植物は驚くほど多様であり、植物学者も同様です。植物界の魅力的な物語を広めるという使命を帯びて、Botany One では、これらの素晴らしい物語の背後にいる科学者も紹介しています。
本日は、ハワイ大学マノア校生命科学部の教授、ケイシー・バートン博士をお迎えします。バートン博士は植物機能生態学者であり、進化生態学の枠組みの中で形質に基づくアプローチを用いて、苗から幼植物、成体へと成長する植物の形態と機能を研究しています。バートン博士は、非常に固有の植物相を持つ熱帯の島で生活し、研究するという恵まれた環境にあるため、研究の多くはハワイ原産の植物と島嶼植物の機能生態学に関する疑問に焦点を当てています。博士の研究グループは、実験、フィールド調査、メタアナリシスなど、様々なアプローチを組み合わせて、気候変動や外来種との相互作用に関連する島嶼植物の機能特性を解明するとともに、この研究をこれらの魅力的な植物の保全に結び付けるための取り組みを行っています。
バートンはまた、 今後の Annals of Botanyの特集号 苗木の特性と気候変動について。
植物に興味を持ったきっかけは何ですか？
私は3年生の時に一般植物学のコースで植物への愛を発見しました。rd スタンフォード大学で学部生として1年間過ごしました。すぐに植物に魅了され、医学部進学を目指していた時期から、科学研究を仕事にすることを決意しました。幸運にも、カリフォルニア、コロラド、コスタリカ、フィンランド、イギリス、メキシコ、ニュージーランドなど、世界中で植物を研究する機会に恵まれました。そして、ここ16年間は主にハワイで研究を続けています。
現在の研究分野を追求する動機は何ですか?
私は、誇りを持って故郷と呼べるこの地、ハワイ諸島のために、研究と大学での立場を活かしたいと考えています。この島々を訪れる者として、学生たちに真の教育と研究の機会を提供したいという強い思いがあります。そして、ハワイ原産植物の進化生態学に光を当て、島の生物多様性をより深く理解し、これらの固有の種の保全に直接貢献できる研究を行いたいと考えています。島々は生物学研究にとって魅力的な場所であり、私たちが追求できる興味深い問いは無限にあります。島々は深刻な脅威にもさらされており、ハワイには数多くの絶滅危惧種や絶滅種が生息しています。私たちの研究は、自然資源の専門家と共同で行うことが多く、保全と修復の取り組みに直接貢献することができます。これが私たちの仕事の真に意義深い点です。
あなたは Annals of Botany 近々刊行予定の「苗木の特性と気候変動」特集号の編集者です。この特集号で取り上げようとしている、研究上の最大のギャップは何でしょうか？
地球規模の気候変動は、地球規模の生物多様性、そしてそれらがもたらす生態系や文化的サービスにとって、実存的な脅威となっています。気候変動が生物多様性に与える影響を理解する上で、有益な研究方法は数多く存在します。本特集号では、特に実生段階に焦点を当て、植物が気候変動にどのように反応し、潜在的に耐性を持つのかをメカニズム的に解明するために、形質に基づくアプローチを用いる一連の研究を取り上げます。形質は分類学の枠を超え、種や生物地理学的地域を越えて容易に一般化できる、気候変動に対する植物の回復力に関する知見を提供します。また、形質に基づく修復を通じた保全活動や、気候ストレスが植物の機能を低下させる直接的な経路を明らかにすることで、形質は保全にも役立ちます。私たちが実生に焦点を当てているのは、植物個体群の安定において、個体群の加入が果たす重要な役割を反映しているからです。この重要性にもかかわらず、実生は小さく、短命であるため、研究が難しいという理由で、しばしば軽視されがちです。私たちは、気候変動に対する植物の回復力に関する新たな知見を得るために、特性に基づくアプローチを使用して苗木に明確に焦点を当てた研究を称賛したいと思います。
気候変動の観点から、苗木を研究することがなぜそれほど重要なライフステージなのでしょうか?
苗木は生息地に定着するためには、生き残り、成長しなければなりません。気候変動が進むにつれて、苗木が出現する非生物的環境はますますストレスフルになっています。雨量の減少、気温の上昇または低下、洪水の増加、そして沿岸部では塩分濃度の上昇などが挙げられます。耐性のある苗木がこれらの条件下でどのように生き残り、苗木耐性が低い特に脆弱な種を特定するには、形質に基づくアプローチが有益です。苗木は単に小さくなった成体植物ではなく、独自の機能戦略を発揮します。だからこそ、気候変動という文脈において、苗木を特定の形質で特徴づける必要があるのです。
この論文集から読者に何を感じ取ってもらいたいですか?
この特集号では、このテーマの広範さを反映した研究を掲載したいと考えています。多様な生物地理学的地域を対象とした研究、気候変動に伴う様々なストレス要因の調査、そして特徴的な形質に焦点を当てた研究などです。読者の皆様は、気候変動に対する植物のレジリエンスにおける実生の重要性について、より深い理解を深めていただけることでしょう。
植物に関連するあなたの仕事の中で一番好きな部分は何ですか?
植物は非常に多様性に富んでおり、形質に基づくアプローチによってその多様性を特徴づけることができます。生態生理学的機器を用いて膨大な量の植物データを収集し、植物の働きに関する新たな知見を得ることは、非常にやりがいのあることです。植物機能生態学者であることの醍醐味は、常に新しいことを学べることです。植物はいつも私を驚かせてくれます！
植物について人々がよく誤解することは何ですか?
植物が生涯を通じていかにダイナミックであるか、多くの人は気づいていないと思います。植物は成長するにつれて、形態と機能において大きな変化を遂げます。この過程は、蝶やカエルが経験する変態と似ています。しかし、植物にとってこれらの変化は必ずしも明白ではありません。内部の解剖学的変化や構造の変化によって起こる場合もあり、注意深く観察しなければ、全く見逃してしまうかもしれません。また、個体発生における変化は非常に明白で劇的なため、幼虫と成虫が同じ種であるとは到底思えないほどです。こうした発達のダイナミクスに加えて、植物は表現型の可塑性によって、水分や光量などの環境からの刺激に応じて、形態、解剖学的構造、生理機能を調整することができます。つまり、植物は動物と同じ意味で「行動する」わけではありませんが、ある意味では動物と似たような方法で表現型を変化させているのです。植物の表現型における個体発生的および可塑的変化のすべてが適応的であるわけではありませんが、その多くは適応的であり、予測不可能な変化し続ける環境において植物がパフォーマンスを向上させることを可能にします。
カルロス・A・オルドニェス・パラ
カルロス （彼/彼）はコロンビアの種子生態学者で、現在ミナスジェライス連邦大学（ブラジル、ベロオリゾンテ）で博士号を取得しており、Botany One の科学編集者および国際種子科学協会の広報担当者として働いています。BlueSky で @caordonezparra をフォローできます。
