火の海で生き残るために、植物はどんな秘策を持っているのでしょうか？

昨年、アマゾンの熱帯雨林火災により50万ヘクタールの森林が焼失した。今年のオーストラリアの森林火災では5億匹の動物が死亡した。 4月5日にはチェルノブイリの立ち入り禁止区域付近で森林火災が発生し、13日には立ち入り禁止区域内の放射性物質が保管されていた場所から約2キロ離れた場所まで火が燃え広がった。

猛烈なオーストラリアの森林火災、写真はunimelb.eduより

火災によって荒廃した荒野は壊滅状態です。生存者はいないのでしょうか？

もちろん違います！

生命の粘り強さは私たちの想像をはるかに超えています。多くの植物は火災で生き残るための独自の方法を持っており、不幸にして火災で焼けてしまったとしても生き残ることができます。

今日は、火と海のサバイバルの世界のビッグネームをいくつか紹介します。

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壁を固め、野原を一掃する：ポンデローサ

植物の生理学的構造は人間のそれとは大きく異なります。たとえ体の大部分が火で焼かれても、自ら修復して生き続けることができる場合が多い。多くの植物は防御力を高め、火災が発生したときにしっかりと耐えようと努力しており、それが火災を生き延びる方法となっています。北アメリカ西部に生息するポンデローサマツ（学名：Pinus ponderosa）は、山火事と真っ向から戦う「ヒーロー」の1つです。

黄松の防火対策の第一は「強固な壁」です。鱗状の樹皮は厚くて丈夫で、幹を覆う天然の耐火コートのようです。 2つ目の火災予防策は「畑を片付ける」ことです。木々がさらに高く成長すると、黄松の下の枝は徐々に落ち、幹の一番高い部分には緑の枝と葉だけが残ります。通常、低木層でのみ燃える山火事は、高さ数十メートルの成木の黄松の樹冠に達する可能性はほとんどありません。 「壁を強化し、畑を伐採する」という徹底的な戦略のおかげで、ほとんどの黄松は山火事の後、完全に回復することができます。

厚い樹皮は、黄松が火災に耐えるための秘密兵器です。画像はWikipediaより

山火事は止まらない：ベアグラス

北アメリカ西部のベアグラス（Xerophyllum tenax）は、約 5 年から 7 年ごとに、小さな白い花が密集した長い穂を芽生えさせます。グリズリーは、長くて細いベアグラスの葉を冬眠巣の敷物として使います。これが、この美しいユリ科のハーブの名前の由来です。インディアンはバスケットを編むのにベアグラスの葉をよく使っていたため、インディアンバスケットグラスとも呼ばれています。

猛烈な山火事に直面して、その繊細な茎と葉を持つクマザサは抵抗する力がなかったが、幸いなことに、彼らはすでに火事からの再生の準備ができていた。ベアグラスは、火が届かない土の奥深くに埋もれ、多くの栄養分と水分を蓄える短くて太い地下茎を持っています。火事の煙が消えると、地下茎から静かに新しい芽が出て、焼け焦げた荒野に最初の緑が差し込む。定期的な山火事は、ベアグラスをすべて焼き尽くすことができないだけでなく、枯れた枝や葉を取り除くのにも役立ち、新しいベアグラスの群落がより活発に、豊かになることを可能にします。

山全体に広がるクマ草。写真はWikipediaより

塊茎再生：キングプロテア

プロテア・シナロイデスは南アフリカの人々に深く愛されている国花です。しかし、彼らが根付く南アフリカのケープ地方は乾燥して不毛なだけでなく、10年から20年ごとに激しい火災が発生しやすい場所でもあります。数千年にわたる数え切れないほどの災害により、キングプロテアは完全な一連の火災生存戦略を進化させざるを得なくなりました。

彼らは日々の仕事を常に注意深く行い、根元の塊茎に水と栄養分を運びます。キングプロテアの葉と枝は火事で完全に焦げてしまうかもしれませんが、土の中にほぼ完全に隠れている木質の塊茎は火事から生き残ることができます。貯蔵された大量の水とデンプンを頼りに、木質塊茎の休眠中の多数の芽はすぐに枝を出し、葉を成長させ、青々としたキングプロテアの低木の群れが灰の中から魔法のように生まれ変わります。

賢いオオカバマダラにとって、山火事は種を撒き散らす良い機会でもある。種子は硬い嚢胞に包まれており、数年間枝に根気強く留まることが多い。キングプロテアが炎で焼かれると、木質の果実が熱で割れて、あちこちに落ちてしまいます。雨が渇いた荒野を潤すと、湿った果実は徐々に種子を押し出し、雨を吸収した種子はうまく発芽します。

美しいキングプロテアは耐火性の名人です。南アフリカ国立生物多様性研究所の写真

火災現場に種をまく：松

超長期保存可能な種子はキングプロテアに限ったものではありません。火災が発生しやすいジャングルに生息する多くの植物は、セロチニーと呼ばれるこの技を進化させています。カリフォルニアのコントルタ松 (Pinus contorta) は、毎年、枝に松ぼっくりを蓄積します。塔のような形の松ぼっくりからは厚い樹脂が分泌され、それがそれぞれの鱗片をしっかりと包み、ふっくらとした種子は外界から隔離されて休眠状態のままです。

壊滅的な山火事が発生すると、薄い樹皮のねじれた松の木が一瞬にして巨大なたいまつに変わります。炎は固まっていた松脂を溶かし、松ぼっくりの鱗片が開き、無数の翼のある松の実が熱気流に乗って飛んでいきました。数年後、多くの成木のねじれた松は回復できなくなりましたが、その下では若い松がすでに繁茂していました。古い木が新しい木に悲劇的に置き換わったおかげで、ツイステッドパインや他の数種類のマツは山火事を乗り越え、カリフォルニアの海岸山脈にはユニークな「クローズドタワーパインフォレスト」さえも成長しました。

ねじれた松の閉じた松ぼっくり、画像提供：Walter Siegmund CC BY-SA 2.5

火に向かって成長する巨木：ジャイアントセコイア

3,000年以上の寿命を持つ古代樹である雄大なジャイアントセコイア（セコイアデンドロン・ギガンテウム）は、高さ100メートル、幹の下部の周囲は30メートル以上、重さはアフリカゾウ約500頭分にまで成長します。ジャイアントセコイアの根元近くの樹皮の厚さは最大90センチメートルです。樹皮の樹液にはタンニンが豊富に含まれており、幹に独特の赤褐色を与えるだけでなく、一級の天然難燃剤としても機能します。厚い皮膚と肉を持つ成木のジャイアントセコイアにとって、通常の強さの山火事は単なる痛みに過ぎない。

しかし、ジャイアントセコイアの種子や苗木は非常に壊れやすいです。長い生涯の最初の数年間、若いジャイアントセコイアが十分な光とミネラルを得られなければ、枯れて死んでしまう運命から逃れることは難しいでしょう。ジャイアントセコイアは、球果のほとんどを枝に残すしかなく、最大20年間空中に残ることがあります。カリフォルニアの山火事によって発生した気流が樹冠に到達して初めて、熱で焼けた松ぼっくりが乾燥して開き、わずか数ミリグラムのジャイアントセコイアの種子が土の中に軽く落ちるようになる。この時までに、火事は日陰の低木をすべてなぎ倒し、新しい世代のジャイアントセコイアだけが明るい太陽の光を享受することになった。肥沃な灰の中で生き残れるほど強く成長します。

自然発火は未来の世代を助ける：シスタス

地中海西部原産の常緑低木、シスタス・ラダニフェルは、野生のバラに似た美しい斑点のある花を咲かせます。ロックローズの茎と葉は、ラブダナムと呼ばれる粘着性のある香りのよい樹脂で覆われており、特殊なブラシで集めると、香水に独特の琥珀色の香りを加えることができます。

ロックローズは毎年、硬い木質の殻を持つ果実を大量に生産します。殻が熱で柔らかくならず、煙の中の化学物質の刺激も受けなければ、ロックローズ種子のほとんどは休眠状態のままになります。自然発生的な山火事はまれなので、ロックローズは「火遊びをして火傷する」という独特の能力を発達させました。暑く乾燥した夏には、茎や葉の樹脂が大量に蒸発し、気温が32度を超えると自然発火することがあります。激しい炎によってロックローズが灰になると、周囲の低木や雑草も一掃されます。次に大雨が降ると、無数のロックローズの種が眠りから目覚め、空き地に急いで新しい芽を出します。

火遊びをして燃えるロックローズ、写真はAlvesgasparよりCC BY-SA 4.0

全能の放火魔：ユーカリ

ほぼ毎年、暑く乾いた季節になると、オーストラリアの森林地帯から火事と濃い煙が上がります。このような絶望的な状況で生き残るチャンスを得るために、幹の下部の枝や葉、木質の塊茎や樹冠の種子バンクを自ら剪定することが、多くのオーストラリアのユーカリの木にとって基本的な作業です。しかし、ユーカリの木々が火災から生き延びる最も一般的な方法は、樹皮の奥深くに隠れた多数の休眠中の樹皮外芽です。ほとんどの表皮芽は、外側の樹皮に保護されて火災を生き延びます。これらの表皮芽は雨季に活性化し、焦げたユーカリの幹から根元から先端まで無数の新しい枝が芽生えます。

さらに奇妙なのは、ユーカリの木が沈黙の「放火犯」の集団だということです。ユーカリの葉と枝には、生のものでも枯れたものでも、燃焼点が低いユーカリ油が多量に含まれています。そのため、ユーカリの森は自然発火しやすく、火災の激しさに大きく寄与し、森林火災の継続的な拡大の主犯となっている。しかし、壊滅的な火災の後、粘り強いユーカリの木はすぐに回復することが多いのに対し、他の種類の樹木群落は深刻な被害を受けます。まさにこの無謀で冷酷な競争戦略のおかげで、ユーカリは最終的にオーストラリアのジャングルの絶対的な支配者となったのです。

焼けた木の幹から新しい枝が生えている。画像はジョン・オニール GFDL 1.2 より

花、植物、木々によるユニークな消火方法を数多く見てきましたが、どれが一番魔法的だと思いますか?世代を超えて進化してきた生存の知恵により、多くの植物は火の海の中でも危険を逃れることができ、定期的な火災を利用して家族が繁殖し成長することさえできます。しかし、意図的であろうとなかろうと、人間の介入は火災のリズムと激しさを大きく変え、火と共生するのが最も得意な植物でさえも窮地に陥らせる可能性がある。荒野で猛威を振るう火災は、自然の再生の兆しなのか、それとも生態学的災害なのか?おそらくすべては私たちの考え次第です。

参考文献:

[1]Vogts, M. 1982.南アフリカのヤマモガシ科植物：知って育てよう。ケープタウンのストライク。

[2]Rebelo, T. 1995.プロテア、南アフリカのプロテアのフィールドガイド。ファーンウッドプレス、ケープタウン。

[3]マシューズ、L. 1993.プロテア栽培ハンドブック。ダーバン：トレードウィンズプレス

[4]ローク、JP1980。 JP ローク著『南アフリカのプロテア』。パーネル。ケープタウン

[5] クラウンシードバンクとその生態学的意義に関する研究生態学ジャーナル、2005年、(11)