植物科学：世界のイネ科植物の葉のサイズに関する発生的および生物物理学的な決定要因

最も顕著な生態学的傾向の1つに、小さな葉と寒冷・乾燥気候との関係がある。2300年以上前にテオフラストスによって記述されたこの傾向は、最近では真正双子葉類植物において全球規模で認識されるようになった。真正双子葉類において、この傾向は、小さな葉の境界層は薄く極端な葉温を避けるのに役立っており、そうした葉の発生の結果として寒冷気候や乾燥気候での水輸送を改善するような葉脈形質が生じる、という事実に起因するとされてきた。しかし、葉のサイズの全球的な分布状況およびその適応基盤は、イネ科植物ではまだ調べられていない。イネ科植物は、葉の形態が独特な、多様な系統からなる植物群で、陸上の一次生産の33％に寄与している（作物生産の大部分を含む）。今回我々は、イネ科植物は世界的に、より寒冷でより乾燥した気候であるほど葉が細く短くなっていることを明らかにする。イネ科植物の小さな葉は熱的に有利であり、葉脈の発生は真正双子葉類のものとは対照的だが、それもまた寒冷・乾燥気候で小さな葉が多い理由の説明となることが示された。イネ科植物の葉のサイズの世界的な分布状況は、生物物理学的過程および発生過程がいかにして、世界的に見られる、気候への適応の主要な系統間の収斂につながるかを示す典型例になるとともに、過去、現在、未来の生態系におけるイネ科植物の生産力に対する葉のサイズおよび葉脈構造の重要性を強調している。

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