象は塩のあるところへ行く |科学

生命のレシピに含まれる炭素、水素、酸素、最も豊富な窒素、リン、カリウムなどの成分の中に、人によっては自然界と同じように料理に不可欠な主要栄養素の 7 番目であるナトリウム (記号 Na) があります。それは希少で、地球の地殻のわずか 3% に相当し、大部分は生物同化可能ではありません。ローマ人がカルタゴを塩で覆って何とかしようとしたように、大量に発生するとすべてを殺します。しかし、その役割は科学者を困惑させている。植物にほとんど存在しない草食動物（およびその後の動物）は、代謝や細胞生理学に必要な元素のヒントがなければ死んでしまうだろう。さて、アフリカのナトリウム地図は、ナトリウムが最も入手しやすい場所で、ナトリウムが繁栄していることを示しています。 大きな動物たちキリン、サイ、ゾウなど。そして、それが不足しているところには、それらは不足しています。

「西アフリカと中央アフリカの一部は生産性が高く、草食動物が利用できる飼料が豊富にあることを意味します」とニューヨーク市立大学の研究者であり、この塩分地図の筆頭著者であるアンドリュー・エイブラハム氏は回想する。 自然生態学と進化。 「しかし、なぜこれらの地域に巨大草食動物が増えないのかについては長い間謎がありました」と彼は付け加えた。実際、植物が少ないにもかかわらず、大型の草食動物が高密度に生息する大陸の東と南のサバンナであるサヘル南端で起こっていることとは異なり、ゾウ、キリン、サイが存在しないサブサハラアフリカの他の地域もあります。シマウマなどの大型有蹄動物の個体群も存在しません。意味がないようです。

エイブラハム率いる約 30 人の科学者は、その意味を発見しました。彼らは、各グリッドに存在する数十の植物種の葉のナトリウム濃度に関するデータを使用して、約 10 キロメートル×10 キロメートルの解像度の地図を作成しました。これを行うために、彼らは 268 か所で 4,258 個のサンプルを採取し、機械学習のサポートを利用して結果を亜大陸全体に拡張しました。海岸は海からのエアロゾルの影響を最も大きく受けますが、内陸地域では葉のNa量が、研究著者らにとって環境中のナトリウム量の信頼できる指標となっています。

次に彼らは、このアフリカの塩の地図を、体重が 2 キログラムを超える草食哺乳類の種の分布を示す、よりよく知られている地図と重ね合わせました。両方のマップを結び付けるために、彼らは 28 の異なる種の標本から採取した 1,356 個の糞便サンプル中に存在するナトリウムの量を分析しました。その後、Na濃度が高い植物が優勢な地域では、大型の草食動物がより豊富に存在することがわかりました。これらの地域の中には、通常ドキュメンタリーに登場する地域もあります。オカバンゴデルタ、トゥルカナ盆地、セレンゲティとマサイマラ複合企業のタンザニアやケニアの平原などです。

「私たちの研究に基づいて、塩はおそらく乱獲や土壌不妊などの他の要因と関連して、個体数を制限する上で重要な役割を果たしていると考えています」と、現在南アフリカでこの分野で働いているエイブラハムは電子メールで述べた。 「アフリカ大陸では、ナトリウムの利用可能量は植物によって千倍以上異なります」とアメリカの科学者は言います。研究者らは、沼地、塩分を含んだ砂漠、沿岸地域などの塩分濃度の高い環境に適応した好塩性種の濃度を、葉1キログラム当たりわずか十数ミリグラムという低い濃度から、8万5,000ミリグラムという高い濃度まで測定した。 「これは、多くの地域で野生の草食動物が食事から十分な塩分を摂取できないことを意味します。」

すべての草食動物を総合すると、そのつながりは非常に弱いものでした。しかし、より大型の動物を隔離することによって、その関係はより明白になりました。 「以前の研究で、同僚と私は、ナトリウムの必要量が体重に比例して不釣り合いに増加することを示しました。つまり、大型の動物は、必要を満たすために一口ごとに比較的多くの塩分を必要とするようです」とエイブラハムは説明する。実際、2023 年に、彼らは、規模が大きくなるほど、その数がどのように増加するかを示す研究を発表しました。 代替ナトリウム源を求める行動塩性湿地で水浴びをしたり、塩分を多く含んだ岩をキャンディーのようにしゃぶったりします（画像を参照）。

「ケニアではゾウがナトリウムを豊富に含む岩石を食べるために洞窟に入り、コンゴの熱帯雨林では川底で塩を掘ります」とアブラハムは詳しく説明する。 「ゴリラは塩辛い食べ物をめぐって争うことで知られていますが、サイ、ヌー、シマウマはカラハリ砂漠からマサイマラに至る塩原に集まることが多いのです」と彼は付け加えた。

植物生理学では何の役割も果たさないが、動物ではナトリウムは生命の最も基本的な部分でカリウムと対を形成し、細胞膜の通路を開いたり閉じたりする。これは水分バランス、神経信号伝達、または筋肉の反応の鍵となります。別の事実もその関連性を示しています。哺乳類の雌は、妊娠中と授乳中の両方で塩分の必要量が 2 倍になります。草食動物の場合、ナトリウム不足が腸内細菌叢の飢餓を引き起こす可能性があるという証拠も増えています。そしてこれは、葉や草のような栄養に乏しいものからすべてのジュースを抽出するこのグループの動物の複雑な消化の鍵となります。

エリザベス・ボーラーはミネソタ大学（米国）の生態学者で、ナトリウムが世界中でどのように分布しているかを調査しました。彼らの研究は、ナトリウムが植物にとって有毒であるにもかかわらず、多量の有害物質が存在することを実証しました。 葉の濃度範囲。植物はそれを食べる動物にとって不可欠なナトリウムを必要としないという興味深い現象について、ボーラー氏はいくつかの説明を指摘する。一つは生化学的な問題です。 「土壌中のナトリウムは、植物が根から水を吸収するのを困難にし、干ばつのような状態を引き起こす可能性があります。植物に入ると有毒となり、細胞プロセスを変化させ、光合成に害を及ぼす可能性があります」と、この新しい研究には関与していないボーラー教授は言う。

もう 1 つの説明は推測的なものとして認識されていますが、さらに陰謀を加えたもので、自然選択と関係しています。「私の 2 番目の考察は、動物は食事中にナトリウムを必要とするため、ナトリウム含有量が高い植物はおそらく草食動物にとってより魅力的であろうということです。この魅力は草食動物にとって不利になる一方、ナトリウム含有量が低いと保護的になるでしょう。」