公然かつ秘密裏に繰り広げられる闘争や暗躍する陰謀に満ちた宮廷格闘劇だけでなく、植物界も舞台です!

建国記念日の祝日が近づいていますが、ドキュメンタリーを見るのは時間を過ごすのに良い方法です。今年初め、BBCは新たな植物ドキュメンタリー「グリーン・プラネット」を開始しました。これは近年の植物ドキュメンタリーの中でも最高のものの一つと言えるでしょう。

植物について知っているかどうかに関わらず、デイビッド・アッテンボローのナレーションを聞きながら、植物界が動物界に劣らず素晴らしいことを理解することができます。美しい映像と広い視点を持つ植物ドキュメンタリーなので、さまざまな視点からの解釈に耐えうる作品です。しかし、スペースの制限により、ドキュメンタリーでは多くのユニークな植物を簡単にしか紹介することができません。 「グリーンプラネット」に関する追加知識ポイントを10個まとめました。このドキュメンタリーをお勧めするとともに、ドキュメンタリーに隠されたイースターエッグを皆さんにもっと理解していただければ幸いです。

つる植物の戦い

第一話から、動物界と同じくらいエキサイティングな植物界での闘いが描かれます。特に種の豊富な熱帯雨林では、足場を築くのに苦労します。この映画は、大木が倒れた後に熱帯雨林にできた森の窓を、闘争を映し出す舞台として選んだ。タイムラプス撮影の助けを借りて、植物の行動戦略を垣間見ることができます。

植物たちの闘いは静かに続いている |エピソード1「熱帯雨林の世界」

熱帯雨林の一見繊細に見えるつる植物は、実は非常に鋭敏な感覚を持っています。彼らは成長しようと努めながら、常に巻きひげを使ってしがみつく物体を探します。

彼らの触手は非常に敏感で、物理的な接触を感知することができます。物体に衝突すると、オーキシンが接触面と非接触面に不均等に蓄積し、巻きひげが変形して急速に巻き付き始めるため、標的物体との距離が縮まり、最終的に宿主に引っ掛かります。いくつかの蔓の巻きひげは、人間の皮膚と同等以上の感度で化学信号を感知することさえできます。

もちろん、多くの植物は蔓性植物を避けることを学んでいます。例えば、映画で言及されているバルサ材は、葉に毛があり、成長が早いため、蔓が生えにくくなります。

食べられないようにするにはどうすればいいですか?捕食者が食べられなくなるほど満腹にする

成熟した熱帯雨林では、植物もまた再生のジレンマに直面しています。非常に豊かな種のネットワークにより、植物に対する無数の捕食者と被捕食者の関係が生み出されているのです。例えば、捕食者の密集したネットワークにより、地面に落ちた種子が生き残ることが困難になります。しかし、植物には植物独自のやり方があります。たとえば、東南アジアの熱帯雨林の優勢種であるフタバガキ科の植物は、数で勝っています。大量の果実を一斉に生産することで（塊状結実）、大規模な捕食の中で生き残るためのかすかな希望を得ることができます。

捕食者が食べた残り物が個体数を維持できる｜第1話「熱帯雨林の世界」

この戦略は「捕食者の飽食」と呼ばれ、捕食者が処理できる量を超える量の食物を与えることで、捕食者を獲物で圧倒することを伴います。さらに、多くの熱帯植物と同様に、フタバガキ科の植物は、休眠せずに直接発芽できる難発芽性の種子を持っているため、捕食動物に食べられるのをさらに防ぐことができます。

この種の同期した大量の果実形成は、オークの木でよりよく研究されてきました。オークの木は種を超えて果実の成育を同期させることさえできるので、豊作の年にはオークの森の下の小道がドングリでいっぱいになります。地元のヨーロッパ人はこの現象をずっと以前から認識していました。彼らはドングリが豊富に実る年を利用して豚を飼育し、豚を山に連れて行って太らせました。

新年の豚肥育 |素晴らしい時間

ヴィクトリア女王の本当の姿

第 2 話「水の世界」で最も目立つのは、間違いなくビクトリアアマゾニカです。蓮の優勢な気質はその名の通り、人々に拍手喝采を浴びせます。植物学を研究する人は、ビクトリアアマゾニカの葉の裏側にあるトゲが、成長して伸びる際に周囲の植物を押しつぶす可能性があるとは思わなかったかもしれません。

ビクトリアアマゾニカのトゲをじっくり観察｜第2話水の中の世界

「グリーンプラネット」を見る前は、ビクトリアアマゾニカの葉の裏側にあるトゲは、水中の動物が葉を食べないようにするためのものだとばかり思っていました。しかし、ドキュメンタリーがその成長過程をタイムラプスで映し出すと、そのトゲの本当の目的が明らかになった。葉が展開していないときは、葉の裏側にあるトゲが葉から伸びて丸まり、芽を守る役割を果たしていることがわかりました。葉が成長して広がるにつれて、とげは湖面を一掃することができ、鉄の蹄のように無敵であり、その支配レベルはアフリカの草原のライオンキングに劣りません。

Cuscuta の「Overheard」

第 3 話「季節の移り変わり」では、寄生植物のネッタイシマカが匂いを使ってさまざまなイラクサを追跡して接触し、吸汁器官を使って宿主から栄養分を盗みます。

ドダーは宿主を見つけることができます |エピソード3: 季節の移り変わり

寄生植物が宿主に及ぼす影響は完全に悪影響であると多くの人が信じていますが、実際はそうではありません。ドドウは、侵入する害虫の信号を異なる宿主植物間で伝達するための橋渡しとして自らを利用することができます。もちろん、ドドウは自らの利益のためだけに宿主を助けます。結局のところ、害虫が宿主に害を与えるということは、害虫自身の食べ物にも害を与えるということなのです。

宿主とのつながりを通じて、ドドウは宿主の開花信号を盗み聞きし、宿主植物と同期して開花することさえできます。こうして彼らは四季を感じ取り、自らの生命の歴史を完成させるのです。

花が弾ける音

南アフリカの象徴的なフィンボスでは、火は生態系の一部であり、植物は日常的な火に適応するように進化してきました。

ここでは耐火性のあるヤマモガシ科の植物が数多く見られ、ドキュメンタリーでは気候に応じて開花する植物の映像を集めているが、動画を見ると、開花時に実際にパチパチという音がすることがわかる。

モミジ科植物の開花 |エピソード3: 季節の移り変わり

これは植物が柱頭をはじく音なのかもしれません。花粉がすでに柱頭に着地している場合、植物は柱頭をはじいて花粉の二次的な提示を実現します。これは通常、雌しべと雄しべが生殖的に同じ位置にあることを確認して、他家受粉を容易にするために行われます。

15年間眠っていたが、火災後にようやく姿を現した。

また、この火災に関する部分では、ドキュメンタリーは特に南アフリカの「火のユリ」を追跡しています。

これは火に適応した球根植物、Cyrtanthus ventricosusです。自然火災を避けるため、芽を球根の形で地中に埋めます。簡単には現れず、15年間隠れたままになることもあります。火災後、突然、廃墟の中から現れ、鮮やかな黄色の花を咲かせました。この頃、それらは非常に目を引くものとなり、すぐに鳥を引き寄せて、花粉を媒介させることができました。

遺跡でひときわ目を引く「ヒオウギ」は鳥たちの好物かも｜第3話「移りゆく季節」

しかし、地下に埋められていたのに、どうして火事のことを知ることができたのでしょうか?実際、火事は地表の温度を変え、燃えた後に残る灰は土壌の物理的性質さえも変えます。これは植物にとって豊かで複雑な信号となります。研究では、火炎円錐は火災の最も直接的な信号である煙そのものによって引き起こされることが判明した。

フレイムリリー｜グリーンプラネット

ヒオウギユリが15年間も地中で休眠していたというのは実に衝撃的です。しかし、これらは孤立したケースではなく、15年間の待機期間も最長ではありません。南アフリカでは、球根植物の一種であるラケナリア・サージェンティが1971年に記述されたが、それ以来見られていなかったが、32年後に火災後の偶然の捜索中に発見された。これらに加えて、南アフリカの火災に適応した球根植物は、さらに多く存在する可能性があります。

ツリーネットワーク

菌類は秋に子実体を生やしますが、実は地中に埋まっている菌糸が菌類の本体です。それらは植物の根と相互接続して目に見えない菌根ネットワークを形成します。

地下には目に見えない巨大なネットワークが隠されている |第3話「季節の移り変わり」

大きな木々は共通の菌根ネットワークを通じて相互につながり、物質や信号を伝達することもできます。これは、森の中の古い木々がネットワークのホットスポットを形成し、若い木々を結び付けてその守護者として機能している、本当のアバターの世界のようです。ドキュメンタリーでは、このネットワークシステムを説明するために「ウッドワイドウェブ」という用語を使用しています。

この用語は、1997 年にスザンヌ・シマールがネイチャー誌に発表した研究論文に由来しており、その号の表紙には「The wood-wide web」と題されていました。

Nature 誌はこの研究を「The wood-wide web」というタイトルで紹介しました。 |参考文献 [1]

この研究は、地下の菌根ネットワークが相互につながり、私たちが作ったインターネットのように、異なる個体間で信号や栄養素を交換していることを証明し、この世界への扉を開きます。「Wood-Wide Web」は「World Wide Web」にも対応しています。

砂漠のサボテンのミスト吸入法

第 4 シーズン「砂漠の世界」では、巨大なサワロが乾燥した環境でどのように生き延びるかに焦点を当てています。サワロの葉は退化し、茎は垂直の溝と尾根を形成します。尾根に密集した楯状部は防御に使用され、溝は降雨時に水を集めるパイプになります。

まさに巨大な柱 | 「グリーンプラネット」

しかし、砂漠に生息するサボテンは貴重な水を簡単に手放すことはありません。そのため、彼らは触角で水を集めるだけでなく、棘を通して霧水も集めます。

エピソード4: 砂漠の世界

サボテン科の植物のトゲには、微細な縦方向の隆起構造があります。霧は凝縮した後、下流に流れ、棘輪に集められます。刺座と棘は、いかなる形態の水も逃がさない水を集める連続体を形成します。

サボテンの乳輪にある霧を集めるトゲ |参考文献 [2]

ナニープラント

この映画では、サワロについて説明する際に、メスキートの木とサボテンの相互利益的な関係も紹介しています。一般的に、同じ生息地に生息する植物の間では競争が優勢であると考えられています。しかし、現在の研究では、環境が厳しい場合、植物間の相互扶助が優先され、植物は互いに利益を得て、一緒に厳しい環境と戦う可能性があることがわかりました。

他の種に隠れ家を提供する植物は「養護植物」と呼ばれます。たとえば、北アメリカのソノラ砂漠では、メスキートの木がその下にある若い巨大な円柱状の植物に隠れ家を提供しています。よく発達した根系は地下水を地表に吸収し、近くの巨大な円柱状の植物が水を得るのを助けます。

同様の乳母植物は高山環境でも見られます。山岳地帯では、クッション植物は自分自身に適した微小環境を作り出すだけでなく、そのクッションが他の植物の隠れ家としても機能します。そのため、クッション植物の範囲内の植物の多様性は、周囲の環境よりも高いことがよくあります。

都市によって変化した植物

第5話「幸福と悲哀の共有」では、人間と植物の関係に焦点を当てています。人間と植物は相互に依存し合っています。一方では、人間が作り出した都市環境が植物本来の生息地を分断してしまいました。一方、植物は何度も都市に再進出し、時には鉄やコンクリートの隙間にしか居場所を見つけられないこともあるが、都市環境に適応する道を歩み始めた。

都市で生き残る方法を見つけた植物 |エピソード 5: 喜びと悲しみを分かち合う

クレピスサンクタは、街路樹のために残されたわずかなスペースに残り、都市のそのような隙間でのみ生息することができます。幸いなことに、彼らは都市周辺の自然の生息地から再び広がることができる軽量の種子を持っています。

ウサギは街の隙間に住んでいます |参考文献 [3]

興味深いことに、都市空間を再び占領した後、ラビットレタスの種子は自然の生息地のものよりも重くなっていました。これは拡散を諦める戦略です。言い換えれば、彼らは広がることができないことを「知っている」ので、妥協するのです。結局のところ、この小さなエリアを除いて、その場所の残りの部分は侵入できない鉄筋コンクリートでできているのです。

都市部の生息地では、オオイヌタデの種子が重くなる（右） |参考資料4

それはまさに島効果に似ています。植物が孤立した島々に広がると、その一部は広がる能力を失います（有名なココヤシなど）。母植物の周りに落ちた種子だけが生き残ることができるため、種子は世代から世代へと内側に転がり、どんどん大きくなり、生存空間、発芽、競争のために同胞と競争します。

ある意味、都市はまさに植物のための人工島のようなものです。

短い休日に老人と一緒に植物を見に行ってみませんか｜「グリーンプラネット」

「グリーンプラネット」は、私たちに植物の世界を理解するための窓を提供し、多くの人々にとって植物についての啓蒙となると信じています。この記事が皆様のお役に立ち、啓発に基づいて植物の魔法の世界をさらに理解し、探求していただければ幸いです。

参考文献

[1] Simard、Suzanne W.、他。「野外における外生菌根樹種間の炭素の純移動」ネイチャー388.6642（1997）：579-582

[2] Ju, Jie、et al. 「サボテンの多構造・多機能統合霧収集システム」ネイチャーコミュニケーションズ3.1（2012）：1-6。

[3] オットー、サラ・P.「人新世における適応、種分化、絶滅」王立協会紀要B 285.1891 (2018): 20182047.

[4] Ju, Jieら「サボテンの多構造・多機能統合霧収集システム」ネイチャーコミュニケーションズ3.1（2012）：1-6。

著者: 周芳

編集者：マイマイ