樹冠根

樹冠根（樹木根とも呼ばれる）は、着生植物マットの下の樹木の枝から生える根の一種です。^{[ 1 ]}これらの不定根は、 「樹冠土壌」に見られる湿潤で暗く栄養豊富な条件に応じて形成されます。樹冠根は、カエデ、ポプラ、ハンノキ、ギンバイカ、ブナ、トウヒなど、多くの種で見つかっています。 ^{[ 2 ]}樹冠根は、森林の地面に見られる根と構造的に似ており、水や栄養分の吸収において同様の目的を果たしていると考えられますが、その具体的な機能はまだ研究中です。

樹冠根は、樹木性ヒストソルに分類される有機質の多い土壌で形成されます。^{[ 3 ]}樹冠土壌は、側枝が落葉や着生植物を受け止め、最終的に分解される植物物質を蓄積することによって形成されます。場合によっては、これらの土壌は1本の枝で最大1メートルの厚さになることがあります。^{[ 3 ]}樹冠土壌は、野生生物や着生植物の生息地を提供し、水や栄養分を保持し、多様な微生物群集を含んでいます。菌根菌や窒素固定細菌がこれらの土壌で発見されており、植物が吸収できる窒素を供給しています。^{[ 4 ] [ 5 ]}

不定根は、通常の生育条件でもストレスの多い生育条件でも形成されることがあります。^{[ 6 ]}樹冠根は、湿潤で栄養豊富な培地に反応して成長することが示されています。Nadkarni ^{[ 2 ]}は、枝に傷をつけ、湿った苔で包む空中取り木によって樹冠根の形成を誘導しました。Nadkarni は、空中取り木を開始した後、茎の膨らんだ皮目から根が形成されることを発見しました。

樹冠根の発達を引き起こす具体的な生理学的メカニズムはまだ解明されていませんが、埋没誘導茎根などの他の不定根と同様のプロセスに従うと考えられています。^{[ 6 ]}茎の受容体が湿った暗い環境を感知すると、オーキシンレベルが急速に上昇し、根の阻害因子であるサイトカイニンのレベルが低下します。オーキシンの流入は、合成の増加、他の細胞からの輸送、および分解の減少によるものと考えられ、^{[ 6 ]}根の成長を促進します。樹冠根は菌根菌と共生することが示されており、これは樹冠根が土壌から栄養分と水分を吸収していることを示唆しています。Nalini Nadkarni と Richard Primack ^{[ 7 ]}は、標識された微量栄養素 (Se、Cs、Mn、Zn) の放射性核種が樹冠根を通って植物の他の領域に運ばれることを示しました。これは、植物が樹冠根から栄養分を吸収できることを証明しており、樹冠根が二次的な栄養源へのアクセスを提供するという考えを裏付けている。現在、樹冠根が栄養分だけでなく水分も吸収することを示す研究が進められている。