じじぃの「世界遺産・ヨセミテ国立公園・ジャイアントセコイア!生き物たちは3/4が好き」

Yosemite National Park 動画 YuTube
http://www.youtube.com/watch?v=dhhEsMp4bt8
Kings Canyon & Sequoia National Park 動画 YuTube
http://www.youtube.com/watch?v=rWUTrRydZ8g
Giant Sequoia Fire Ecology Tree Climbing (セコイア ツリークライミング 動画 YouTube
http://www.youtube.com/watch?v=ybKHXJo5e2Y
ヨセミテ国立公園、セコイア国立公園の位置 画像
http://visitcalifornia.jp/theme/img/Map04_nationalpark.gif
これが世界一大きな木 シャーマン将軍(ジャイアントセコイア)

世界最古の一覧 ウィキペディアWikipedia)より
【植物】
・"Old Tjikko" (日本語名未確認)
スウェーデンはダーラナ地方のフルーフィエーレット国立公園に生息する、オウシュウトウヒのクローン性コロニーで、根の部分のみが該当。2008年時点で樹齢約9,550年。cf. 紀元前8000年紀。
セコイア ウィキペディアWikipedia)より
セコイア(英: Sequoia)は、スギ科セコイア属の常緑針葉樹。セコイア属はセコイアのみの1属1種である。
高さ100m近くにもなる世界有数の大高木。アメリカ合衆国西海岸の海岸山脈に自生する。
【特徴】
世界一の樹高を誇り、カリフォルニア州レッドウッド国立公園のセコイアは樹高世界1位から3位までを独占する。平均的な大きさは樹高80メートル、胸高直径5メートル、樹齢は400年から1300年ほどで、2200年のものが現在知られる最高齢である。厚さ30センチに及ぶ樹皮や心材の色からレッドウッドとも呼ばれる。この樹皮と木質部はタンニンを多く含み、病原菌や白蟻の侵入を拒む。
シャーマン将軍の木 ウィキペディアWikipedia)より
シャーマン将軍の木は、アメリカ合衆国カリフォルニア州 Visalia にあるセコイア国立公園内の原生林 Giant Forest に生えているセコイアデンドロンの巨木である。1487立方メートル(2002年時点)に及ぶ体積を持つことから、地球上でもっとも大きな木であると同時に、もっとも大きな生命体であると考えられている。樹齢はおよそ2200年で、古いセコイアのひとつである。
縄文杉 ウィキペディアWikipedia)より
縄文杉は、鹿児島県熊毛郡屋久島町屋久島)に自生する最大級の屋久杉。屋久杉を代表する古木として著名である。世界自然遺産屋久島」、国の特別天然記念物屋久島スギ原始林」に包含される。
縄文杉」という名前の由来は、当時推定された樹齢が4,000年以上で縄文時代から生きていることから来たという説と、奔放にうねる幹の造形が縄文土器に似ているからという説がある。

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世界遺産ライブラリー [ヨセミテ国立公園] NHK世界遺産
アメリカで2番目に、国立公園に指定されたヨセミテ国立公園。シェラ・ネバダ山脈の中央部に位置する、美しい自然が広がる渓谷は、氷河が削りだしたダイナミックな景観を誇っています。
「シリーズ世界遺産100」では、その雄大で神秘的な光景から「神々が遊ぶ庭」とも呼ばれるヨセミテ国立公園の魅力をたっぷりとご紹介します。
ヨセミテには、氷河が大地を削り取って造り出した絶景が多数見られます。
世界最大の花崗岩の一枚岩「エルキャピタン」。氷河に削り取られ、ドーム状の岩山の頂上が斧で断ち割られたように半分になっている「ハーフドーム」。樹齢1000年、高さ100メートルにも達する巨木、ジャイアントセコイアが立ち並ぶ森「マリポーサ・グローブ」。落差739メートルを誇る「ヨセミテ滝」を筆頭に、風でたなびく滝の水が西日を浴びて虹を作り出す「ブライダルヴェール滝」などの、数々の滝。
渓谷を流れる川のほとりには鹿が遊び、美しい花々が咲き乱れています。それは、まさにアメリカ人の自然観の根底にある「手付かずの自然」の姿。19世紀、先住民を追ってきて、この渓谷を始めて発見した兵士たちは、その美しさに思わず銃を置いたといわれています。
http://www.nhk.or.jp/sekaiisan/card/cards448.html
『知っておきたい物理の疑問55』 日本物理学会/編集 ブルーバックス 2011年発行
はじめに (一部抜粋しています)
10mを超える樹木があることを不思議だなぁ、と思ったことはありませんか。井戸水をくみ上げる手押しポンプは10mまでしか水を吸い上げることができません。その知識をもとにすると、10m以上の樹木の存在が不思議になります。ガレリオは、このポンプの限界のことを井戸職人から学びました。井戸職人は経験から学んだのでしょう。
しかしこれは、理科で学んだトリチェリの実験からでもわかります。トリチェリ(1608〜1647年)はガレリオの晩年の弟子でした。トリチェリの実験によると、1気圧では水銀柱の高さが0.76mとなるので、この0.76mと水銀の比重13.6を掛けると1気圧がつくる水柱の高さ10.3mが得られます。このことから、10.3mを超える樹木ははどのようにしててっぺんまで水を運ぶのだろうか、という疑問が生じます。この答えは、葉のもつ水の蒸散作用とそれによる大きな浸透圧のおかげで葉脈内の水圧が導管内の水圧より低くなるためです。でも、浸透圧はどのくらいまで大きくすることができるのだろうか、などと新たな疑問が生まれてきます。アメリカ・カリフォルニア州には115mもあるアメリカスギ(セコイア)があります。この木の浸透圧の大きさに驚きを感じます。

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『生き物たちは3/4が好き 多様な生物界を支配する単純な法則』 ジョン・ホイットフィールド/著、野中香方子/訳 化学同人 2009年発行
成長のしかた (一部抜粋しています)
ダーシー・トムソンは、生物の成長は若いときほど速く、後になるほど遅くなることに気づいた。鳥類や哺乳類や昆虫類などのように成体になると成長をやめて繁殖し始めるものもいれば、魚類や軟体動物のようにおそらく生きているあいだずっと体重が増え続けるものもいるが、後者の成長速度もやはり加齢とともに遅くなる。さまざまな動物のサイズと年齢の関係をグラフにすると、初めのうちは緩やかで、それが急激に上昇し、その後、横ばいになり、全体はS字曲線になる。動物の成長速度と年齢にはなんらかの関係があるように見える。トムソンはこの曲線をコントロールしている成長の法則を熱心に追及した。それが動物の形状を決めていると考えたからだ。しかし、著書『成長と形』において敗北をみとめざるを得なかった。
  あらゆる成長曲線に共通すると思われる主要な特徴については、いつの日か簡潔な説明がなされることを期待しよう……。成長曲線の特徴的な形は……現時点ではほとんど説明できない現象だが、明確で魅力的な課題であり、いずれは解き明かされるだろう。
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ネットワーク理論は、成長についての新しい見方を提示する。それは、サイズが大きくなることにより成長が止まる理由を説明するベルタランフィの論に上に築かれたものだ。両者の違いはベルタランフィが需要に焦点を絞ったのに対して、ウェスト、ブラウン、エンキストは、供給のほうに関心を向けたところにある。彼らの理論は、養わなければならない組織の量がネットワークが食料を運ぶ能力よりも速く増えるというシナリオを予測した。動物が大きくなると、毛細血管はそれぞれより多くの細胞に栄養を供給しなければならなくなる。そしてついにそのネットワークは生きていくのに必要なエネルギーを供給するので手一杯になるため、成長は止まってしまう。大きくなりすぎた帝国の補給線が脆弱になるのと同様に、体が大きくなればなるほど、ネットワークが遠くの前哨地点の要求に応えるのはますます難しくなり、それ以上、成長できなくなるのだ。
これは動物が成長するにつれて、成長につぎこむ資源の割合が減っていくことを意味する。すべての動物の成長曲線の形は驚くほど一律である。最終体重の15分の1の体重にまで成長した動物は、それが40キロの子ウシであっても、1.5キログラムのタラであっても、資源の約2分の1を成長に投資する。最終体重の半分に達したときには、この割合が約15パーセントにまで落ちる。もちろん、寿命と成長量は種が異なれば大きく変わってくる。実は子ウシの40キロというのは誕生時の体重で、一方、タラが1.5キロに達するのには6年かかり、しかも大半は最終体重の約25キログラムにまで成長する成長することなくその生を終えるのだ。
動物にいえることは、植物にもいえる。エンキストは植物学への興味をさらに追及するため、ニューメキシコで博士課程を修了した後、コーネル大学の植物生物学者カール・ニクラスと共同研究を始めた。ニクラスは植物のバイオメカニクスを専門とし、樹木が倒れないからくりを解き明かそうとしている。その研究を通じて、アロメトリ―を専門にする植物生物学者という小集団の仲間入りを果たしたのだった。ニクラスはフラクタル理論で代謝率のスケーリングが本当に説明できるのかどうかについて、当時も今も確信を持っていない。スケーリングの理解は「物理科学におけるニュートンの業績に匹敵するほど生物学にとって重要なはずだ」と書いているが、彼もまたフラクタル・モデルは検証不可能だと見るひとりである。それでも、その普遍性には感銘を受けている。「私は無神論者だったが、今や不可知論者になった」と、地震の見解の変化を評している。そして、そのメカニズムがどうであれ、スケーリング則は池の藻類から森の巨木まであらゆる植物の生態を描写する強力で包括的な法則であり、その核心に代謝率があると確信している。彼はエンキストの生態学の専門知識を熱気に満ちた新しい数学で補完しる力をもつ人物だった。
ここでも図書館で生態学に関する文献を片っ端から調べる作業が始まった。エンキストとニクラスが集めたのは植物の成長速度に関するデータだった。その範囲は、顕微鏡下で分裂を観察できる単細胞の藻類から、シャーマン将軍の異名をとるカリフォルニアのジャイアント・セコイア――世界最大の巨木で、毎年とても長い巻尺で観察がつづけられている――にまで及んだ。シャーマン将軍は藻類より20桁、つまり、1億倍かける1兆倍も大きいのだが、それらも含めて全植物の成長は、進化上野祖先や生育地に関係なく、体質量の3/4乗に比例することをエンキストとニクラスは発見した。つまり、すべての植物は太陽エネルギーによって成長する際に同じ基本戦略を取っているのだ。そして動物と植物は似通った成長パターンを見せる。樹木は同じサイズの動物と同じ速度で成長するのだ。

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どうでもいい、じじいの日記。
ぼけっと、『生き物たちは3/4が好き 多様な生物界を支配する単純な法則』を見ていたら、「ジャイアント・セコイア」という木が出てきた。
ジャイアント・セコイアアメリカ・カリフォルニア州ヨセミテ国立公園、セコイア国立公園、レッドウッド国立公園、キングスキャニオン国立公園にそびえ立つ杉の仲間「セコイア」の一種で、世界最大のものはセコイア国立公園にある樹齢2200年、樹高115メートル、直径11メートルにもなる。(2011年)
人間やゾウなど動物の場合は、大量の血液を遠くまで送らなければならないため大きな心臓が必要なのだが、このジャイアント・セコイアの場合は、どのようにして末端の「葉」まで液体を届けているのだろうか。
トリチェリの実験から、ポンプでは水を10.3メートル以上は汲み上げられないはずである。
この本ではこの謎を次のように説明している。
「植物の液体の流れをサイズに関連づけ、統計的分析に耐える測定結果を手に入れた。そしてこれらの測定結果を総合すると、水を運ぶ速度は植物の質量を0.733乗したものに比例していた。3/4とほとんど差のない数字である」
植物が水を汲み上げる力は、植物の幹の太さに比例しているというのだ。
分かったようで、分からない。なぜ太ければ、太いほど、水を汲み上げる力が強くなるのか?
アメリカ・カリフォルニア州のヨセミテ国立公園とレッドウッド国立公園は1984年、自然遺産として、ユネスコ世界遺産リストに登録された。
ついでに、2012年6月18日 日本のスーパーコンピューター「京」が、18日に発表された計算速度の世界ランキングで2位となり、昨年6月以来の世界一の座から転落した。1位は米国の「セコイア」で、計算速度は京の約1.5倍。日本は7年ぶりに手にした首位を1年で奪われた。