セコイアは空気から水を吸うために奇妙な葉を生やす

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カリフォルニア沿岸部のセコイアの森は、生い茂るシダ、そびえ立つ木々、湿ったペトリコールの香りがあり、水を必要としているようには見えないかもしれませんが、乾燥した夏に直面しています。 それらを生き延びるために、セコイア センペルビレンスという木は、空気中の湿気を掻き出す葉が付いた特殊な新芽を成長させます。

多くの植物（セコイアを含む）が葉から水を飲むことが知られているが、「どのようにして水がそこに入り込むのか、誰も実際には理解していなかった」と現在チューリッヒ工科大学に在籍する生態学者アラナ・チンは言う。 葉を湿気にさらすことにはコストがかかります。たとえ薄い水の膜でも、気孔と呼ばれる葉の開口部への二酸化炭素の流れが妨げられ、光合成が妨げられる可能性があります。

木々がこのジレンマをどのように解決するかを確認するために、チンさんと同僚はさまざまな気候帯のセコイアに登り、小枝のサンプルを切り取りました。 研究室に戻った彼らは、加湿器で霧を発生させ、これらの葉の茂った新芽がどれだけの水を吸収するかを測定しました。 彼らはまた、葉の表面と断面を検査し、次に水の動きをモデル化して、どの形質が摂取に影響を与えるかを調べました。

American Journal of Botanyに掲載された彼らの分析では、2つの異なるセコイアの新芽のタイプが明らかになりました。 葉が小枝の近くに集まっているアスパラガスの茎に似た「軸方向」の新芽は、樹冠のごく一部を占めていますが、通常のように見える「周囲」の新芽の約 4 倍の速度で水を吸収します。 研究チームは、背の高いセコイアが濡れてから1時間で最大13ガロンの水を吸収すると推定した。 一方、周辺の葉は、密な気孔とワックス状の撥水コーティングを備えた強力な光合成を行っています。

この研究では、より乾燥した南部地域のセコイアには、北部の木よりも高い位置にある軸上の新芽が多く、夏の霧や小雨から余分な水を汲み上げるのに役立っていることが判明した。 他の樹種にも同様に特殊な新芽がある場合があります。 たとえば、マツにはセコイアの木に似ているかもしれない 2 つのタイプがある、とチン氏は言います。 この研究には関与していないウェイクフォレスト大学の生態学者カーター・ベリー氏は、そのような多様性は気候変動の文脈では重要である可能性があると指摘する。 「より乾燥した世界では、空気中の水を水源に供給する能力がより重要になります。」と彼は言います。

この記事はもともと「Smart Leaves」というタイトルで Scientific American 326、6、20 (2022 年 6 月) に掲載されました。

土井:10.1038/scientificamerican0622-20b

ウラ・クロバク彼女はネバダ州リノを拠点とするフリーの科学ジャーナリストです。彼女の業績の詳細は、彼女の Web サイト ulachrobak.com で読むことができます。

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