世界初の菌類やバクテリアの「世界分布図」が作成される

By catolla

地球には広大な森林が存在しており、その森林の中には何百万もの菌類やバクテリアが活動しています。温暖化などの気候変動につながる森林生態系の研究のため、木に共生する生物の「世界分布図」が作成されました。

Climatic controls of decomposition drive the global biogeography of forest-tree symbioses | Nature
https://www.nature.com/articles/s41586-019-1128-0

‘Wood wide web’—the underground network of microbes that connects trees—mapped for first time | Science | AAAS
https://www.sciencemag.org/news/2019/05/wood-wide-web-underground-network-microbes-connects-trees-mapped-first-time

スイスのチューリッヒ工科大学の環境生態学者であり、国連の世界植林推進活動「1兆本植樹キャンペーン」のアドバイザーでもあるトーマス・クロウサーさんが発表した「世界には3兆本の木が存在している」という論文が、今回行われた「森林共生生物の世界分布図」の研究の出発点となりました。この論文では、世界に存在する樹木の数を調べるため、世界中から得られた膨大な量のデータを元に、世界の樹木の分布図が作成されました。

トーマス・クロウサーさんの研究は以下の記事で詳しく読むことができます。

世界中の空き地に植林すれば人間が排出するより多くの炭素を毎年吸収してくれるという研究結果 - GIGAZINE

カリフォルニア州スタンフォード大学の生物学者カビール・ペイさんはクロウサーさんの研究を元に、植物の根や表面に着生した「森林共生生物の世界分布図」を作成することを考案します。樹木の種類によって、「付きやすい菌根菌」の種類が変わるため、樹木の分布図が重要だったというわけです。

菌根菌は、樹木が吸収する栄養を左右し、ひいては大気中の二酸化炭素の量や、気候変動などに影響を与えます。よって、菌根菌の分布を把握することは、森林の生態系だけでなく、世界の気候を考えることにもつながります。

By cookelma

ペイさんがクロウサーさんに「森林共生生物の世界分布図」のアイデアをメールで直接伝えたことによって、クロウサーさんやペイさんらを含む研究グループが発足しました。研究では、ある場所における、木の種類や木に共生する菌類の情報と、気温・降水量・土壌に含まれる栄養素・地形など環境のデータを入力して、菌類の情報とその他のデータの間に存在する相関関係を見つけ出すコンピュータアルゴリズムを作成しました。生み出されたアルゴリズムでは、気温などの環境データと木の分布を入力すると、その場所に生息する菌類を予測可能となっていました。

アルゴリズムから導き出された結果によると、欧米などの温暖な地域の森林では外生菌根菌が約80％の樹木と共生していると判明しました。対照的に熱帯地方では、全樹木の90％がアーバスキュラー菌根を作る菌類と関係があることがわかりました。また、フィールドワークによってもこの結果が裏付けられたとのことです。

By Pilat666

カリフォルニアのローレンス・バークレー国立研究所に所属する地球システム科学者のチャーリー・コベンさんは今回の菌根菌の世界分布図について称賛する一方で、土壌からの栄養や期待の損失分などは測定が困難で、今回の世界分布図は正確ではない可能性があると指摘しています。

それに対しクロウサーさんは、地球が暖まるにつれて外生菌根をつける樹木の10％がアーバスキュラー菌根をつける樹木に置き換わると予測しています。アーバスキュラー菌根をつける木の森林では、二酸化炭素の排出率が高く、地球温暖化が加速する可能性があるとのことです。

なお、今回作成された世界分布図などの研究情報は、世界森林生物多様性イニシアチブ(GFBI)に直接リクエストを送信すると、2週間ほどで送付されるとのことです。