なぜ寒冷地は針葉樹で砂漠はサボテン？

質問

サボテンが生えてる砂漠は極一部に過ぎないのかもしれませんが、
生えてる所には大きなサボテンばかり沢山ありますよね。
逆に寒い地域に行くと針葉樹ばかりです。

なぜ、寒さに強いサボテンが寒冷地に生えていたり、
熱さに強い針葉樹が砂漠に生えてたりがないのでしょう？

回答No.4

lovelykajiyan · ベストアンサー

う～ん （o^-’)bm
＞…熱さに強い針葉樹が砂漠に生えてたりがないのでしょう？
砂漠って、熱さと同じくらい“乾燥”が大切な要件なんですね。
昼と夜の温度差が30℃以上も有る上に、一年中殆ど雨が降らない年が何年も続くのです。だから、植物はほとんど育たないのです。他の植物(もちろん針葉樹)が育たないので、競争相手が少ないので、乾燥や温度差に強いだけの一部の植物が生えているのです。これをサボテンと呼ぶんです。乾燥に強いサボテンは、いつもジメジメした土では根が腐って枯れてしまうことが多いのです。

逆に考えた方が、ラクチンですね。

寒さに強いのは、地衣類・蘚苔類の仲間ですね。ここは、夏に地面の凍結から解放されて、池などが出現すると、背丈の低い草地にもなります。地下数十cmは凍土で、硬く凍ったままですから、大きな流れ(川)はできません。
ここより、少し寒さが緩むのがタイガで、
針葉樹林になります。そして、混合林、広葉樹林と熱帯雨林へと展開します。

砂漠は、乾燥気候の地域に発達します。
雨期と乾期がはっきりしているので、乾期には植物は枯れ尽くします。雨期には地表の土壌が流されるので、植物の育つ土がありません。岩石や礫、砂地になります。
これが、砂漠です。砂漠の外側には、やや降雨量の多い地位が発達します。
樹木は育たないのですが、草が育ちます。
これをステップと呼び、草原が広がります。
◇サボテンは、この草の生えにくい礫や砂地に育つ植物の代表です。
昼の強い直射日光に耐え、夜の寒さに耐え、水の少ない環境に耐え、体内に水分を溜めるると、あんなかたちの植物(サボテン)になるのです。日光が強いので、葉は進化してトゲになります。捕食する獣などから身を守るのです。地面に潜って、上側からだけ、光を体内に取り入れる種類もあります。

針葉樹の種子が砂漠に運ばれたら、乾燥と灼熱で枯れてしまうでしょう。運良く芽が出せても、根を張る時間は無いでしょう。

サボテンの種子がタイガに運ばれたら、運良く夏の高温時に発芽できても、他の植物に覆われてしまったり、雪に埋まって枯れてしまうでしょう。
タイガの下草は冬に枯れて遅い春に勢いよく伸びるのです。枯れないで、雪の上に葉を出して耐えるのが針葉樹なのです。樹液に糖分や油分を沢山含んで凍えないようにしているのです。

植物が育つ要素を水と温度で考えることができます。
水と温度があれば植物は一年中ぐんぐん伸びます。ジャングルになります。
水があっても温度が低いとツンドラから氷雪気候(両極の氷原)二なります。
温度があっても水が少ないと、ジャングルからステップ、砂漠へと変わります。

また、高度が大きくなると、温度が下がるので植物は育たなくなります。
海岸線から高山に登るほど、氷雪気候のようになります。高い山の頂上付近は岩石砂漠のようです。少し下がると草地(ステップ)のようになり、低い樹木から針葉樹・広葉樹・ジャングルと変わります。

ep3093 様も、中学では気候は少しだけと思いますが高校に行けば、地理分野で気候と植物分布について詳しく知るしることができます。
植物は、人の生活に衣食住を提供するので、同じような気候のトコロでは、同じような人々の生活が見られます。その、生きるための生業が産業となります。

お礼

気候や環境と併せて解かりやすく説明して下さってありがとうございます。

運良く芽が出せても環境的に他の種に負けてしまうから
環境に合った適応ができないんですね。
海から生まれた生き物なのに水中で溺死する私達みたいなものなんですね。

＞高い山の頂上付近は岩石砂漠のようです。
＞少し下がると草地(ステップ)のようになり、
＞低い樹木から針葉樹・広葉樹・ジャングルと変わります。
山の植物が高度で変わるのも似た問題からだったんですね。

環境への適応ってどこか一方通行なんですね。
もっと多様だったらなと思うんですが、現実は厳しいものなんですね。
ご回答ありがとうございます。

補足

色々あって高校にはあまり行けませんでしたが勉強になりました。
ありがとうございます。

回答No.6

eroero4649

あれ、そんなにサボテンて世界中にあったっけ？と思ってWikipediaを見てみたら「マダガスカルにいる一部種を除いて、南北アメリカとその周辺にしかいない」ってありますから、砂漠≠サボテンだと思いますよ。

サハラ砂漠やらゴビ砂漠、タクラマカン砂漠にはサボテンはいないんですからね。ですから、サボテンは「砂漠に適した」というより「アメリカ大陸の乾燥した環境に適した」といったほうがいいのではないでしょうか。何らかの理由で、アフリカ・ユーラシア大陸の砂漠環境では勝者になれなかったわけです。
あるいは、サボテンはアメリカ大陸の乾燥した環境に特化した存在なのかもしれませんね。「中国の砂漠にサボテンを植えよう」なんて話を聞きませんからね。

お礼

アフリカの離れになぜ居るのかちょっとまた別の不思議ですが、
基本南北アメリカなんですね。サボテンって。
ご回答ありがとうございます。

回答No.5

hue2011

実験してみればいいんですよ。
サボテンを寒冷地にもっていったらどうなりますか。
一気に凍りつきますね。水袋みたいなものですから。
これは水のない砂漠で生きるために少ない水を自分の中に蓄える性質のためです。
そもそも氷の世界でそんなことができるかです。しかも寒冷地は湿度が高く、水を蓄える必要がありません。

広葉樹というのは地中から養分を吸い上げ光合成をして葉っぱに栄養をたっぷり与えます。
それは葉っぱと言うより果実に対してやるわけです。
果実を実らせれば、それを動物や鳥が食べ、種を違うところにまいてくれるので子孫反映につながるわけです。
１年が終わったらサイクルをリセットしないといけませんので、葉を散らすわけです。
そのときに紅葉なんかを起こすのです。
広葉樹は樹木単位で独立して人生計画を立てています。

針葉樹は、そういう増え方をしません。果実もつけないし、葉っぱも落としません。
幹に栄養を蓄えるからです。根を張らせ、繁殖するというのがやりかたです。
害をなそうとするやつらには刺を立てるという方針です。
これと非常に似ているのが竹です。
自分だけでなく、根でつながっている一群全部がつながった考え方です。

熱帯地でもマングローブが現実的にそうですが、マングローブも果実はつけません。
怪しい水っぽい地面に根を張り巡らせ風や倒壊の危機に対応しているのです。

北国で針葉樹がそういうマングローブ行動をとるのは、土が凍るからです。
当然樹木自体も凍ってダメになることがありますので、体の一部が凍って腐るとしても他の部分が生き残っていると種族は絶滅しません。
そのためには自分の根を張り、自分の制御下に自分の体制があるようにする必要があるからです。

お礼

＞寒冷地は湿度が高く、水を蓄える必要がありません。
つまり陸上動物が無駄なエラ呼吸器官を退化させ消費を抑えた者が
多くなり生き残り水中では溺死する様になったのと似てるんですね。

そして針葉樹と広葉樹も全然繁殖スタイルが違うんですよね。
マングローブの例もありがとうございました。
何気ない不思議はあちこちにあるんですね。

回答No.3

SPS700

サボテンは寒冷地で枯れ、針葉樹は砂漠で枯れるからです。

お礼

淘汰と適応で耐性を得られないほどなんですね。
ありがとうございます。

回答No.2

Pochi67

動物も植物も、環境に適した進化をしています。
　過酷な環境下で生きている動植物は、「他の土地では競争に負けるが、特定の地域ではベストな特徴」というものを持っています。
　サボテンや針葉樹は、特定の地域以外では不向きな植物なのです。

　サボテンは、いつ降るかわからない雨に備え、内部に水分を多量に溜め込める仕組みになっています。
　水は気温が下がると膨張し、細胞を破壊しかねません。
　また、適度に水分が得られる地域では、わざわざ齧って水分補給しようという動物もいないので、棘の必要性もなくなります。

　植物はそもそも、光合成で栄養を得ます。
　なので、葉は太陽光をより多く受けることが出来る形の方が、競争には強いです。
　しかし、日照時間が短く、他地域よりも効率の良い光合成が必要と思われる寒冷地の植物の葉は細長く、光合成に有利とは言えない形になっています。
　これは光合成の効率よりも、雪が載りにくい形にし、重みで枝がやられるのを防ぐ方を優先させた進化です。

　それぞれの植物の特性を考えると、他地域に進出しても既にある種との競争に負けてしまうので、独占地域からわざわざ生息地域の拡大を図らないのではないでしょうか。

お礼

サボテンは水を貯え乾燥に耐える特徴が
寒冷地では水の膨張で不利になるんですね。
針葉樹が砂漠に居ないのは不思議な気もしますが、
広葉樹にすら負けている事が多い様子ですし、
何か色々不得手があるんでしょうね。

謎がかなりスッキリしました。ありがとうございます。

回答No.1

fujic-1990

やはり、サバイバル・オブ・ザ・フィッテスト（適者生存）の原理じゃないか、と思います。

　サボテンというとメキシコのイメージですが、あそこは日射量がすごくて雨が少ないという地域です。

　日射量がすごいのですから、それを使って光合成（炭酸同化作用）を強力に推し進めたものが勝ち残るわけです。ただ水が少ないから、葉を針のようにして蒸発がないようにして、体内に水分を蓄えしましょう、と。そういう植物、つまりサボテンみたいなものが競争に勝つわけです。

　それに対して、寒冷地は、寒くて日射量が少ない。風も強いし、場合によっては凍るわけです。

　とくに、針葉樹林のあたりは昔は氷河地帯でした。あのあたりの高等植物は一度絶滅しているんです。氷河が地表全体を覆わなかった日本と、覆ったイギリスを含めたヨーロッパ中・北部地域の植物の種類（数）は比較にならないほど違います。

　余談ですが、日本も北部は氷河に覆われたのですが、氷河期が開けると広葉樹がドンドン北進し、それに伴ってニホンザルも北進して、今青森までニホンザルがいます（台湾ザルとのハーフが問題化）。

　またなにかの本で読んだのですが、いま世界にあるイチョウは日本由来だそうです。ほかの地域のイチョウは氷河にやられて絶滅したのだとか（「イチョウはもともと日本由来の植物だ」と言っているのではないので注意。日本のイチョウも中国あたり？から来たもの）。

　閑話休題
　そういう気候なので、サボテンのように素肌が向きだしになっていて風ですぐ傷が付くような、肌のすぐ下にたっぷり水があって凍結に弱いような、サボテンタイプの植物は不向きなんです。

　また、水はたっぷりあるので、水を体に蓄えるのは無駄ですが、無駄なことに栄養を使うのは植物としては弱さにつながります。

　なので、寒冷地でサボテンが自生するのは無理だろうと思います。

　そういうタイプよりは、防寒具の上に防寒具を重ねたような、風にも寒さにもガードを固めたような植物が天候面で合っています。

　また、もともと日光が少なくて光合成も大量にはできないし、凍結にも強いので葉を細くして、落葉するのはやめておきましょうよ、と。偶然そういう性質をもった針葉樹林が合っていたわけです。

　暑さに強い針葉樹・・・ 寒冷地のサボテンと違って、ありそうではありますが、やはり暑いということは日射量が多いということでしょうから、それを受け取るために発達した広い葉の植物との競争上、負けてしまうのではないでしょうか。

　正確な数字は忘れましたが、「日本の山は3年(？)放っておくと密林になり、欧州は3年(？)放っておくと禿げ山になる」というような言葉を目にした覚えがあります。針葉樹林というのは、それくらい育ちが悪いので、人間が手をかけないと競争に負けるようです。

お礼

＞あのあたりの高等植物は一度絶滅しているんです。
そうだったんですか。もったいない。見て見たかったなぁ。

＞寒くて日射量が少ない。風も強いし、場合によっては凍るわけです。
そういえば栄養の乏しい岩場などでは針葉樹が強いと聞きます。

動物で言えば少ない食料でも餓死せず生きて行ける。
そして激しい風や積雪の重みにも耐え、
長い積雪で暗闇に閉ざされ続けても易々とは枯れない。

それが針葉樹だらけになる理由なのかもしれませんね。

色々教えて下さってありがとうございます。
かなり謎がスッキリしました。