樹皮のマイクロバイオームは気候において見過ごされている重要な役割を果たしている

1 本の木の樹皮には何兆もの細菌が生息している可能性があり、これらの微生物は地球の大気中の温室効果ガスの制御において重要であるにもかかわらず無視されている役割を果たしている可能性があります。

地球上の樹皮の総表面積は約1億4,300万平方キロメートルと考えられており、これは世界の総陸地表面積とほぼ同じです。この表面は、火灰圏として知られる巨大な微生物の生息地を構成していますが、そこに生息する微生物は科学者からほとんど注目されていません。

「ある意味とても明白なことですが、私たちは木の樹皮を常に見落としてきました」とオーストラリア、メルボルンのモナシュ大学のボブ・レオン氏は言う。 「木の樹皮に微生物がいるなんて考えたこともありませんでしたが、それは当然のことです。バクテリアはどこにでも存在するので、もし土壌や木の葉に微生物を見つけることができれば、おそらく樹皮にも微生物が存在するでしょう。」

Leung と彼の同僚は、一般にペーパーバークとして知られる湿地種の研究から始めました (メラルーカ・クインケネルビア）。彼らは、樹皮の1平方メートルあたりに6兆個以上の細菌が生息していることを発見しました。これは土壌中に見られる量に匹敵します。

これらの細菌のうち 114 種の遺伝子分析により、それらのほとんどがアシドバクテリア科、マイコバクテリア科、アセトバクテリア科の 3 つの細菌科に由来していることが示されましたが、すべての種は科学的にはまったく未知でした。

驚くべきことに、これらの微生物には共通点が 1 つあります。それは、生存するための燃料として水素、一酸化炭素、メタンを使用できるということです。水素(H₂）それ自体は温室効果ガスではありませんが、他の分子との反応を通じて、大気中のメタンの温暖化効果を高める可能性があります。

次に研究者らは、モクマオウ、ゴムの木、バンクシアなど、さまざまな生息地から採取したオーストラリアの別の 7 種類の樹木の樹皮を観察し、さまざまな樹種の樹皮が温室効果ガスを吸収または放出するかどうかを野外と実験室の両方で測定した。

彼らは、酸素が利用可能な好気性条件下では、すべての樹皮が水素、一酸化炭素、メタンを消費することを発見しました。しかし、湿地などで木が水に浸かり、酸素が限られている場合、樹皮の微生物は同じガスを生成するように切り替わった。

研究チームは、世界中で樹皮微生物が吸収する水素の総量は年間6億から16億キログラムで、これは大気中に除去される水素の総量の2パーセントに相当すると推定している。

オーストラリアのリズモアにあるサザンクロス大学のチームメンバー、ルーク・ジェフリー氏によると、科学者らが樹皮の大気中の水素への寄与を評価しようとしたのはこれが初めてだという。

「木の中に二酸化炭素を吸収するだけではない、木の隠れた役割を発見することは非常に重要です」とジェフリーは言います。 「彼らは他の温室効果ガスの循環を活発に行っています。これは興味深いことです。なぜなら、H₂ は大気中のメタンの寿命に影響を与えるため、H₂ 樹皮の消費は、増大するメタン問題の軽減に役立つ可能性があります。」

しかし、研究チームがオーストラリア東部から採取した樹種は 8 種類のみであるため、世界全体の状況は非常に不確実です。 「現在、さまざまな森林タイプ、樹種、微生物群集、および敷地条件にわたって多くの作業を行う必要があります」とジェフリー氏は言います。

シドニー植物園のブレット・サマーレル氏は、今回の研究は、樹皮中の微生物の組成、多様性、存在量、役割について私たちがいかにわかっていないかを浮き彫りにしていると述べている。 「これが広範囲の樹種、特にサバンナや森林地帯などのより乾燥した気候でどのように変化するかは興味深いです」とサマーレル氏は言います。

樹皮中の菌類と細菌との相互作用を理解することも重要である、と彼は付け加えた。