How tall can a tree grow? - Valentin Hammoudi

翻訳: Aya Masuo 校正: Tomoyuki Suzuki

Reaching heights of over 100 meters,

100m以上にもなる カリフォルニアのセコイアは

Californian sequoias tower over Earth’s other estimated 60,000 tree species.

地球上に存在する約６万種類の どの木よりも高くなります

Growing in the misty Sierra Nevada mountains,

霧深いシエラネバダの山の中で育ち

their massive trunks support the tallest known trees in the world.

そのがっちりとした幹は 世界一高い木を支えています

But even these behemoths seem to have their limits.

しかし こんなに巨大な木にも 限界があるようです

No sequoia on record has been able to grow taller than 130 meters –

130m以上に成長したセコイアは 記録になく

and many researchers say these trees won’t beat that cap

多くの研究者は この高さを 超えることはないだろうと言っています

even if they live for thousands of years to come.

たとえ何千年生きられるとしてもです

So what exactly is stopping these trees from growing taller, forever?

では 木の成長を止めるものは いったい何なのでしょうか

It all comes down to sap.

カギになるのは 樹液です

In order for trees to grow,

木が成長するためには

they need to bring sugars obtained from photosynthesis

光合成によって作られた糖と 根から吸収した養分を

and nutrients brought in through the root system to wherever growth is happening.

末端まで運ばなくてはなりません

And just like blood circulates in the human body,

血液が人間の体を巡るように

trees are designed to circulate two kinds of sap throughout their bodies –

２種類の樹液が木全体を巡って

carrying all the substances a tree’s cells need to live.

木の細胞が生きていくために 必要な全ての物質を運んでいます

The first is phloem sap.

１つは 師管液です

Containing the sugars generated in leaves during photosynthesis,

師管液には葉の光合成によって作られた 糖が含まれているので

phloem sap is thick, like honey,

蜂蜜のようにねっとりしていて

and flows down the plant’s phloem tissue to distribute sugar throughout the tree.

師部組織を下りながら木に糖分を運びます

By the end of its journey,

最後のほうになると

the phloem sap has thinned into a watery substance,

師管液は水のようにさらさらになり

pooling at the base of the tree.

木の根元に溜まります

Right beside the phloem is the tree’s other tissue type: the xylem.

師部のすぐ隣にあるのが もう１つの組織 木部です

This tissue is packed with nutrients and ions like calcium, potassium, and iron,

木部は根から吸収したカルシウムや カリウム 鉄などの

which the tree has absorbed through its roots.

栄養やイオンで満たされています

Here at the tree’s base,

木の根元では

there are more of these particles in one tissue than the other,

片方の組織にこういった粒子が 多く含まれているので

so the water from the phloem sap is absorbed into the xylem

師管の水分が木部に吸収されることによって

to correct the balance.

バランスが保たれています

This process, called osmotic movement,

これは osmotic movement (浸透圧差による流動)というもので

creates nutrient-rich xylem sap,

栄養価の高い木部液を作り

which will then travel up the trunk to spread those nutrients through the tree.

それが幹を上ることで 木全体に養分が行きわたります

But this journey faces a formidable obstacle: gravity.

しかし 立ちはだかる壁があります 重力です

To accomplish this herculean task, the xylem relies on three forces:

そこで木部は このとても大変な仕事を やり遂げるために ３つの力を使います

transpiration, capillary action, and root pressure.

蒸散 毛細管現象 そして根圧です

As part of photosynthesis, leaves open and close pores called stomata.

葉は光合成の仕組みの一つとして 気孔と呼ばれる穴を開閉します

These openings allow oxygen and carbon dioxide in and out of the leaf,

開いている時に 酸素と二酸化炭素を 出し入れするのですが

but they also create an opening through which water evaporates.

この穴は 蒸発する水の出口にもなります

This evaporation, called transpiration,

この蒸発作用は 蒸散と呼ばれ

creates negative pressure in the xylem, pulling watery xylem sap up the tree.

木部に陰圧を起こして 木部液を引き上げます

This pull is aided by a fundamental property of water called capillary action.

木部液を引き上げるのを助けているのは 水の基本的な性質である 毛細管現象です

In narrow tubes,

細い管の中では

the attraction between water molecules

水の分子同士が引き付け合う力と

and the adhesive forces between the water and its environment can beat out gravity.

水とその周辺物の間に働く付着力によって 重力を打ちまかすことができるのです

This capillary motion is in full effect in xylem filaments

毛管運動は 髪の毛よりも細い木部の繊維の中で

thinner than human hair.

最大になります

And where these two forces pull the sap,

この２つの力が樹液を引き上げ

the osmotic movement at the tree’s base creates root pressure,

木の根元の浸透圧運動が 根圧を発生させ

pushing fresh xylem sap up the trunk.

新鮮な木部液を幹へと押し上げます

Together these forces launch sap to dizzying heights,

全ての力が合わさって 樹液を目もくらむような高さへと押し上げ

distributing nutrients, and growing new leaves to photosynthesize –

栄養を運んだり 光合成をする新しい葉を 伸ばしたりすることができます

far above the tree’s roots.

根のはるか上にです

But despite these sophisticated systems,

しかし このように 精巧なシステムがあっても

every centimeter is a fight against gravity.

１㎝ごとが重力との戦いです

As trees grow taller and taller,

木が高くなるにつれて

the supply of these vital fluids begins to dwindle.

成長に必要な水分の供給が 減り始めます

At a certain height,

ある高さになると

trees can no longer afford the lost water that evaporates during photosynthesis.

光合成の最中に蒸発してしまう水分を 補うことができなくなります

And without the photosynthesis needed to support additional growth,

そして さらなる成長に不可欠な 光合成ができなくなると

the tree instead turns its resources towards existing branches.

木は 代わりに 今ある枝へと 必要な物質を送り始めます

This model, known as the “hydraulic limitation hypothesis,”

このモデルは 「水分通道制限説」と呼ばれ

is currently our best explanation for why trees have limited heights,

なぜ完璧な環境下でも 木はある高さ以上 伸びなくなってしまうのかという疑問に対する

even in perfect growing conditions.

現時点で一番有力な仮説です

And using this model alongside growth rates

研究者たちは このモデルと成長速度や

and known needs for nutrients and photosynthesis,

必要な栄養素 光合成などを考慮して

researchers have been able to propose height limits for specific species.

特定の種の木の高さの限界を 示すことができます

So far these limits have held up –

今のところ この限界まで伸びた木はなく

even the world’s tallest tree still falls about fifteen meters below the cap.

世界一高い木でさえも まだ15ｍほど届いていません

Researchers are still investigating the possible explanations for this limit,

研究者たちは他に考えられる説を 追求していますが

and there may not be one universal reason why trees stop growing.

木が成長をやめてしまう理由は １つではないかもしれません

But until we learn more,

もっと詳しくわかるまでは

the height of trees is yet another way that gravity,

重力が地球上の生命の形状に 制約を与えているもののうち

literally, shapes life on Earth.

木の高さも その一つであると みなされることでしょう