2026/07/04 7:40

巨大な木は問題なく水を上枝に送ることができます。

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要約▶

Japanese Translation:

エクセター大学とカーディフ大学が主導する新研究で、Science誌に発表された内容により、世界最高位の熱帯ティトロカルプ属（Dipterocarp）の樹木は、極めて高い位置での水分輸送課題を完全に補償できることが明らかになった。アジアの雨林を支配し、80 メートルを超える高さまで成長する巨大なティトロカルプ属の木々は、より低い木々に比べて旱魃に対する感受性を示さない。これは進化した水理学的適応によるものである。本研究は、2023 年～2024 年の激しいエルニーニョ現象を背景としてマレーシア・ボルネオで行われたものであり、7 メートルから 71 メートルの幅を持つ樹木が旱魃を通じて幹の成長速度を維持したことが見出された。これは、重力と導管の長さが高大型種における光合成および成長を制限するという長年の信念に挑戦するものである。より高いティトロカルプ属の木々は、地面付近で広く水分を運ぶ導管を持つことと、萎れる前により大きな水ストレスに耐えるように適応した葉を持つことによりこれを実現する。これらの適応は、80 メートル以上高く水を移動させるために必要な極めて低い圧力の下でも液体水の形態を維持することを可能にする。これらの結果は、特にアジアの地上バイオマス炭素の半分を貯蔵するティトロカルプ属森林において重要であり、水理学的システムが弱く高大型種では旱魃による急速な死に瀕するという以前の理論を矛盾させるものである。共同著者であるパウロ・ビッテンコート博士は、これらの希少樹木がマレーシア・ボルネオにおける生態学的中心性であることを強調しているが、研究者らは同様の特性を他の高大型樹種においても検討すべきであると指摘している。研究チームには、マレーシア、イギリス、チェコ共和国、ドイツ、スペイン、ブラジル、アメリカ合衆国の機関が含まれており、資金供与は自然環境研究評議会（NERC）からのものである。今後の研究では、ティトロカルプ属を超えた水理学的システムと旱魃耐性の調査を通じて、全球的な旱魃リスク評価および保全戦略を精査していく予定である。

本文

巨大な熱帯樹木の水路システム、高い位置での成長制限を補う驚異的な適応力を持つことが判明

地球上に生息する最も高い熱帯樹種に関する新たな研究が、従来の科学的常識を覆す事実を明らかにしました。エクセター大学とカーディフ大学の共同研究チームは、学術誌『Science』にてこの成果を発表しています。

従来の理論との決定的な違い

従来考えられていたこと

樹木が高さを増すにつれて、根から葉への水輸送が困難になると考えられていました。
その結果として、成長が制限されるとともに、干ばつに対する脆弱性が増大すると予測されていました。
「水路システムの長さ」と「重力の影響」により、光合成や成長が阻害されるという説が広く受け入れられてきました。

今回の研究で発見された事実

ジプテロカルプ属（Dipterocarpus）という巨大な樹木において、水輸送システムは「頂部への水の引き上げ」という課題をほぼ完全に補償していることが確認されました。
水路システムの高さに対する適応が完全であり、同等の干ばつ条件下で生育する小規模な樹木よりも苦痛（ストレス）を感じないことを示しました。
この発見は、従来の「高大な樹木は水輸送に不利」という理論を大きく挑んでいます。

実証データ：干ばつへの耐性

2023 年から 2024 年に発生した深刻なエルニーニョ現象に伴う干ばつ期間中、以下の事実が個別の実験によって確認されました。

成長損失なし: 小規模な樹木に比べて、高さ由来の成長損失は示されていませんでした。
水路システム全体の脆弱性増加なし: 低い樹木と比較して、幹や葉を通じた水路システムの脆弱性を増すことはありませんでした。
水の安定供給: 管（血管）は 80 メートル以上という極端に高い位置での低圧下でも、水を液体の状態のまま維持する能力を獲得しています。

樹木の高さに応じた戦略的適応

研究者らはマラッカ・ボルネオ島において、6 メートルから 71 メートルまで高さを備えたジプテロカルプ属の樹木を調査しました。各樹木の多様な部位における特徴計測の結果、高い樹木が高さを補うために以下のような戦略を持っていることが判明しました。

太い配管: 地盤に近い位置ほど太くなる水を運ぶ管への進化。
ストレス耐性: 萎縮に耐えることができるよう進化した、より大きな水分ストレスに対応した葉への適応。
低圧環境での機能維持: 極限的な高さでも植物としての機能を阻害しない構造の獲得。

リサーチチームの見解と今後の課題

重要性の高さ

カーディフ大学のドリアン・ピテンコート博士は、以下の点を強調しています。

最も高い上位 1 パーセントの樹木が、森林内の地上部炭素の半分以上を蓄えている。
高大な樹木について深く理解することは極めて重要である。
既存の予測では水路システムの弱体化による干ばつ枯死リスクの高まりが見込まれており、本研究はその見解を再考させるものとしている。

チームメンバーの声

チェコ生命科学大学で研究するパラシア・ヨタン氏は、以下のように語りました。

ジプテロカルプ属はマラッカ・ボルネオ島の熱帯雨林を支配し、生態系と生物多様性の中心的存在。
最も高い樹木であっても干ばつに対して水路システムが耐性を持っていることを示せたとのことで、気候変動下での森林保護強化のための主張がさらに強まることを期待しています。

研究概要

論文タイトル: "Height does not impair the hydraulic system of the tallest tropical Dipterocarp trees"（最も高い熱帯ジプテロカルプ属樹木の水路システムは、高さを損なうものではない）
主要機関:
- マレーシア砂拉越森林局
- 英国生態系・水環境センター
- アバディーン大学
- チェコ生命科学大学（パラシア・ヨタン氏所属）
- その他、ドイツ、スペイン、ブラジル、アメリカの機関が参加
資金提供: 自然環境研究評議会（Natural Environment Research Council）

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