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植物と動物は、ケイ素とカルシウムの使い方が違う

有機物と 無機物 の定義は古いかも知れませんが、植物と動物の身体の多くは 有機物 で出来ています。
有機物で無ければ、私たちが動植物を食べても文字通り砂を噛む思いなってしまいます。
しかし、その動植物の身体の中でも無機物はあり、しかも生命活動にとって重要な地位を占めています。

私たちの身体を支える骨、海老や蟹など甲殻類の外側の殻、バラやサボテンの棘(とげ)などの硬い部分には、 ケイ素 カルシウム などの無機物が多く含まれています。
そして、これらの無機物は 地殻 (地表から深さ20~50 キロメートルの範囲)を構成していると言っても良いほど多量に存在します。
例えば、火成岩の組成は、 酸素  46.4%   ケイ素  28.1%   カルシウム  4.15%
生物が骨格部分や重要な部分(棘:身を守る? 水分の蒸発を防ぐ?ために)にたくさんある元素を使うのは合理的と言えます。

ちょっと付け加えますと、陸上高等植物の身体を支える部分は有機物です。
植物は光合成によって グルコース (単糖)を作り、グルコースを結合させて 高分子 セルロース (紙などを作る) 多糖類 ペクチン (ジャムなどを作る)
高分子重合体 リグニン (細胞が死ぬと硬くなる)を作り、それらで 細胞膜 を作り、その中に水分を入れて膨らませて身体を支えています。
(細胞が死ぬと硬くなる(= 木質化 )訳ですが)

という訳で、光合成が出来る植物は、動物にはエネルギーになる糖で身体を作っている贅沢者なのです。 大袈裟に言えば、植物はお菓子の家です。

ところで、動物と植物の硬い部分(骨や棘)の成分は大きく違います。
高等動物は私たちの身体で解るように カルシウム化合物 (リンと結合)ですが、植物の場合は ケイ素化合物 (ケイ酸=酸素と結合)と カルシウム化合物 (酸化カルシウム=酸素と結合:石灰)に分かれます。
例をあげると、 バラ カラタチ の棘の部分は、カルシウムが多く、 イラクサ の棘の部分は、ケイ酸が多くなっています。
の表面がザラザラしているのもケイ酸の為で、稲はケイ酸を集積して身体を硬くしています。
植物がケイ素を採るかカルシウムを採るかは、カルシウム化合物が作るアルカリ性が大嫌いかどうか、という問題もあるようですが、規則性は無いようです。

単細胞 原生動物 (アメーバ・ゾウリムシなど)や少し進んで 多細胞 になった海綿は身体を外部から守るために、 ケイ酸 を分泌するものと カルシウム を分泌するグループに分かれます。

もう少し進んだ 腔腸動物 サンゴ虫 はカルシウム化合物で身体を守ります。
サンゴ礁ですね。
しかし、腔腸動物のクラゲはケイ酸やカルシウムの恩恵を受けずに骨無しです。

もっと進んで 軟体動物 のタコやイカは、全体的にはふにゃふ にゃですが、身体の一部に硬い部分を持っています。
お料理なさる方ならご存知かと思います。
この部分には石灰質(カルシウム化合物)が多くなっています。

硬骨魚類 (普通の魚)では、身体を支える骨の主成分は、私たち人間と同じように 燐酸カルシウム になっています。

ここまででお気づきになられた方も多いと思いますが、陸上植物は高等になっても、カルシウムかケイ素を必要とするグループと、どちらも必要としないグループに分かれますが、動物の場合はちょっと高等になれば必ずカルシウムを必要とすることです。
この事実は、身体を硬くしたり支えたりする物(骨や殻)を作るためにだけカルシウムが必要というのではないという事を示しています。
カルシウムは周知の通り、細胞内外の情報伝達や筋肉収縮などに必要な成分で、心臓をポンプとして循環系を作っている動物には、骨や殻はカルシウムの貯蔵庫としての役目もある訳です。
また、動物が海で生まれ陸上に上がったと考えた場合、海中に多いカルシウムを呼吸によって作られた炭酸ガスと反応させて炭酸カルシウムとして固体化でき、炭酸と引き離して利用するのも容易と考えれるからです。

では、ケイ素は全く要らないかというと・・・・
造骨細胞 コラーゲン グリコサミニグリカン などの 有機骨基質 を合成しますが、これらの有機骨基質にカルシウムが沈着して骨化するまでは、造骨細胞の ミトコンドリア (細胞のエネルギー生産の場)にカルシウムとケイ素が集積しているのです。
やがて、カルシウムが沈着して骨化すると、ケイ素は痕跡だけを残して無くなってしまいます。
ケイ素が造骨細胞に有機骨基質を作らせる働きをさせているようです。

地殻上で一番多い酸素、次に多いケイ素が生命に深く関わっているのは理解できても、酸素は 活性酸素 として毒物になり、ケイ素は化合物の微粉末を吸い込むと 肺ガン になるものです。( 石綿 ・アスベスト公害)生命というのは綱渡りのようなバランスの上に成り立っていると思うと、いっそう不可思議に思います。