寒さや日照不足などで落葉することもあります)。

そして何といってもその大きな特徴は樹皮に大量に含まれる青く美しい蛍光物質です。
「アオダモ」という名はそれからつけられたという説もあります。
 
 アオダモ  


2)ブラックライトの下で見る蛍光
水を入れたコップを暗い所で黒い紙の上に置き、紫外線を発するブラックライト(100円ショップで購入のものを使いました)で照らしておきます。アオダモの枝を切ってその水に挿すと、切り口から青い蛍光物質が、煙が湧き出るように出てきます。その蛍光物質は次第に拡がっていきます。下中央の写真は1時間後の状態です。この蛍光は明るいところでもはっきり見えます。何と、屋外の日なたでブラックライトで照射しても青い蛍光が見えました。

 


3)LEDライトで照射しても蛍光が見える

 
LEDライトには紫外線をほぼ含まないタイプのものと、わずかに含むタイプのものがあります。100円ショップで買ったこの写真のLEDライトの光にはわずかに紫外線が含まれています。

アオダモの枝を挿したコップの水をこれで照射してみました。
このように暗いところでも明るい所でも蛍光が見えました。
この場合も黒い紙の上に置きました。

ただブラックライトとは違い、屋外の日なたではこのLEDライトで照射しても蛍光は見えませんでした。

また、スマートホンのライトで照射した場合も、暗い所でも蛍光は見えませんでした。


4)太陽光で照射しても蛍光が見える

 


さて、「アオダモ」という名については、枝を水に挿すと水が青く染まるから、という説があります。「アオダモ」という名がいつの時代つけられたのかは分からないということですが、ブラックライトというものはなかった時代とすると、自然の太陽光の下で青く見えたと思われます。つまり青い蛍光が見えたと。

地表に届く太陽光には比較的可視光に近い波長の紫外線(UV-AとUV-B)が含まれます。ただ、枝を挿したコップの水をふつうに太陽光の下で見ても青くは見えないのですが…。

でも、いろいろ条件を替えて見てみると…。次のような場合には太陽光の下で蛍光が見えました。
晴れた日の昼間、コップに水を入れ、アオダモの枝を挿します。それを黒い紙の上に置きます。
一部屋のカーテン(または雨戸)を全て引いて部屋を暗くします。
コップを黒い紙の上に置いたまま窓際までもっていき、そこのカーテンだけを少し開けて太陽光を入れます。
この写真のように青い蛍光が見えました。

「アオダモの枝を入れた水が青く見える」というのは本当でした。

アオダモの枝を入れて水が青く見えたのは恐らく、少し暗い場所に差し込んだ太陽光で黒又は暗い色をバックに見た場合と思われます。 


〔注意〕
紫外線は目を刺激します。100円ショップのブラックライトの光の波長は比較的可視光線に近いものですが、直接見ないでください。できれば紫外線カット眼鏡をかけて実験してください。目が疲れないうちにブラックライトの使用を終わりましょう。


〔追記〕

・蛍光を発するしくみについては次を見てください。mijika18
・上記2)〜4)の実験はすべてコップを黒い紙の上に置いています。こうすると青い蛍光が見やすくなります。
・アオダモの蛍光物質について
 この物質は恐らくカフェー酸とその誘導体と思われるということです。何のためにこの物質をもつのかは、細菌や微生物から身を守る防御物質の可能性が考えられるということです。〔下記参考資料4)〕

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[参考資料] 1)絵を見てできる生物実験 PartU(講談社サイエンティフィク) 1999年 岩波洋造・森脇美武・渡辺克己 著 P12〜13
2)いろいろなものがブラックライトで光る(徳島県立博物館) https://museum.bunmori.tokushima.jp/ogawa/blacklight/goods.php
3)アオダモの花(県立広島大学) https://www.pu-hiroshima.ac.jp 
4)アオダモの蛍光物質は何のため?(日本植物生理学会)https://jspp.org.>q_and_a>detail
5)蛍光-展示ガイド(名古屋市科学館) https://www.ncsm.city.nagoya.jp
6)アオダモの枝で本当に水が青くなるのか(木のメモ帳)https://kinomemocho.com


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