ガラス水槽（１２．５Ｌ）、飼育用ケージ（１３．５Ｌ）、ポリケース、ロウソク、チャッカマン、植物の枝（サカキなど）、針金、梱包用粘着テープ、ビニール性デスクマット、アルミホイル

＜方法＞

１．まず、空の飼育用ケージを単に伏せた場合と、水を少量張ったポリケースの中に伏せて完全に密閉した場合とで、その中でのロウソクの燃焼時間を測定・比較した。その結果はほとんど差が出なかった。どうやらある程度の密閉がなされていれば、あまり神経質に密閉状態にこだわる必要はないらしい。
　
Fig.1　机の上に伏せたケージと水で密封したケージ

Table 1　燃焼時間

密封の 有無	無 （伏せただけ）	有 （完全に密封）
燃焼時間	５分１１秒	５分２８秒

２．次に、ガラス水槽の中に植物の枝（種名不明(^^;)。よく花束の増量に使う単子葉植物）を入れ、厚手のビニール（カットしたデスクマット）で蓋をし、梱包用粘着テープで密閉した後、二日間窓辺に静置しておいた装置を用いた。それにスライド・プロジェクターの光を当てつつ、点火したロウソクを入れてから、ロウソクの燃焼時間を測定した（４分２８秒）。
　
Fig.2　スライド・プロジェクターとガラス水槽

３．ロウソクの消火後、再度点火したロウソクを入れ、燃焼時間を測定した（蓋の開閉はできるだけ手早くおこない、開く幅もロウソクを出し入れできる最小限度に止めた）。その結果、ロウソクの燃焼直後の水槽内では、ロウソクの再燃焼は難しいことを確認した（５秒）。
　
Fig.3　針金で作ったロウソク立て
フックで水槽の縁に掛けられるようになっている。アルミホイルのフードは、炎の熱でビニールの蓋が説けてしまわないようにする工夫

４．２〜３と同様の測定を、別の水槽（同じように準備したもの）で行なった。結果は同じであった

Table 2　燃焼時間

	最初の燃焼時間	再燃焼
１回目	４分２８秒	５秒
２回目	３分５８秒	１２秒

４．ここで水槽を密閉したまま、スライド・プロジェクターの光を当て続けて、ロウソクが燃焼できるようになるかどうかを確かめることにした（約１時間）。また、蓋の開閉の際、どうしても換気されてしまうことがここまでの操作で明らかであったので、密閉したままで点火操作を行なえるよう、ビニール蓋の隅を半円形にカットし、そこにポリ袋を貼り付けて、中に手を入れられるように装置を改良しておいた。水槽にはあらかじめロウソクとライターを入れておいた。
　
Fig.4　密封したまま手を入れられる工夫

５．約１時間ほどスライド・プロジェクターで照射した後、中のロウソクに点火を試みたが、光量の不足のためか、点火しなかった。
Fig.5　点火しない

６．ここで雪が降り始め、一同、帰宅の足が不安になったために解散することにした（残念！）。

＜方法２＞

１．＜方法１＞の４．で作った装置を、３日間窓辺に放置してから１／２３に点火してみた処、４分０７秒間燃焼した。したがって、＜方法１＞の５．で点火しなかったのは、やはり光量不足の為と思われる。
Fig.6　数日間窓辺に静置

２．光合成時間を十分に取るため、１週間後（１／３０）に再度点火してみたが、前回までとほぼ同様な時間しか燃焼しなかった（４分２５秒）。ある程度の時間を超えた光合成は無意味であることが確認できた。

３．いよいよ、植物の有無によって燃焼時間がどれだけ異なるかを確かめることで、プリーストリーの実験の再現を試みることにした。まず窓辺で２日間光合成させた後、燃焼時間を測定したところ、４分４６秒間であった。ロウソクが消えた直後に再点火しようとしても、火はつかなかった。
Fig.7　消える直前の炎

４．次に対照として、光合成がなされていない空気中での燃焼時間を測定した。蓋を全部外して、水槽を十分に換気した後、元通り密閉してから燃焼時間を測定した処、４分２４秒間であった。このとき、水槽内の気体量を変化させないために植物は入れたままにしておいたが、換気後に時間を与えていないので、便宜上「光合成していない気体」として扱った。＜方法１＞５．および＜方法２＞１．において明らかなように、光合成の有意な結果が得られるまでは、少なくとも数日間の時間が必要であるので、植物の入った水槽内を換気しても、植物の影響を気にする必要はないはずである。

４．そのまま窓辺に静置し、２日ごとに３．を繰り返した（毎日実験しなかったのは、別にサボっていたわけではなくて、天気の影響を押さえるため）。２日後に点火してみると、ロウソクは燃焼を始めた。いずれの回も、ロウソクが消えた直後は、再点火は不可能であった。

	光合成気体	対照	燃焼時間差
１回目	４分４６秒	４分２４秒	２２秒
２回目	４分３２秒	４分２６秒	６秒
３回目	４分３０秒	４分１３秒	１７秒
平均	４分３６秒	４分２１秒	１５秒

＜考察＞

一応、植物が無い方が燃焼時間が短くなる傾向が見られる（平均１５秒）。これは、植物が酸素を放出したからである、と見なしてよいようであるが、換気直後の最長燃焼時間と、光合成後の最短燃焼時間との間にはわずか４秒の差しかなく、今回の結果から、直ちに「プリーストリーの実験を再現できた」とは断言しがたい。最初に水槽内にあった酸素が、ロウソクの燃焼によって二酸化炭素に置き換わり、それが光合成によって再度酸素に置換されているのであるから、そもそも外気の燃焼時間とそれほど差が出る訳はないのである。あらかじめ水槽内を二酸化炭素で満たしておけば、おそらく数分単位で差が生じるに違いないが、あいにく二酸化炭素のボンベが切れていたので、そこまで確認はできなかった。

ただし、＜プリーストリーの実験＞２．の内容―すなわち、「汚れた」空気内に植物があると、ロウソクは燃焼可能になる―は、再現できたといってよいだろう。ロウソクが消えた直後は再燃焼できないほど「汚れた」水槽内の気体も、２日間の光合成によって燃焼可能なほどに復活することは確かめられた。これは同時に、＜プリーストリーの実験＞３．をも確かめたことになる。

＜感想＞

高校生物の教科書や図説には、植物がないよりもある方がロウソクの燃焼時間が延び、ハツカネズミも生き続ける、というように描かれているが、上記の参考資料では、むしろ植物による空気の再生がメインであったように読める。その点については、まずまず再現に成功した、といえるだろう。しかし、植物による燃焼時間の延長は、多少の傾向は見られたものの、はっきりしない結果に終わった。もう少し劇的な結果を期待していたので、少々残念である。