トマトを徹底解剖：植物、栽培、栄養、歴史、分類の謎

鮮やかな赤色と独特の風味が魅力的なトマト。野菜？果物？その分類を巡る議論もまた、トマトの奥深さを物語っています。本記事では、トマトのルーツ、植物としての形態や生態、栽培方法、栄養価と健康効果、歴史的背景などを詳しく解説します。「トマトが赤くなると医者が青くなる」ということわざの真意、世界への広がり方、そして現代の食卓に欠かせない存在となった理由を、データと事例を交えながら徹底的に深掘りします。トマトに関するあらゆる疑問を解消し、その魅力を存分に堪能できるよう、分かりやすくまとめました。

トマト（tomato; Solanum lycopersicum）は、ナス科ナス属に分類される植物であり、その果実は食用として広く親しまれています。別名としてアカナスとも呼ばれ、世界中で栽培されています。植物学的には、リンネの『植物の種』に記載されています。原産地は南米大陸西部のアンデス山脈周辺とされ、特にアンデス山脈北部から中央アメリカにかけて分布していた北方系の野生種が栽培化されたと考えられています。現在も原産地には、栽培種と共通の特徴を持つ多様な野生種が存在し、これらは栽培種と変種の関係にあると見られています。

英語名の「tomato」は、メキシコの先住民が使用していたナワトル語の「tomatl」（トマトゥル）に由来し、「膨らんだ果実」を意味すると言われています。ヨーロッパに伝播した当初、イタリアでは「ポモ・ドーロ（金色のリンゴ）」、フランスでは「ポム・ダムール（愛のリンゴ）」と呼ばれていました。現在でもイタリア語の「ポモドーロ（pomodoro）」、クロアチア語の「ポミドーリ（pomidori）」など、その名残が残っています。日本においては、「唐柿（とうし）」「赤茄子（あかなす）」「蕃茄（ばんか）」「小金瓜（こがねうり）」「珊瑚樹茄子（さんごじゅなす）」といった様々な別名が存在します。

トマトは、果実の大きさによっていくつかの種類に分けられます。一般的に、100g以上のものを大玉トマト、30gから100g程度のものを中玉（ミディ）トマト、10gから30g程度のものをミニトマトと呼びます。さらに、1cm以下の非常に小さなものはマイクロトマトと呼ばれることもあります。日本で一般的に使われる「プチトマト」という名称は、サカタのタネが小型トマトの種苗につけた商品名であり、和製フランス語のため日本でのみ通用します。フランス語では「tomate cerise（チェリートマト）」、英語では「cherry tomato」が一般的な名称です。

トマトの区分は、植物学的な見方と、食生活における慣習的な見方で異なります。植物学上は、種子を覆う部分が実であることから、トマトは「果物」に分類されます。しかし、食材としての一般的な認識では、料理に用いられることが多いため「野菜」として扱われることが一般的です。日本の農林水産省も「野菜（果菜）」として分類しています。この分類に関しては、過去にアメリカで裁判沙汰にまで発展した興味深い経緯があります。1893年、アメリカの最高裁判所において、関税法に基づき野菜には関税が課され、果物には課税されないという状況下で、輸入業者が「トマトは果物である」と主張し、税関が「野菜である」と反論する訴訟が起こされました。最終的な判決では、「トマトはキュウリやカボチャと同様に菜園で栽培される野菜である。また、食事の中で供されるが、デザートとしては提供されない」と判断され、「野菜」とされました。この背景には、欧米ではトマトが主に加熱調理用の食材として用いられることが多く、日本の生食文化とは異なる食習慣が存在したことも影響していると考えられます。

トマトは一年草として知られていますが、生育に適した環境下では多年草となり、茎の一部が木のように硬くなることがあります。自然な状態での草姿は、枝葉が豊かに茂った茂みのような形状をしています。茎は緑色で、表面全体に細かい毛が生えています。この毛は、葉を含め植物全体に独特の香りを放ちます。

トマトの葉は互い違いに生え、2回羽状複葉という複雑な構造を持っています。この複葉の形状は、野生種や栽培品種によって多様なバリエーションが見られます。一般的に、小葉の数は5枚から9枚程度で、主茎に最初に生える2、3枚の葉は小葉の数が少ない傾向にありますが、その後に出てくる葉ではやや数が増加します。まれに、葉と茎の接続部分付近に小葉が発生する奇形が見られ、複数の研究でその現象が報告されています。これらの奇形は、表皮、または表皮とその下の層に由来する細胞分裂によって形成されると考えられています。葉は茎に対して180°-90°-180°-90°の間隔で配置されており、これは特定の維管束の連結パターンと関連しています。同じ側の葉では、2列の維管束が直接つながっていますが、横の列同士では1列ずつ連絡し、反対側の葉とは直接つながりがないという特徴があります。

トマトの茎は、単軸分枝と呼ばれる成長パターンを示し、葉を形成する栄養成長期と花序を形成する生殖成長期が交互に繰り返されます。主軸の茎は通常6枚から12枚の葉を形成した後、その先端に花序をつけ、成長を終えます。この生殖成長期の直前に形成された最上部の葉（蓋葉）の葉の付け根からは、新しい芽が伸び、仮軸が形成されます。この蓋葉の葉柄の一部は、新たな栄養成長シュート（茎）へと発達し、花序軸が横にずれることで、最終的に花序よりも上部に位置するようになります。仮軸は3枚の葉を形成した後、再び花序を先端につけ、同様の仮軸分枝パターンを繰り返します。そのため、花序は植物体の側面に位置し、葉の付け根ではなく節の間に見えるような独特の配置となります。

トマトの花は、無限花序に分類される総状花序が基本となっており、一つの花房に多数の花を咲かせます。一般的には単一の花房（シングル花房）を形成しますが、稀に分岐して二重花房（ダブル花房）となることもあります。最初に咲く花は、主茎の先端に頂芽として形成されます。その後、その花柄の中央部から順番に花が咲き、螺旋状に配置されます。それぞれの花は花序軸の側面に左右交互に生じ、立体的な配列となります。果実が成長すると、この立体的な配置は平面状に見えるようになります。花はナス科植物特有の放射相称花であり、両性花です。通常、花は6枚の緑色の萼片、6枚の黄色の花弁、6本の雄しべが合着した円錐形の葯筒、そして6個の合生心皮からなる雌しべで構成されています。雄しべは環状に配置され、その中心から雌しべの柱頭が突き出ています。萼は果実が成熟した後も残る宿存萼です。

トマトの果実は、植物学的には子房壁と胎座が多肉質となる漿果、特に複数の心皮からなり内部が隔壁で区切られた複漿果に分類されます。若い果実は緑色をしていますが、成熟するにつれて赤や黄色に変化します。しかし、品種によっては緑色のままだったり、黒色に着色するものもあります。果実の赤色は、カロテノイドの一種であるリコピンによるもので、この色素が鮮やかな赤色をもたらします。リコピンは無色のフィトエンから段階的に合成されますが、特定の酵素遺伝子の発現が低下すると、果実は黄色に着色します。トマトの果実は非裂開性の液果であり、成熟しても心皮は癒合したままです。隔壁の内部はゼリー状の組織で満たされており、多数の種子を含んでいます。種子は胎座に着生し、胎座型は側膜胎座です。

トマトの種子は楕円形で、表面には細かい毛が密生しています。大きさは約4.0×3.0×0.8 mm程度で、1000粒あたりの重さは約3gです。胚乳を持つ有胚乳種子に分類されます。発芽は地上子葉性発芽の形態で、種子の殻を地上に持ち上げて発芽します。子葉は胚乳の栄養を吸収する役割と、光合成を行う役割の両方を担っています。子葉は2枚で、長さは3cm以内に収まります。その形状は、後に展開する本葉とは異なります。被子植物の花芽が分化する場所は植物によって異なりますが、トマトの茎頂では、維管束形成層のある特定の位置から花芽が分化します。

トマトは、ナス科のジャガイモ、ナス、ピーマン、タバコなどと同様に、アメリカ大陸が原産です。特に南米大陸西部のアンデス山脈周辺がその原産地として知られています。原産地は赤道に近い地域であり、日差しが強いのが特徴です。しかし、寒流の影響を受けるため、低緯度にもかかわらず、年間を通して気温は穏やかで、降水量も少ないという特徴的な気候です。また、山岳地帯に自生していたため、標高による気候の差が大きく、様々な環境に適応した種が存在します。このような原産地の環境から、トマトは強い光を好む性質を持つようになりました。

トマトは、日中と夜間で温度差がある環境を好む傾向があります。日中の光合成が盛んな時間帯は25℃前後が理想的であり、夜間は呼吸と栄養分の移動のバランスを考慮すると、日中よりも約10℃低い温度が適しているという研究結果が多くあります。低温には弱く、最低気温が8℃を下回ると幼花の成長が阻害され、ダメージを受けやすくなります。一方で、高温にも弱く、気温が32℃を超える環境では花粉の受精能力が低下し、結実不良や品質の悪い果実が増える原因となります。適切な湿度は65〜85%とされ、これより低いと生育が悪くなり、高いと病気が発生しやすくなります。果菜類の中でも特に強い光を好む性質を持ち、日照不足になると、茎や葉が間延びして軟弱になり、実の付きが悪くなったり、生育不良を引き起こしやすくなります。

トマトの自然な更新は、主に種子による繁殖によって行われます。果実の中に多数の小さな種子を含み、成熟すると果実の色が変わるという特徴は、動物による種子散布に適した形態を示しています。実際に南米大陸に自生する近縁種の観察では、鳥、コウモリ、ネズミなどが果実を食べて種子を運んでいる様子が確認されています。特にガラパゴス諸島に分布する近縁種では、ガラパゴスゾウガメが重要な種子散布者であると考えられています。また、茎が地面に触れた部分からは容易に根が生えるため、自然環境下では種子による更新に加えて、栄養繁殖的な方法も併用して個体群を維持していると考えられます。人工的な栽培においても、挿し木が容易に行える植物であり、非常に高い発根能力を持っています。トマトの茎からはしばしば空中にも根が見られ、これらは不定根や気根と呼ばれます。

トマトの根は、土壌中のアーバスキュラー菌根菌と共生関係を築き、菌根を形成します。この菌根を形成したトマトは、菌根を形成していないものと比べて、成長が促進されるだけでなく、乾燥に対する耐性も高まることがわかっています。この現象は、特定の遺伝子の発現変化や植物ホルモンの影響によって引き起こされることが、最近の研究で明らかになってきています。

トマトは果実を収穫するために栽培されることが多いため、そのもととなる花の形成に関する研究が数多く行われています。花芽の分化は非常に早い段階から始まり、例えば、本葉が9枚前後に展開する第一花房の花芽は、本葉がわずか3枚程度の時期にはすでに茎の先端で分化していることが確認されています。生物は動物も植物も、日長（昼間の長さ）に反応して様々な生理的調節を行います。同じナス科のタバコでは、1920年代から日長が花芽形成に関与することが知られていますが、トマトは日長変化があまり大きくない赤道付近を原産とする植物であるため、花芽形成が日長に大きく左右されない中性植物であるとされています。しかし、花芽が分化する時期や、植物体上の花の咲く位置については日長の影響を受けると考えられています。また、実験的に日長を過度に長くすると、植物の成長や花の付き具合が著しく低下するという報告があります。葉を取り除く作業も花の付き方に大きな影響を与え、既に開いた葉を取り除くと成長が抑制され花の付きが遅れる一方、まだ開いていない若い葉を取り除くと花の付きが促進されるという結果が見られます。

多くの栽培トマト品種は、自家不和合性が低い傾向にあり、開花後の自家受粉による結実が一般的です。自家不和合性のメカニズムは植物種によって異なり、ナス科植物においてはペチュニアに関する高山ら（2015）の総説論文などで詳しく解説されています。また、トマトは乾燥地帯が原産であるため、比較的高い耐塩性を示す植物として知られています。この耐塩性を活かした栽培技術や、塩害地域での栽培応用に関する研究が世界中で行われています。

トマトを含む植物は、葉の光合成で生成された炭水化物（ソース）を、成長中の果実、茎、根などの成長部位（シンク）に分配し、利用・蓄積します。このソースとシンクのバランスは、植物の生育、収量、品質に大きく影響します。例えば、摘果によってこのバランスが変化すると、残された果実への養分集中が促進される一方、他の貯蔵器官への蓄積や葉の光合成能力に影響が出る可能性があります。このバランスを「ソース・シンクバランス」と呼び、野菜栽培において特に重要な概念とされています。トマトでは、摘果によって発根が促進される現象も確認されています。

トマトは、生食や加工品など多様な用途で利用されるため、年間を通しての供給が求められ、露地栽培だけでなく、ハウス栽培なども含めた多様な作型が開発されています。日本では「夏野菜」として認識されていますが、実際には高温に弱く、近年の日本の高温多湿な環境は生育に適していません。そのため、真夏の露地栽培は難しい場合が多く、夏季の商業的な露地栽培は北海道や東北地方の山間部など、比較的冷涼な地域で行われています。多湿を避けるため、日本の梅雨時期を乗り越えるために、露地栽培でも簡易な屋根を設ける「雨除け栽培」が採用されることがあります。温度管理が可能なハウス栽培では、夏を若苗で過ごさせ、露地物が少ない秋から翌年の初夏にかけて大きく育てて収穫する作型が多く見られます。収穫時期に応じて、ハウス内の温度設定や管理方法に工夫が凝らされています。

日本では、露地栽培が可能な地域でも春先の低温があるため、加温された環境で育苗した苗を畑に定植するのが一般的です。トマトは早期に花芽分化するため、育苗環境は苗の徒長だけでなく、その後の果実の品質にも大きく影響します。通常、種まき後には一度植え替え（鉢上げ）を行い、さらに二度目の植え替えで最終的な定植を行います。近年では、省力化のため、植え替え回数を減らす、あるいは直播栽培の技術も研究されています。

ハウス栽培からさらに進化した栽培方法として、ロックウールなどの人工培地を用いた水耕栽培（養液栽培）がトマト栽培において広く研究されています。水耕栽培で育成されたトマトは、土耕栽培のものと比較して、形状や光合成能力に違いが見られるという研究結果があります。養液管理においては、根に適切な量の酸素が供給されることが重要ですが、酸素が多すぎると果実の変形を引き起こす可能性も指摘されています。

トマトは自然な状態では、茎が垂れ下がり横に広がるように成長します。栽培においては、限られたスペースを有効に活用し、果実が地面に触れて汚れたり、病気が発生したりするのを防ぐため、茎を支柱に固定し、誘引する作業が不可欠です。また、側芽（わき芽）も旺盛に成長するため、全て摘み取る方法（一本仕立て）や、ある程度残す方法（n本仕立て）があります。省力化やより自然な育成を目指し、支柱を使わず、側芽も摘み取らない栽培方法もあります。支柱を使わない栽培は、機械化との親和性が高いというメリットがあります。これらの剪定作業に加え、品種改良においても、側芽が伸びやすい性質を抑えた品種が開発されています。日本では、生食用トマトには支柱を立てるのが一般的ですが、加工用トマトの大量生産では、機械収穫との組み合わせで支柱なしで栽培されることが多いです。近年では、生食用トマトにおいても、支柱を使わない省力栽培の研究が進められています。

苗が健康に成長し、徒長（茎が細長く伸びすぎること）を防ぐための草姿制御技術は、トマト栽培において重要な役割を果たします。施肥量や水分量の調整はその代表的な手法ですが、苗に軽く触れるなどの物理的な刺激を与えることで、徒長を効果的に抑制できることがわかっています。これは、物理的な刺激が植物ホルモンであるジベレリンの生成を抑制し、茎の過剰な成長を抑えるためです。また、大きく成長した株に対しては、茎を軽くねじり上げる「捻枝（ねんし）」という技術が用いられます。捻枝は、草姿を整えるだけでなく、果実の裂果（ひび割れ）を防ぐ効果も期待できます。

トマトは、通常、自家受粉を行う植物ですが、特に温室内での栽培では受粉が十分に行われず、収穫量に影響が出ることがあります。このような場合、花粉を運ぶ昆虫としてマルハナバチを導入することが有効です。また、ハチを使用しない場合でも、送風機で花を揺らすことで、ある程度の受粉効果を得ることができます。さらに、開花中の花に植物ホルモンであるジベレリンを投与すると、受粉しなくても果実が肥大する（単為結果）という性質が知られており、この性質を利用したホルモン剤が着果促進のために利用されています。

トマトを栽培する際、収穫量をあえて抑え、残った実に栄養を集中させる摘果という作業が行われることがあります。これは、トマトの品質を高めるための手法です。ただし、摘果が必ずしも糖度を上げるとは限りません。収穫は、生食用であれば、ヘタのすぐ上でハサミを使って丁寧に切り取るか、実とヘタの間にある離層と呼ばれる部分から摘み取ります。収穫作業は非常に手間がかかるため、栽培における大きな課題の一つです。この課題を解決するために、機械化が進められるとともに、品種改良による効率化も図られています。具体的には、最初の実がなり始めたら、その後は2〜3週間ごとに追肥を行います。特に収穫時期にカルシウムが不足すると、尻腐れ病という病気が発生しやすくなるため、カルシウムを多く含む肥料を与えることが大切です。熟した実から順に、ヘタの上をハサミで切り取って収穫します。実が色づき始めたら、水やりを控えめにして乾燥気味に育てると、味が凝縮され、より高品質なトマトになると言われています。

トマトは、単なる食べ物としてだけでなく、植物学、歴史、栄養学、文化といった様々な側面から見て、非常に魅力的で奥深い植物であることがお分かりいただけたでしょうか。そのルーツは南米のアンデス山脈にあり、長い年月をかけて品種改良が重ねられ、私たちがおいしく味わう現在の多様なトマトへと進化しました。「野菜なのか果物なのか」という長年の議論は、植物学的な定義と食文化的な慣習が交錯する面白いポイントを示しています。リコピンをはじめとする豊富な栄養成分は、健康に良い効果をもたらすため、「医者いらず」と言われるほど、現代の食生活において重要な役割を果たしています。この記事を通して、トマトに対する理解が深まり、皆さんの食生活にさらにトマトを取り入れるきっかけになれば幸いです。

回答：植物学的には、種子を包んでいる部分であるため、「果物」に分類されます。しかし、一般的には料理の材料として使われることが多く、農林水産省の分類においても「野菜（果菜類）」として扱われています。過去にはアメリカで、関税の区分をめぐる裁判が行われ、最終的に「野菜」であるという判決が下されました。

回答：リコピンは、強力な抗酸化作用を持つカロテノイドの一種です。この抗酸化作用により、がん予防や老化を遅らせる効果が期待されています。特に、前立腺がんの予防効果に注目が集まっていますが、今後の研究によるさらなる解明が待たれます。リコピンは、加熱調理したり、油と一緒に摂取したりすることで、体への吸収率が高まることが知られています。

回答：トマトの尻腐れ病は、主にカルシウム不足が原因で発生する生理的な障害です。効果的な対策としては、まず土壌のカルシウム不足を解消するために、カルシウムを豊富に含む肥料を施すことが重要です。さらに、果実への水分供給を安定させるために、適切な水やり（極端な乾燥や急な多量の水やりは避ける）を行い、葉や果実からの水分蒸発を促進するために風通しを良くすることも有効です。