木の組織構造から可能性を探る～木の細胞にもみられる螺旋状の構造～
前回の記事では、“木は人にやさしい”“木ってなんか良い”その木と人との親和性の根源を人類史を遡りそのヒントを探りました。
木の性質や、自然素材としての木材の更なる可能性について探るため、木の組織構造と、それを利用していた初期のヒト族に着目してみました。
画像はhttp://forestchem.sakura.ne.jp/?p=720からお借りしました。
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『Roland Ennos(2021)The Age of Wood.(ﾛｰﾗﾝﾄﾞ・ｴﾉｽ 水谷淳(訳) (2021)「木」から辿る人類史 NHK出版』より紹介
木の組織構造を利用する
初期のヒト族は掘り棒を使う際に、木の優れた力学的性質を活用したと思われる。前の章で述べたように、枝を曲げたときに折れる様子は木の組織構造に左右される。しかし枝の強度、剛性、靭性は、つまるところ細胞璧自体の分子構造によって決まる。細胞壁の剛性が高いのは、へミセルロースを主成分とする軟らかい基質の中にセルロースの結晶性微小繊維が埋めこまれていて、その基質がさらにリグニンという高分子によって固定されているためだ。その構造の美しい点は、繊維が細胞の長軸に対して約二〇度の角度でコイル状に巻きついて、長軸方向での細胞の強度を高めていることである。また細胞璧が壊れると、繊維のコイルが引き伸ばされたばねのようにほどけて、組織から何千本もの髪の毛状の繊維が突き出し、破断面がざらざらになる。このときに大量のエネルギーが吸収されることで、靭性がガラス繊維のおよそ一〇〇倍にもなり、さらなる破断を防ぐ。もっと剛性の高い人工建造物をも破壊するようなハリケーンにも樹木が耐えられたり、木製ボートがガラス繊維製のボートよりはるかに衝突に強かったりするのも、このおかげだ。
木の組織には、木自体にとっては役に立たない二つの性質があり、初期のヒト族は思いがけずそのうちの一つにも助けられたようだ。木が折れて乾燥しはじめると、力学的性質が向上するのだ。これは生物材料としてはかなり珍しい性質で、骨や角や爪は水分を失うと弱く脆くなる。しかし木の細胞壁が乾燥すると、へミセルロースの基質から水分が蒸発して堅くなり、セルロース繊維どうしがずれにくくなる。そうして剛性は上がる一方で、セルロース繊維自体によって決まる強度や例性は変わらない。サバンナの乾期に湿度が六〇パーセントに下がると、一般的に木の水分量は三〇パーセントから一二パーセントに低下し、剛性は三倍になる。初期のヒト族もそれ以降の人類と同じく、この性質の変化を活用したのだろう。まだ乾燥していないうちに掘り棒の先端を歯や鋭利な石で尖らせておき、乾燥して剛性が上がってから使ったのかもしれない。完全に乾燥した掘り棒なら、乾燥していないものに比べて約一・五倍深い穴を掘ることができただろう。
このように、初期のヒト族は二足歩行をしながら半樹上生活を送る類人猿だったととらえるのが一番だろう。脳は現代のチンパンジーと比べてさほど大きくはなかった。ルーシーの脳は重さ約四五〇グラム、のちのパラントロプス・ボイセイやパラントロプス・ロブストゥスは約五〇〇グラム、ホモ・ハピリスは六五〇グラムだった。彼らは現代のサバンナに暮らすチンバンジーに似た行動をとって、幅広い歓物質を食べていたが、中でも根の割合が多く、木製道具を作って扱う能力も高かったはずだ。第4章でくわしく述べるが、いまから三二〇万年前にはオルドワン石器と呼ばれる原始的な石器も使っていて、手もそのような石器を握るのに適した形に推化していた。
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木自体にとっては役に立たない木の組織の性質を利用して、生命を維持するための巣に続き、木を道具として活用する
また、二次細胞壁のS2層の中にあるセルロース繊維が、細胞の長軸方向に対しておよそ20度の角度でらせん状に巻きついていることから、
光渦や円偏光などの螺旋状の電磁波が、生命を形創り、その後も生命にエネルギーを送り続ける秩序化の電磁波ではないか？
で紹介されているように、一見すると、木材は螺旋構造は見られないが、木の組織構造を形成している螺旋構造によりエネルギーを受信し続けている⇒”木の空間は心地よい”につながる要素のひとつなのかもしれません。
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