100万年を超えるような长い时间スケールで、森はどのように変化するのでしょうか？1970年代に提唱された生物地球化学の理论によれば、光合成の必须元素であるリンは、雨によって森林内部から少しずつ流れ出ていき、やがて数百万年の时间が过ぎると树木は强いリン欠乏に晒されます。これにより、森林は最终的には崩壊?缩小すると予测されてきました。ところが、赤道直下に位置する热帯雨林の大部分の场所では、土壌が古くリンが极めて少ないにもかかわらず、世界で最も巨大な森林生态系が形成されています。
青柳亮太 白眉センター／農学研究科助教らは、熱帯樹木が長い歴史を通して環境に適応してきたことにより、リン欠乏を克服し森林を維持している、と仮説をたて、この仮説の検証に挑んできました。スミソニアン熱帯研究所が管理するパナマの森林動態データを解析し、熱帯樹木が環境中のリンが少なくても成長速度や生存率を維持するように適応進化することを明らかにし、熱帯林が巨大な構造を持つ背景には、生物の適応が関わっている可能性を示しました。この成果は、生物が環境に抗って進化する性質を持つことを意味しており、地質学的時間スケールでの生態系動態と持続性を理解する上で鍵となります。
本研究成果は、2023年10月11日に、国際学術誌「Proceedings of the Royal Society B」誌に掲載されました。
「これまで森林生态系は长期的にはリンの欠乏によって崩壊?缩小する运命にあるとされてきました。しかし、この生态系観では、环境の変化に対抗する生物の适応が考虑されていません。生态系が数百万年?数千万年かけた进化の产物であるとすると、自然が有难いものに感じます。今回の研究では、国际的な研究ネットワークを活用することで、この仮説の証明に近づくことができたと思っています。」
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【书誌情报】
Ryota Aoyagi, Richard Condit, Benjamin L. Turner (2023). Breakdown of the growth–mortality trade-off along a soil phosphorus gradient in a diverse tropical forest. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 290(2008):20231348.
