The Rainforest Canopy
July 30, 2012
Creepers, vines, and lianas (woody vines) is abundant in the canopy and constitute of vegetation in tropical rainforests. つる性植物は、約90科2,500種以上存在する。 樹木に張り付くように生える小さなものから、樹木のように太く、樹木とは無関係に森の中にぶら下がっているように見える巨大なものまで、さまざまな種類がある。 木質系のリアーナには、長さ3,000フィート（約3.5メートル）を超えるものもある。 リアーナの一種である籐は、家具やロープの材料としてよく知られている。
リアーナはつる性の植物で、地上では自立した小さな低木として生育し、他の植物に支えられて樹冠上部の光に満ちた環境に到達することができる。 そのため、葉の生産と茎や根の伸長に多くの資源が割かれ、急速に成長する。 また、着生植物や半着生植物とは異なり、生涯にわたって根を張るため、樹木からは支柱以外のものを何も取らない。 Photo by Rhett A. Butler
SchnitzerとBongersは、2002年の論文で、リアが樹冠の高みに登るために使うメカニズムのいくつかをレビューしています。 「リアーナは宿主に付着し、林冠に向かって登るための様々な適応を持っている」と科学者は言う。 「これらの適応には、茎のねじれ、茎・葉・枝の変形から生じる巻きつき、宿主に付着する棘やトゲ、下向きの粘着毛、粘着性の不定根などが含まれる ….
林冠に到達すると、つる植物やリアナは木から木へと広がり、林冠の葉の40パーセントを占めることもある
着生植物には、別の戦略がある。 これらの植物は、着生植物として樹冠の中で生活を始め、地上まで成長する。 しかし、根が地上に出て葉の栄養分を吸収すると、成長が加速される。 最もよく知られたヘミフィプティクスにストラングラーフィグがある。
クリーパーは、成長とともに葉の構造を変える多くの熱帯雨林の種のひとつである。 特にアオイ科の植物は、林床で低木としてスタートし、暗いもの、通常は木の幹に引き寄せられるように移動する。 樹木に到達すると、三角形の扁平な葉に支えられて、樹木を垂直に登っていく。 葉は反射光を受け止めるように配置されている。 樹冠の明るい上部に達すると、葉はより多くの直射日光を遮るために樹木から離れるように変化する。
リアーナは熱帯雨林の木々にとって大きな問題であり、多くの種がその成長を阻止する手段を開発してきた。 多くのヤシや木のシダは定期的に葉を落とし、他の木はリアーナを取り除くために枝を落とすことがある。 パナマのリアナについて研究したフランシス・プッツは、樹木が隣の木と位相がずれているのは有利なことかもしれない、と指摘する。 一部のリアナはこのメカニズムに適応するために、バネのように巻いたり曲げたりして、衝撃を吸収しやすくしているのだ。 Photo by Rhett A. Butler
リアナは森林力学において重要な役割を担っています。 Schnitzer and Bongers (2002)。 さらに、リアナは熱帯林の植物の多様性にも寄与している（特に、光の利用可能性が高くなるため、リアナが顕著に多く生息する林縁部やその近辺において）。 また、光合成の生産量が多く、バイオマスも豊富なため、炭素隔離にも大きく貢献している。 ウィスコンシン大学ミルウォーキー校のStefan Schnitzerは、世界69カ所の熱帯林のデータを用いて、リアが降水量と負の、季節性と正の相関を持つことを発見した。 シュニッツァーは、リアナの深い根と効率的な維管束システムにより、多くの競合植物が休眠している季節の干ばつ時に水ストレスを受けにくく、乾季にリアナが優位に立てるのだと考えている。 UWMの生物学助教授がパナマ中央部でこの仮説を検証したところ、「リアナは乾季には樹木の約7倍の高さに成長したが、雨季には2倍にしかならなかった」ことがわかった。 シュニッツァーによれば、この乾季の優位性によって、季節的な森林ではリアナの数が増えるかもしれないが、年間を通じて雨が降っている湿潤熱帯雨林では、競合する植物が水によって制限されることはほとんどないので、リアナにはそのような優位性はないとのことである。 シュニッツァーはオランダのワーヘニンゲン大学のミルヤム・クゼー、フランズ・ボンガースと共同で、攪乱された熱帯林や二次林において、リアナが地中（根）競争や地上（光）競争、機械的ストレスを通じて苗木の成長を制限する上で大きな役割を果たすことも発見した。
その他の植物と動物の関係
樹冠木は何百万年も昆虫と共存し、多くは受粉以外のユニークな関係を築いてきた。 熱帯雨林では、アリ植物がよく見られます。 例えば、南米ではセクロピアという木にアステカアリが住み着く。 この木は竹のように節があり、蟻が住み着くための区画が設けられている。 女王アリが中空になった部屋のひとつに巣をつくり、他の部屋には働きアリが住みつき、木全体がコロニーとなる。 働きアリは昆虫や着生植物などあらゆる外敵から植物を守るが、セクロピアの葉だけを食べるナマケモノは攻撃しない。
アリと植物が一緒に働くもうひとつの例は、スタンフォード大学の研究者による2005年の論文に記録されています。 この研究チームは、スギの一種である Cedrela odorata が、アリ (Myrmelachista schumanni) によって積極的に守られ、植物の周囲からすべての植物を取り除いていることを発見したのです。 この植生制御は非常に効果的で、地元では「悪魔の庭」と呼ばれるこの伐採は森の悪霊によるものだと信じられている。 研究者たちは、超自然的な存在ではなく、アリがギ酸という毒素を葉に注入して周囲の植物を枯らしていることを突き止めたのだ。 研究者の計算によると、300万匹の働きアリと1万5000匹の女王アリからなる1つのコロニーが、800年以上前の典型的な庭を手入れしている可能性があるそうです。 これらのアリと植物の関係については、https://biology.bangor.ac.uk/treborth/Epiphytes/Epiphytes-symbioses.html と waynesword.palomar.edu/acacia.htm
多くの樹種には、負担の大きい着生植物が、（特に雨嵐の後に水でいっぱいになると）木を倒壊させるほどの重量を加えるのを防ぐ仕組みと戦略があります。 南米の「ネイキッド・インディアン」や東南アジアの「クリストニア」などは、樹皮をはがすことで着生植物や匍匐性植物が定着したり、生育に適した場所を見つけたりするのを防いでいる。 また、害虫の侵入を防ぐために樹皮に毒素を出し、着生植物やリアナの生育を妨げる種もある。
Review questions:
- リアナとは？
- アリと一部の樹種はどのようにして共生関係から相互に利益を得ているか？
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