地中の炭素を維持する見えない力

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地中の炭素を維持する見えない力
気候変動に見舞われた土地では、菌糸のマットが共存する樹木に大きな変化をもたらすかもしれない。

https://www.theatlantic.com/science/archive/2023/10/tree-survival-fungi-corsica-climate-change/675739/?gift=IqWry4pXaJJKq5LSVIkr6HdylRJUjEMtqSSeoxXNWu0&utm_source=copy-link&utm_medium=social&utm_campaign=share

ゾエ・シュランガー
HHelene / Alamy
2023年10月23日
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保存ストーリー
巨大な栗の木は、何百年もの間、その場所に生えていた。葉は光沢のある濃い緑色で、樹皮は上から見ると山脈のように裂けている。しかし、栗の木が頼りにしている菌類は見えにくい。
湿った葉の層をかき分けて、世界を支えているゴムのような糸を見つけるのだ。この無数の毛のような菌糸は、個々には菌糸と呼ばれ、全体としては菌糸と呼ばれる。土の黒さもまた、それを物語っている： シイタケのような香りのするローム状の層が2、3インチの深さにあるのは、菌類が古い生命からさらに生命を生み出している証拠である。
ある朝、トビー・キアーズと彼女の菌類学者チームがコルシカ島（地中海に浮かぶフランス領の島で、海の中の山という表現がぴったりである）でビデオ通話をしているのを見つけた。地中海で最も古い樹木のいくつかが、その根元にニョキニョキと巨大なまま残っている場所だ。小雨が降り始めた。「ヶ月ぶりの雨だ とキアーズは言った。乾燥した地面が変化する中、6人のチームはサンプル採取を急いでいた。乾燥した菌類であれば、干ばつストレスにさらされたときに菌類がどのような行動をとるか、少しはわかるだろう。水分は菌類の内部構造を活性化させ、埃の中で静かに眠っている遺伝子は、水分がかかるとオンになるのだ。
キアーズとその仲間たちは遺伝子のためにそこにいた。彼らはコルシカ島に行き、菌類が原生林の気候変動への対応にどのように役立っているかを調査した。記録的な高温と山火事がこの島の新しい現実である。しかし、その中にはまだ残っている木もある。これは菌類の仕業なのだろうか？アムステルダム・ブリエ大学の進化生物学者であるキアーズは、その可能性が高いと考える。3分の1の樹木種が絶滅の危機に瀕しており、気候変動によって樹木が依存している菌類のネットワークがすでに破壊されている世界では、菌類がこのシステムをどのように支えているのかを正確に理解することは、菌類の健康が私たちの集団的生存にとっていかに重要であるかを示すことになるかもしれない。

菌根菌（樹木の根に着生する菌類）は森林を助けるが、この健康な原生林の周囲に生息する菌根菌は、その働きが特に優れているのではないかとキアーズは推測している。もしそうなら、このようなスター菌を徴用して、島の他の樹木が極端な気候から回復するのを助けることができるかもしれない。しかし、菌類に夢中になっている科学者たちでさえ、この生物の基本を理解しようと努力しているところである。この点で、私たちは生殖理論以前の社会と少し似ている。目に見えない力が私たちのシステムの健全性に働きかけているが、科学はまだそれを完全に定義できていない。実際、科学はまだその解明を始めていない。
コルシカ島のボッカ・ディ・ラローネで、菌糸と呼ばれる白い菌糸が繁殖した森林土壌を掲げる生物学者トビー・キアーズ。(クエンティン・ファン・デン・ボッシュ）
真菌学者が毎年2,500種もの新種を発見しているにもかかわらず、世の中に存在すると思われる真菌の少なくとも90％はまだ発見されていない。キアーズのチームは、単に「誰がここにいるのか確認する」ために真菌のDNAを採取していた。しかし、この旅の最大の目的はRNAを見つけることだった： RNAは、栗の木の根元で菌類が何をしていたかを教えてくれるのだ。木の葉を分解しているのか？水を吸い上げ、そのネットワークを通して植物に水を送っているのだろうか？もしかしたら、木が太陽光から作った炭素と引き換えに、土から分離したリンと窒素を運んでいたのかもしれない。このような支援はすべて、驚くべきことに菌類の領域である。このような真菌の作用のどれかひとつ、あるいは全部が組み合わさることで、木は干ばつや火事のストレスに強くなった可能性がある。もしそれが本当なら、どの菌類がその働きをしているのかも重要だ。
この研究チームが行なっていることは、これまで一度も行なわれたことがない。科学者たちは、研究室の無菌状態で培養された菌類からRNAを抽出するが、通常、野生の土壌から抽出することはない。「フランス国立農業・食糧・環境研究所の分子生物学者で、樹木と微生物の相互作用を研究しているフランシス・マルタン氏は、土の中にしゃがみ込んで栗のエメラルド色の葉をぶらぶらさせながら私に言った。屋外で科学を行うことは、常に厄介なものです。実世界の生命は層が厚く、分離するのが難しい。アブラムシ、ダニ、おそらく1万種はあると思われるバクテリア、ウイルス-「ウイルスについては何もわかっていない」とキアーズは言う-、それらすべてが「汚染」とみなされ、そこから真の対象を隔離しなければならない。そして、マーティンがこの場所の土壌の上部4ミリメートルにいると推定した200～300種の真菌も、互いに分離しなければならない。
土壌RNAは非常にデリケートである。海から引き上げられた櫛状のゼリーのように、一度空気に触れるとあまり見ることができないかもしれない。あるRNAは数分で分解される。他のRNAはもっと時間がかかる。しかしチームは、その日の朝に本土から空輸されたドライアイスを白い箱に入れ、釜のように湯気を立てていた。フランス国立研究所の微生物生態学者であるオーレリー・ドゥヴォーとコルシカ国立植物園の菌類学者であるニコラ・スベルビエールが交代で短い金属管を地面に打ち込み、引き抜くたびに円柱状の土を取り出すのを私は見ていた。マーティンはその黒い粉をふるい分け、青いキャップのついた透明な小瓶に注いだ。そしてその小瓶を車まで走らせ、湯気の立つ白い箱まで運び、ドライアイスの石の間にできるだけ早く押し込んだ。マルタンと彼の研究室は、RNAを慎重に抽出し、これまでに解読した菌類の全ゲノムと比較する。そこから、これらの生物が何であり、少なくともこの場所で何をしていたのかという答えが見えてくる。これらの情報はすべて、この種のものとしては初めて世界的に相互接続されたオンラインの真菌類アトラスに追加されることになる。
続きを読む アメリカ全土に広がるデスキャップ・マッシュルーム
地球を温暖化させている二酸化炭素の吸収に関する話題では、樹木が大きく取り上げられるが、そのような話題で最も欠けているのは菌類である。私たちが植物に吸収されていると考えている炭素は、実はその大部分が菌類に吸収されている可能性があるのだ。キアーズが著者である最近の論文によれば、化石燃料から排出されるCO2の36％が、少なくとも一時的には菌類に吸収されている。菌糸体マットは炭素の主要な貯蔵庫なのだ。このことを理解すれば、突然、我々の気候の未来は、どの木を救うことができるかだけでなく、どのような土壌、どのような菌類を救うことができるかにかかっていることになる。
続きを読む 木は過大評価されている
この考えは、まだ一般の人々の理解には浸透していない。キアーズのチームは、私が電話する前日に樹齢1,300年の樹木の下で、幹がコケとシダで覆われた巨大な標本を採取した。「まるで礼拝所のようでした」とキアーズは言った。オートバイに乗った地元の人々は、菌学者の仕事について尋ねるために、木の根の真上を走り、車輪が樹皮に跡をつけ、木の根元の緩い土を圧迫しながら、愛想よく通り過ぎた。この木はこの地域のランドマークであったが、そのすぐ近くの地下のことなど誰も考えていなかったようだ、とキアーズは私に言った。
真菌のサンプルを採取するため、チームはスチール製のコアを土壌に打ち込む。コルシカ島アスコの森で、生物学者マーリン・シェルドレイクは、真菌と土壌の混合物をドライアイスに入れる前に、サンプルをふるいにかけて石を取り除く。(クエンティン・ヴァン・デン・ボッシュ）
制度的な意識はあまり良くない。菌類は保護活動においてほとんど無視されている。アメリカの自然保護区における100以上の管理計画を最近調査したところ、菌根菌が提供する生態系サービスについては頻繁に議論されているにもかかわらず、菌根菌についてまったく言及していなかったのはわずか8％であった。国連は最近、土壌が炭素吸収源として非常に大きな役割を果たしていることや、世界的な土壌の減少が気候変動を加速させていることを認識し始めているが、菌類が重要な役割を果たしていることはまだほとんど知られていない。キアーズと彼女のチームはそれを変えようとしている。2021年、キアーズはSPUN（Society for the Protection of Underground Networks）を共同設立し、アルゼンチン、グアテマラ、インド北東部、アルメニア、コロンビア、パナマ、パキスタン、コートジボワール、モンゴル、パタゴニア、ポーランド、ネパールなど、遠く離れた土地に菌類学者チームを派遣している。
コルシカ島に戻った菌類学者たちは、かなり湿った状態で荷物をまとめた。明日、島の別の場所に戻り、そこに何があるのかを確認し、樹木と菌類の古くからのパートナーシップが新たなストレスにどのように反応しているのかを理解しようとするのだ。最初の根が（おそらく有益な菌類を住まわせるために）進化した頃には、この2つのグループはすでに5000万年、いやそれ以上前から互いに関わり合っていた。両者の結びつきが強いのには理由がある： 菌類は光合成ができないため、必要な炭素の大部分（ある推定では年間50億トン）を植物から得ている。その代わり、菌類は岩石や分解物からミネラルを採掘し、窒素やリンなど、植物だけでは十分に摂取できない栄養素を植物に供給している。しかし、その交換は常に1対1というわけではない。両者は驚くほど日和見的で、時には互いを短絡的に利用したり、必要なものを完全に盗んでしまうこともある。かつてキアーズが言ったように、これは最も純粋な自由市場であり、モラルに束縛されない。
しかし、それがなければ、私たちの生活はほとんど成り立たないかもしれない。私たちが気づこうが気づくまいが、菌類は世界を支えているのだ。キアーズや彼女の同僚たちのような菌類学者の仕事を通して、その目に見えない王国は徐々にその姿を現し始めるだろう。よく言われるように、私たちは名前を付けられないものを救うことはできない。つまり、地球のすべての生物学的生命を支える多くの菌類を見つけ、世界を縫い合わせる作業に忙殺される彼らの日常がどのようなものかを理解することである。
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