古い木はどうなるのでしょうか?最も古い木は樹齢5,000年以上です。なぜそんなに長生きなのですか？

現在、世界最古の木として知られているのは、カリフォルニア州ホワイトマウンテンにあるグレートベースン・ブリスルコーンパインであり、樹齢5,000年以上と考えられています。

アワの尾松は、イチョウ、パンノキ、ジャイアントセコイアなどとともに、世界で最も長寿の木として知られ、樹齢が 1,000 年を超えるものも数多くあります。

そこで疑問なのは、何千年もの間成長してきたこれらの木々は老化の兆候を見せるのだろうか、それとも木々は老化により枯れてしまうのだろうか、ということです。木が老化しないのなら、なぜ最も古い木でも樹齢が 5,000 年を超えているのでしょうか?

木は老化しますか？

人間は年をとるにつれて、単純な作業もこなすのがだんだん難しくなり、皮膚の表面にしわが増えて、自分が本当に年老いていることが分かるようになります。

どうやら、私たちの体には徐々に消耗して機能不全に陥るメカニズムがあり、これは生物学では老化として知られているプロセスです。

老化は単なる表面的なものではありません。それは細胞レベルで起こり、本質的には、私たちの体の細胞が分裂を停止するか、またはますますずさんに分裂するようになることです。

私たちの体が正常に機能するためには、細胞が正常に分裂し続け、退化して分解した細胞を補充する必要がありますが、この機能は加齢とともに制限されます。

私たちの細胞が時間の経過とともに正常に分裂できなくなる理由は、分裂するたびに染色体の末端にあるテロメアが短くなるためであることが現在ではわかっています。

テロメアは、遺伝子を保護し、複製中に問題が発生するのを防ぐ「シールド」のようなものです。しかし、複製するたびに少しずつ消耗し、最終的には保護機能が失われ、老化が起こります。

木の細胞は人間の細胞とは非常に異なります。ほとんどの植物細胞は永久に胚の状態にあり、つまり、染色体の末端を生涯を通じて同じ長さに保つことができるということです。同時に、これらの細胞はいつでも別の細胞タイプに変化し、さまざまな損傷を補充または修復することもできます。

言い換えれば、理論的には、少なくとも人間の寿命の時間スケールでは、木は私たちが従来理解しているようには老化しません。

しかし、これは木が永遠に成長できるという意味ではありません。

木が古くなると何が起こるのでしょうか?

先に進む前に、植物であれ動物であれ、生物は実際には老齢で死ぬことはなく、老化は実際には科学的に認められた人間の死因ではないという事実を理解する必要があります。

動物である私たちが老齢で死ぬのは、肺炎、インフルエンザ、ガン、肝不全といった加齢に伴う病気が原因です。

確かに、私たちが細胞レベルで理解しているような老化を木が経験することは難しいですが、木にも独自の「老化」の兆候があり、木自身の老化の「合併症」で死ぬこともあります。

木が「老化」している兆候は、成長が速くなることです。これは、人間の細胞の成長が止まるという事実と比べると少し直感に反しますが、上向きではなく横向きに成長することを除けば、事実です。

樹木細胞の特性上、樹木は成長し続けることができますが、地球の物理的特性や樹木自体の機械的構造により、樹木の成長は制限されます。

地球の最も重要な制限は重力の影響です。木が成長の特定の段階に達すると、根から上部に十分な水を運ぶことができなくなり、適切な光合成ができなくなります。

この時点で、木によって異なる高さの限界に達します。

しかし驚くべきことに、木々は最高の高さに達すると、ますます急速に広がります。この驚くべき発見は、世界中の70万本以上の木の成長を調査した後にこの結論に達したチーム[1]によって2014年にネイチャー誌に報告されました。

木の成長が速まると、別の制限が発生します。つまり、木が成長するにつれて機械構造が安定した構造を維持できなくなります。

成長する木には、建設コストだけでなく、維持コストもかかります。木が大きくなるにつれて、維持費も増加し、より多くの資源割り当てが必要になります。

（この維持費には、一部の病気に対する耐性、虫の侵入や自然災害などによる被害の修復などが含まれます。）

木が成長し続けると、維持にかかるコストが増加し、必然的に木のコストが資源よりもはるかに高くなることになります。

この時点で、木は成長を続けることで枯れる可能性が高くなります。

木は長寿によって何を得るのでしょうか?

実際、樹木は、先ほど述べた細胞レベルだけでなく、長寿を実現するために多くの改良を行ってきました。

動物界には、ロブスターなどの細胞レベルでの同様の「不死」の例があります。ロブスターはテロメラーゼと呼ばれる酵素を持っており、細胞分裂中にテロメアが短くなるのを防ぐため、理論上は「不死」である。

しかし、ロブスターは木とほぼ同じように老齢で死にます。ロブスターが捕食者に食べられなかった場合、殻を脱ぎ捨てることができないことが死因となります。

体はどんどん大きくなり、それに対応するために殻を絶えず交換する必要があります。ロブスターが成長すると、臨界値に達すると、脱皮に必要な資源が得られるエネルギーを超えてしまいます。

ロブスターの場合、この臨界点はおそらく数十年または数百年で非常に早く到来しますが、樹木の場合は明らかにこの時間スケールを超えています。

それは、木が長持ちするための独自の工夫をしているからです。

たとえば、樹木の地上部分と地下部分の両方を、外傷の有無にかかわらず、生存不能、喪失、または損傷した部分と直接置き換えることができます。

もう一つの例はクローンの形成です。クローンでは扇形の維管束系を利用して、木全体が生き残らなくても木の一部だけが生き残れるようにします。

実際、樹木特有の長寿適応が数多く存在します。それらについて学べば、きっと驚くでしょう。

こうした努力の結果、樹木は非常に長生きでき、繁殖能力を維持できるようになりました。

したがって、長寿の進化のメカニズムが主に子孫を増やすことを目的としていることは容易にわかります。

写真：最高齢のカメは190歳と推定される

私たちがよく知っているカメも非常に長生きです。彼らの寿命は体の大きさとは不釣り合いです。これは実は、カメが子孫をもっと残したいという欲求と密接に関係しており、赤ちゃんカメの生存率は本当に心配なほどです。

やっと

寿命の限界は樹木によって大きく異なり、本当に長寿の木を人間の寿命の尺度で観察するのは困難です。

しかし、木が実際に寿命を迎えることは稀です。なぜなら、木は成長が長くなればなるほど、自然災害や害虫などの危険に遭遇し、木が枯れてしまう可能性が高くなるからです。

これは、木が「不滅」であるにもかかわらず、今日発見された最も古い木が樹齢 5,000 年強に過ぎない理由でもあります。

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