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諺にもあるように、「一滴の水が海を作ることはできないし、一本の木が森を作ることはできない。」一滴の水が海を形成することはできませんが、一本の木が森を形成することは可能です。植物では、クローン成長の特性により、無性生殖を通じて異なる数の枝を生成することができます。時間が経つにつれて枝の数が増え、一本の木が森になります。

皆さんは次の一節をよくご存知だと思います。

「私たちの船は徐々にガジュマルの木に近づいてきました。私はその本当の姿を見る機会を得ました。それは無数の枝を持つ大きな木で、枝には根が生えていました。多くの根が地面や土の中に垂れ下がっていました。いくつかの枝は水面に垂れ下がっていました。遠くから見ると、水の上に横たわる大きな木のように見えました。」

1933年、巴金は南の広東省に行き、江門市新会県の天馬河の中ほどの砂州に大きなガジュマルの森を見つけました。これに触発されて、彼は「鳥の楽園」を書いた。地元の言い伝えによると、天馬河のガジュマル林は、明代に植えられた水ガジュマルの木に由来するそうです。 10 エーカーを超える現在の驚異を形成するのに 300 年以上かかりました。

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この有名なエッセイの中で、巴金は当初、ガジュマルの森は多くの木々で構成されていると考えていましたが、すぐに友人たちによって訂正されました。森は1本の木だと言う人もいれば、2本の木だと言う人もいました。実際のところ、今日に至るまで、鳥の楽園に木が何本あるのかを調べる実験を行った科学者はいません。

しかし、アメリカのユタ州では、科学者たちが実際に43ヘクタールの面積を覆う森林に成長し、伝説にまでなった木を発見しました。

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この森は実際には1本の木です

この木はパンドと呼ばれ、学名はPopulus tremuloidesで、主に北半球の温帯地域の森林に生育します。パンドは一見独立した4万本以上の「木」で構成されていますが、実際には根系を共有しており、同じポプラの木の異なるクローンにすぎません。

パンドは森を形成する一本の木です。画像出典: earthdate.org

パンドが初めて発見されたのは1976年で、科学者らが航空写真と葉、樹皮、幹の特徴を組み合わせて、ユタ州セビア郡フィッシュレイク盆地の​​ポプラ林が1本のポプラの木のクローンである可能性が高いと判断した時だった。

葉などの形態的特徴だけを見て、これらのポプラの木が互いのクローンであると判断するのは、少し早計ではないかと思うかもしれません。科学者たちは確かにこのことを考えたことがある。パンドが最初に発見されてから 20 年以上経ち、科学者たちは遺伝子データを使用して、この森は実際には 1 本の木だけであることを突き止めました。

フィッシュ レイク盆地の​​「パンド」の森 (緑のエリア)。画像出典: friendsofpando.org

具体的には、2 つの研究でパンドの遺伝学が調査されました。

ある科学者グループは、有名なパンドを含む米国ユタ州のスワンビーチとフィッシュレイクの800以上のサンプル地点からポプラの葉を収集しました。彼らはサンプルの DNA を抽出し、9 つのマイクロサテライト遺伝子座を使用して異なるサンプル間の関係を判定しました(マイクロサテライトは突然変異率が速い中立的な分子マーカーであり、集団遺伝学の分析でよく使用されます)。

結果は科学者たちの予想通りだった。パンドリンから採取された256個のラメットサンプルのうち、遺伝的に異なる変異体は6個だけ検出され、これらの変異体と他の個体との遺伝的関係は非常に密接でした。

夜空の下のパンド。画像出典: friendsofpando.org

別の研究では、科学者らは209個の根茎サンプルを収集し、7つのマイクロサテライト遺伝子座を用いて分析し、以前の形態学的識別に対応する遺伝子実体を特定し、パンドの生息範囲を43.6ヘクタールと限定した。

これを見ると、ため息をつきながら「この木は本当に大きい！」と言いたくなりませんか？

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氷と火の地で育つ

パン・ドゥオの発見は人々に衝撃を与えただけでなく、科学者たちに植物の無性生殖を研究する絶好の機会も提供した。これらのポプラの木が有性生殖から無性生殖に切り替わった原因は一体何なのか、誰もが関心を持つ問題となっている。

科学者たちは、パンドがなぜ有性生殖を諦め、無性生殖で生き続けることを選んだのかをまだ完全には解明していないが、パンドリンの出現には不安定な環境が重要な役割を果たした可能性があると考えている。

パンドが育った地域は、前の写真で示されたほど平和ではありませんでした。この土地は火山の噴火によって太陽が遮られ、氷河期には草も木も残っていませんでした。フィッシュ レイク流域で発生する地震、地滑り、火山活動、洪水などの壊滅的な出来事は、植物の生存に大きな課題をもたらします。

フィッシュ レイク盆地の​​地質図。画像出典: friendsofpando.org

最後の氷河期が終わって数千年後のある暖かい春の日に、ポプラの種子が空中で震え、最終的にフィッシュ レイク盆地の​​南東端に落ちたと推測されています。

この土地には巨大な火山岩が点在し、氷河の侵食の痕跡で覆われています。多くの人にとって前進するのは難しいかもしれませんが、種子にとって、そこは稀有で完璧な住処です。日光を奪い合う他の植物はなく、氷河の浸食によって土地は根の伸張に適した状態になっています。

パンドのルートシステム。画像出典: friendsofpando.org

パンドは雄のポプラなので、花粉は作れますが、種子は作れません。何も予想外のことが起こらなければ、この土地で順調に大木に育つかもしれない、それだけだ。

しかし、パンドの成長中に、未知の力がその成長を妨げました。パンドは地下茎を通じて次々と新しい枝を生み出し、広大な地を進軍し始め、伝説の物語が展開されました。

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パンドの物語は終わるのでしょうか？

荘子は『小瑶有』の中でこう書いている。「昔、大春という木があった。その木は8000年を春として過ごし、8000年を秋として過ごした。」パン・ドゥオにとって、春と秋はほんの一瞬であり、パン・ドゥオの物語は決して終わらないようである。

しかし、人間の活動の増加により、パンドの生存は最大の課題に直面しています。パンドの生息域は、牧場主の牛や、鹿やヘラジカなどの野生の草食動物がその若い幹を食べるようになったため、縮小し始めた。

パンドが直面している苦境に対応して、科学者たちは研究を行ってきた。さまざまな時期に撮影された航空写真の分析により、パンドの面積は確かに縮小しており、もともと緑豊かな森林にまだら模様の窓が現れていることがわかった。

パンドの範囲が変わります。画像出典: 参考文献

パンド林をより良く保護するため、森林局はヘラジカなどの動物が侵入してパンド林の柔らかい幹を食べるのを防ぐ柵を設置した。この動きにより、パンドが直面していた危機は確かに緩和されました。

子鹿はパンドリンの柵の外をさまよった。画像出典: friendsofpando.org

人は百年経てば土に還り、草木も年々生まれ変わります。パンドがどれだけ長く生きられるかは分かりませんが、この奇跡の生命が紡ぐ物語が、人間の影響によってあっさりと終わってしまわないことを願っています。

参考文献:

[1].デウッディ J、ロウ CA、ヒプキンス VD、モック KE。 「パンド」は生きている：ユタ州中央部の巨大なアスペンのクローンの分子遺伝学的証拠。北米西部の博物学者。 2008年12月;68(4):493-7.

[2].モック KE、ロウ CA、フーテン MB、デウッディ J、ヒプキンス VD。北米西部のポプラ（Populus tremuloides）のクローン動態。分子生態学。 2008年11月;17(22):4827-44.

[3] ロジャースPC、マカヴォイDJ。ミュールジカがパンドの回復を妨げている：単一遺伝子型森林からのアスペン回復力への影響。 PloS 1。 2018年10月17日;13(10):e0203619.

制作 |科学普及中国

著者: EVEE (北京大学生命科学学院)

プロデューサー｜中国科学博覧会

提出者: 中国科学院コンピュータ情報ネットワークセンター

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