ホリネズミたちはどのようにしてセントヘレンズ山を一日で生き返らせたのか

1980年にセントヘレンズ山が噴火したとき、溶岩は周囲何マイルにもわたる生物を焼き尽くしました。その後、科学者らは実験として、焼け焦げた山の一部にホリネズミを24時間だけ投下した。その日の恩恵は否定できず、40 年経った今でも目に見えています。

火山灰と瓦礫の猛烈な勢いが冷めると、科学者たちはホリネズミが有益な細菌や菌類を掘り出すことで、山で失われた動植物の再生に貢献できるかもしれないと理論立てた。噴火から 2 年後、彼らはこの理論を検証しました。

カリフォルニア大学リバーサイド校の微生物学者マイケル・アレン氏は、「彼らはしばしば害虫とみなされているが、彼らは古い土を取り込んで地表に移動させ、そこで回復が起こるだろうと考えた」と語った。

彼らは正しかった。しかし科学者らは、この実験の恩恵が2024年の今日でも土壌に現れるとは予想していなかった。論文はジャーナルに掲載された。 マイクロバイオームのフロンティア ホリネズミが存在していた場所と、それらが持ち込まれなかった近隣の土地における、菌類や細菌のコミュニティにおける永続的な変化について詳しく説明しています。

「1980年代、私たちは短期的な反応を試していただけだった」とアレン氏は語った。 「ホリネズミを一日放り込んで、40年後にその影響が残るなんて誰が予想したでしょうか？」

1983年、アレン州立大学とユタ州立大学のジェームズ・マクマホン教授は、溶岩によって土地が多孔質の軽石の崩壊した板と化した地域にヘリコプターで到着した。当時、これらの板の上で生きることを学習した植物はわずか十数本しかありませんでした。鳥がいくつかの種を落としましたが、できた苗は苦戦しました。

科学者たちが数匹の地元のホリネズミを 2 つの軽石区画に 1 日かけて落としたところ、その土地は再び爆発して新しい生命が誕生しました。実験から 6 年後、ホリネズミの区画では 40,000 本の植物が生い茂っていました。手つかずの土地はほとんど不毛のままでした。

これらすべては、常に肉眼で見えるわけではないもののおかげで可能になりました。菌根菌は植物の根の細胞に侵入して、栄養素や資源を交換します。それらは土壌中の病原体から植物を保護するのに役立ち、重要なことに、不毛な場所に栄養素を提供することで植物が定着して生き残るのを助けます。

「少数の雑草を除いて、ほとんどの植物の根は、必要なすべての栄養素と水を自力で効率的に得ることができません。菌類はこれらを植物に運び、その代わりに自身の成長に必要な炭素を受け取ります」 」とアレンは言いました。

この研究の第 2 の側面は、これらの微生物が自然災害後の植物の再生にとっていかに重要であるかをさらに強調しています。山の片側には原生林が広がっていました。火山灰が木々を覆い、太陽放射を閉じ込め、マツ、トウヒ、ダグラスファーの針が過熱して脱落する原因となった。科学者たちは、針が失われると森林が崩壊するのではないかと懸念しました。

そんなことは起きませんでした。 「これらの木には独自の菌根菌があり、落ちた針葉から栄養分を受け取り、木の急速な再生を促進しました」とUCRの環境微生物学者で論文共著者のエマ・アロンソン氏は述べた。 「場所によっては、ほとんどすぐに木が戻ってきました。みんなが思っていたように、すべてが枯れたわけではありませんでした。」

山の反対側にある科学者らは、噴火前に皆伐された森林を訪れた。伐採によりエーカー分のすべての木が伐採されたため、当然のことながら、土壌菌類の餌となる針が落ちていませんでした。

「皆伐地にはまだ何も成長していません」とアロンソン氏は語った。 「原生林の土壌を見て、枯れた地域と比較するのは衝撃的でした。」

研究の筆頭著者でコネチカット大学の菌学者ミア・マルツ氏は、これらの結果は、この研究が始まった当時、UCRのアロンソン研究室の博士研究員だった、苦境に陥った生態系の救済について学ぶべきことがいかに多いかを強調していると述べた。

「自然界のあらゆるもの、特に微生物や菌類のような目に見えないものの相互依存を無視することはできません」とマルツ氏は語った。