公園や道端に群生しているシロツメクサは、通常は3枚の小葉を持つ多年草です。では、なぜ稀に4枚の小葉を持つ個体が誕生するのでしょうか。植物形態学および遺伝学の観点から見ると、四つ葉が生まれる理由は主に2つに大別されます。
第1の理由は、生長点(原基)が外部からの物理的なダメージを受けることです。クローバーが芽を伸ばす初期段階において、人や動物に踏まれたり、自転車のタイヤで擦られたり、除草作業で傷ついたりすると、小葉に分かれる前の細胞組織が分裂を引き起こします。傷口を修復しようとする植物ホルモンの異常分泌が引き金となり、通常は3つに分かれるはずの葉が4つ、あるいはそれ以上に分裂して成長するのです。
第2の理由は、環境ストレスや偶発的な遺伝子変異です。土壌中の栄養バランスの偏り、極端な温度変化、日照条件などの環境要因に加え、劣性遺伝子の組み合わせによって多葉化が引き起こされるケースが確認されています。近年では四つ葉が多発する園芸品種もバイオ技術で開発されていますが、野生の群生において自発的に発生するメカニズムには、生長点の損傷が深く関わっています。
自然界のシロツメクサの中から四つ葉を見つける確率は、国内外の複数の植物学調査によりおよそ10,000分の1(約0.01%)と算出されています。見渡す限りの緑の絨毯の中からたった1本の四つ葉を偶然見つけることが、いかに確率論的に困難な奇跡であるかが数値からも理解できます。