針葉樹と広葉樹の分布域、なぜ？

「寒い地域は針葉樹、温かい地域は広葉樹」と、地理の授業で習いましたね。葉の形がまるで違う２種類ですが、なぜ気候でこんなにも違いが出るの？今回は、針葉樹と広葉樹のそれぞれの生存戦略に迫り、寒い地域で生きる針葉樹と、暖かい場所で生きる広葉樹の秘密を探ります。

針葉樹と広葉樹：それぞれの姿と分布
1. 針葉樹
2. 広葉樹
進化の過程から見る、それぞれの生存戦略
厳しい寒さに立ち向かう針葉樹の生存戦略
暖かい場所で繁栄する広葉樹の生存戦略
まとめ
参考

針葉樹と広葉樹：それぞれの姿と分布

樹木には「針葉樹」と「広葉樹」の2種類があります。世界全体の森林面積のうち、針葉樹が約30％、広葉樹が約70％を占めていると言われています。

針葉樹

針葉樹は、その名の通り針のように細長い葉を持つのが特徴です。葉は硬く、一年を通して緑色を保つ常緑樹が多いのが特徴です。樹形はまっすぐと伸びることが多く、スギやヒノキ、マツなどが代表的な例です。針葉樹は、北半球の寒冷な地域に広く分布しています。特に、ユーラシア大陸と北アメリカの針葉樹林（タイガ）は広大で、地球の森林面積の半分以上を占めると言われています。

広葉樹

一方、広葉樹は平たく広い葉を持つのが特徴です。葉は柔らかく、秋になると紅葉する落葉樹が多いのが特徴です。樹形は横に広がるものや枝分かれが多いものなど、様々です。コナラ、カエデ、ブナなどが代表的な例です。広葉樹は、世界中に分布していますが、特に温暖な地域で繁栄しています。熱帯雨林では、広葉樹が密生し、豊かな生態系を支えています。

このように、針葉樹と広葉樹は、葉の形、樹形、分布など様々な点で違いがあります。これらの違いは、それぞれの樹種が辿ってきた長い進化の歴史の中で、それぞれの環境に適応するために生み出したものです。

進化の過程から見る、それぞれの生存戦略

針葉樹と広葉樹の生存戦略は、地球環境の変化と密接に関係しています。

針葉樹

約3億年前、地球は寒冷化し、多くの植物が絶滅しました。この環境変化の中で、針葉樹は小さな葉や樹脂などの生存戦略を獲得し、寒冷な環境に適応しました。

約3億5千万年前にシダ植物から進化
裸子植物と呼ばれるグループに属し、種子植物の中で最も古いグループ
花や果実を持たず、風媒によって受粉

広葉樹

約2億年前、地球は再び温暖化し、多くの植物が繁栄しました。この環境変化の中で、広葉樹は大きな葉や花、果実などの生存戦略を獲得し、温暖な環境に適応しました。

約2億5千万年前に裸子植物から進化
被子植物と呼ばれるグループに属し、種子植物の中で最も新しいグループ
花や果実を持ち、昆虫媒によって受粉

このように、針葉樹のほうが先に誕生していましたが、地球環境の変化により広葉樹が誕生し、繁栄していったのです。針葉樹がver1.0なら、広葉樹はver2.0と言えます。それぞれが誕生した時の地球環境に合った生存戦略をもって生まれてきたわけですね。

さらに具体的な生存戦略を見ていきましょう。

厳しい寒さに立ち向かう針葉樹の生存戦略

針葉樹は、北半球の寒冷な地域に広く分布しています。冬になると厳しい寒さや雪に覆われるような環境でも生き抜くことができるのは、なぜなのでしょうか？その秘密は、針葉樹が持つ独特な生存戦略にあります。

針葉樹の小さな葉：雪への適応と光合成効率の向上

針葉樹の葉は、広葉樹の葉に比べて小さく細長いです。これは、雪の重みによる枝の折損を防ぐためと考えられています。また、葉の表面積が小さくなることで、雪が付着しにくくなり、光合成に必要な太陽光を効率的に受け取ることができます。さらに、小さな葉は気孔密度が低いため、水分蒸散量を抑えることができ、乾燥した環境でも生きることができます。

樹脂による病害虫・乾燥対策：厳しい環境を生き抜くための物質

樹脂は、虫や病気、乾燥、寒さなどの外部刺激から樹木を守る役割を果たします。樹脂の粘着性のある性質は、虫や病原体を樹木から遠ざけ、傷口を塞ぎを防ぎます。また、樹脂には抗菌・抗菌作用があり、侵入した病原体と戦うのにも役立ちます。さらに、樹脂で葉の表面をコーティングすることで、水分蒸発を防ぎ、乾燥を防ぐのに役立ちます。

仮道管による効率的な水輸送：凍結を防ぎ、冬でも活動を維持

針葉樹は、仮道管と呼ばれる特殊な導管を持っています。仮道管は、冬になると細胞内の水分が凍結するのを防ぐために、細胞膜が厚くなるという特徴があります。これにより、針葉樹は冬でも水分を効率的に輸送することができ、光合成やその他の生命活動を維持することができます。

このように、針葉樹は、小さな葉、樹脂、仮道管という3つの生存戦略によって、厳しい寒さの環境でも生き抜くことができるのです。

暖かい場所で繁栄する広葉樹の生存戦略

広葉樹は、世界中に分布していますが、特に温暖な地域で繁栄しています。熱帯雨林では、広葉樹が密生し、豊かな生態系を支えています。では、広葉樹はどのようにして暖かい場所で生き抜いているのでしょうか？その秘密は、広葉樹が持つ独特な生存戦略にあります。

広葉樹の大きな葉：太陽光を効率的に吸収し、光合成を促進

広葉樹は、針葉樹の葉に比べて大きく平たい葉を持っています。これは、太陽光を効率的に吸収し、光合成を促進するためと考えられています。特に、温暖な地域では、光合成に必要な太陽光量が多いため、大きな葉を持つことが有利になります。また、葉の面積が大きくなることで、ガス交換も活発になり、光合成で得られた糖分を効率的に運搬することができます。

葉の形態による多様な役割：光合成、水分蒸散、ガス交換

広葉樹の葉は、形状や構造が様々です。これは、それぞれの葉が異なる役割を担っているためと考えられています。例えば、ギザギザした葉を持つものは、風による葉の揺れを抑え、水分蒸散を抑制する効果があります。また、厚い葉を持つものは、乾燥した環境でも水分を保持することができます。このように、広葉樹は葉の形態を変化させることで、様々な環境に適応しているのです。

落葉による冬への備え：エネルギー消費を抑え、厳しい寒さを乗り切る

広葉樹の多くは、秋になると葉を落とす落葉樹です。これは、冬になると気温が下がり、光合成量も減少するため、葉を維持するよりもエネルギーを節約するためと考えられています。落葉することで、樹木は光合成に必要なエネルギーを冬芽や根に蓄えることができ、春に再び芽吹く準備をすることができます。また、落葉によって枝や幹への日当たりが良くなり、積雪による枝の折損を防ぐ効果も期待できます。

このように、広葉樹は、大きな葉、様々な形態の葉、落葉という3つの生存戦略によって、温暖な場所だけでなく、寒冷な場所でも生き抜くことができるのです。