熱帯雨林の木は、夜間の気温が上昇し、新しい研究により、同様に成長が増加する可能性があります。 スミソニアン熱帯研究所の写真提供
世界が温暖化するにつれて、特定の部分が他の部分よりも早く暖まり、研究者が気候変動の手がかりを見つけて、植物の成長に関する一般的な理解を変える可能性があります。
1975年以降、世界の平均気温は10年あたり約0.2℃で上昇していますが、熱帯は10年あたり0.26度の割合でわずかに速く温暖化しています。 そして夜の熱帯パナマでは、物事はさらに熱くなっています。 研究者Alexander CheesmanとKlaus Winterは、過去40年間で夜間の平均気温が1.5度上昇したことを発見しました。 そのジャンプが熱帯植物にとって何を意味するのかをテストするために、このペアはイチジクとバルサの木の苗木を取り、夜間の温度上昇の範囲で成長を測定しました。 彼らが発見したことは、従来の気候変動の知恵に反するものです。植物は、苗木が通常の状態に保たれたときの2倍以上の重さをかけます。
伝統的な考え方は、最近スミソニアン熱帯研究所で博士号取得後のフェローシップを完了したCheesman氏は、日中は植物が光合成を受けて炭素を捕捉し、夜は呼吸をして炭素を失うと述べています。 2つの違いが植物の成長を左右します。 モデルによれば、気温が高いと呼吸が増え、成長が低下します。 しかし、Cheesmanは、彼の研究が呼吸のかなり単純な理解に真剣に挑戦していると言います。
「炭素の損失だけではありません。その炭素を失うことで、他のすべてのことも行います。ATP（アデノシン三リン酸）を生成し、代謝前駆体を生成して、新しい細胞の構築に使用できます。」呼吸の生産的な目的であるCheesmanとWinterは、予想通り、気温の上昇が呼吸を増加させず、したがって成長を遅らせるのではなく、両方を増加させることを示すことができました。
制御された環境のチャンバーとオープントップチャンバーを使用して、このペアは2つの新熱帯樹種の成長をテストしました。 苗木は、中央のパナマの気温と一致する一定の昼間の温度の下で維持され、摂氏22度から31度、または華氏72度から88度の高い夜間の温度にさらされました。
後者のグループでは、最初のグループの2倍以上の成長率が見られました。 しかし、チーズマンは、成長が加速された木が一定のサイズに達すると成長を停止する可能性が高いと考えています。つまり、必ずしも森に大きな木があるわけではありません。 「植物は全体的に同じ成長をしているが、より速い速度で成長している」とCheesman氏は説明する。「したがって、森林の回転が速くなる可能性が高い。 」
「多年生作物や一年生作物を使った農業システムでこの作業が多く行われ、同様のことがそこに示されています」と彼は言います。「木では、苗木から全世代の実験を行うのは根本的に難しいです実生の生産まで。」
それにもかかわらず、チースマンは、呼吸の増加がより短い世代を意味する可能性が高いと考えており、これは植物の生態系に多くの影響を与えるでしょう。
より速い速度は、より弱い植物を意味する場合もあります。 この研究とは別に、別の研究者であるメリーランド州エッジウォーターにあるスミソニアン環境研究センターのホイットマンミラーは、海草と協力して、CO2の増加がより速い成長（良いこと）をもたらしたが、保護化学化合物の減少（悪いこと）。」
Cheesman氏は、この発見は熱帯種を研究した彼自身の経験と一致すると言います。
「苗にも似たようなものがあります」と彼は言います。 「夜間の温度が上昇すると、シュートの高さが増加し、葉間の節間長が長くなる可能性があります。そのため、成熟した樹木の構造的完全性や潜在的な水の動きなどに影響を与えます。」ミラーも彼の作品で指摘していること。
彼は自分の論文が光合成駆動成長のモデルを再考する必要性を示唆していると信じているが、チースマンはこの研究の限界と多くの未知数を認めている。
「夜間の気温を上げると、降水パターンと水の利用可能性が大きく異なるため、樹木の成長自体に非常に大きな影響を与える可能性があります」と彼は言います。 「温度の直接的な影響を受けた後、あらゆる種類のその他のものに多くの間接的な影響があります。」
彼は、将来の研究が彼が冬から始めたものを拡大することを望んでいます。 「温度が他のプロセスと相互作用する方法に興味があります。光合成や呼吸だけでなく、分裂組織活動、葉の発達、これらすべてのプロセス、そしてそれらがすべて温度に対する統合された応答に結びつく方法などにも興味があります。」
