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zoom RSS セコイアメスギ(樹高115m)の葉が水を吸収し蓄えていることがわかった

<<   作成日時 : 2014/08/07 05:55   >>

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日本経済新聞(下に引用)によると、高さ110mにも及ぶセコイアでは、てっぺん付近の葉には根からの水がほとんど届かず、葉から水分を吸収していることが神戸大学の調査によって確かめられた。葉っぱといえば気孔からの水の蒸散と考えるのが普通であるが、ここでは逆であった。

この元情報は神戸大学のホームページにあった。

下に示した引用英文によると、Treetop leaves of S. sempervirens absorb moisture via leaf surfaces and have potential to store more than five times the daily transpirational demand.とあり、なぜセコイアがここまで高く育つことができるのかの疑問の一部がこれで解明されたことになる。

しかしながら、下に示した「植物の吸水作用の物理」にもあるように、植物内での水の動きの詳細についてはまだまだ研究の余地があるようだ。


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                       Wikipediaより


神戸大学ホームページ 5月27日

[農学研究科] 石井弘明准教授の論文が、米国科学雑誌『Science』のScience Newsに取り上げられました

農学研究科の石井弘明准教授(資源生命科学専攻応用植物学講座森林資源学)が近く発表される論文:
Ishii, H.R., Azuma, W., Kuroda, K., Sillett, S.C. Pushing the limits to tree height: could foliar water storage compensate for hydraulic constraints in Sequoia sempervirens? Functional Ecology, 印刷中 (British Ecological Society, Impact factor 4.86)が米国科学雑誌『Science』の Science Newsに取り上げられました。

この論文では、世界一樹高の高いセコイアメスギ(最大樹高115m)にロープで登って葉を採取し、樹冠上部の葉ほど通水組織よりも貯水組織が発達しており、貯水機能が高くなることを明らかにしました。セコイアメスギは、根から水を吸い上げるのが困難なため、葉の表面から吸収した雨や霧の水分を、乾燥地の多肉植物のように葉に貯めるていることを発見しました。




Pushing the limits to tree height: could foliar water storage compensate for hydraulic constraints in Sequoia sempervirens?

H. Roaki Ishii1,2,†,*,
Wakana Azuma1,†,
Keiko Kuroda1 and
Stephen C. Sillett2

Article first published online: 26 MAY 2014

Keywords:

height growth;
hydraulic limitation;
leaf anatomy;
leaf capacitance;
leaf succulence;
water relations


Summary

1.The constraint on vertical water transport is considered an important factor limiting height growth and maximum attainable height of trees. Here, we show evidence of foliar water storage as a mechanism that could partially compensate for this constraint in Sequoia sempervirens, the tallest species.
2.We measured hydraulic and morpho-anatomical characteristics of foliated shoots of tall S. sempervirens trees near the wet, northern and dry, southern limits of its geographic distribution in California, USA.
3.The ability to store water (hydraulic capacitance) and saturated water content (leaf succulence) of foliage both increased with height and light availability, maintaining tolerance of leaves to water stress (bulk-leaf water potential at turgor loss) constant relative to height.
4.Transverse-sectional area of water-storing, transfusion tissue in leaves increased with height, while the area of xylem tissue decreased, indicating increasing allocation to water storage and decreasing reliance on water transport from roots.
5.Treetop leaves of S. sempervirens absorb moisture via leaf surfaces and have potential to store more than five times the daily transpirational demand. Thus, foliar water storage may be an important adaptation that helps maintain physiological function of treetop leaves and hydraulic status of the crown, allowing this species to partially compensate for hydraulic constraints and sustain turgor for both photosynthesis and height growth.





植物の吸水作用の物理(細川巌、2005年)によると、次のように記載されている。

著名な生化学者の著書にも,「10mを越す大木の頂まで水が上昇する仕組みも,教科書には根から吸い上げる力,葉が蒸散で上へ引く力,水の柱が植物体内で連続していることなどを挙げているが,まだ確かなことは分かっていない」と正直に書いてある。

3.水位上昇の静水力学  3.1 浸透圧  3.2 毛細管現象
4.水の蒸散のメカニズム
5.植物体内の水の流動

この議論によって,植物の安定な吸水現象がいかに気孔の中の気液面の半径rに微妙に支配されているかが分かったと思う 


高い木々は目の前に多く存在するが、根からてっぺんにある葉っぱまで、水がどのように運ばれているかの詳細はまだわかったいないようである。今回の神戸大学の実地調査により、高さ100mを超える木で、先端の葉っぱに多くの水が蓄えられていることが発見された。




日本経済新聞 8月1日
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セコイア(Wikipedia)

セコイア(英: Sequoia、学名:Sequoia sempervirens)は、スギ科セコイア属の常緑針葉樹。セコイア属はセコイアのみの1属1種である。

高さ100m近くにもなる世界有数の大高木。アメリカ合衆国西海岸の海岸山脈に自生する。

セコイアスギ、センペルセコイア、レッドウッド、アメリカスギなどとも呼ばれる。セコイアデンドロンとの対比からセコイアメスギ(当て字:世界爺(や)雌杉)とも、葉の形が似ている事からイチイモドキとも呼ばれる。

世界一の樹高を誇り、カリフォルニア州レッドウッド国立公園のセコイアは樹高世界1位から3位までを独占する。平均的な大きさは樹高80メートル、胸高直径5メートル、樹齢は400年から1300年ほどで、2200年のものが現在知られる最高齢である。厚さ30センチに及ぶ樹皮や心材の色からレッドウッドとも呼ばれる。この樹皮と木質部はタンニンを多く含み、病原菌や白蟻の侵入を拒む。

この厚い樹皮は、他の広葉樹が燃え尽きてしまうような山火事の際にも木の内部を守る。北アメリカ西海岸に見られるセコイアの純林は、度重なる山火事によりできあがったものと考えられている。

丈夫なので建材としての利用価値が高い。日本では庭園の木や記念樹として栽培されている。インディアンの作るトーテムポールの原材料でもある。

1821年頃にチェロキー文字を発明したチェロキー族インディアンの賢人、シクウォイア(セコイア)にちなんで命名された。



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