ペサハ・ベンソン • 2026年4月19日

エルサレム、2026年4月19日（TPS-IL） — 新たな研究により、砂漠の砂嵐は空を曇らせ大陸を横断する以上のことを行っている可能性が示唆されています。科学者たちが日曜日に発表した、植物が栄養素を吸収する方法に関する長年の仮説に疑問を投げかける発見によると、砂嵐は葉を通して植物に直接栄養を与えている可能性もあるとのことです。

イスラエルとオーストリアの研究者からなるチームは、毎年数億トンもの鉱物ダストが乾燥地帯から巻き上げられるが、それは土壌に沈降した後に生態系を豊かにするだけではないことを明らかにしました。むしろ、その一部は植物の葉に直接取り込まれ、栄養源として吸収・利用される可能性があるのです。

砂嵐は、リン、鉄、マンガンなどの必須ミネラルを数千キロメートル運ぶことが知られています。これらの粒子は、大気プロセスや気候パターンに影響を与え、伝統的には土壌に沈降して徐々に栄養分を補給することで、間接的に生態系を肥沃にすると考えられてきました。しかし、査読付き学術誌『New Phytologist』に掲載された新たな発見は、葉自体がこの地球規模の栄養循環において、より能動的な役割を果たしていることを示唆しています。

この研究は、ネゲヴ・ベン＝グリオン大学環境科学・地理情報学・都市計画学科のアヴナー・グロス博士とアントン・ロクシン博士が主導しました。彼らは、アリエル大学、バル＝イラン大学、テルアビブ大学、およびオーストリア国際応用システム分析研究所の研究者と協力しました。

この発見は、2025年2月から4月にかけて、地域の砂塵のピークシーズン中にユダヤ山地の生態学研究ステーションで行われた管理された野外実験から生まれました。マルチェロ・スタンバーグ教授の監督の下、研究者たちは実験植物の周りに保護囲いを設置するシステムを設計し、すべてのグループが同一の環境条件を経験しつつ、砂塵への曝露の影響を分離できるようにしました。

各囲いの中で、植物は円筒形の構造物の中で栽培され、透明な農業用プラスチックで覆われていました。これにより日光は取り入れられましたが、風、雨、動物の妨害からは保護されました。下部は空気の流れを維持するために開いたままにされました。

地中海地域で一般的な3つの植物種、セージ、セージブラッシュ、ヤロウがテストされました。合計48株の植物がグループに分けられました。一部の葉には直接砂塵が適用され、他の株には根元の土壌に砂塵が与えられ、対照群は未処理のままにされました。この設計により、研究者たちは葉からの吸収と、従来の根からの吸収を分離することができました。

葉は栄養素のゲートウェイとして

結果は驚くべきメカニズムを示しました。葉は非常に効率的な砂塵コレクターとして機能したのです。空気中の物質の多くはすぐに地面に到達せず、代わりに葉に付着し、植物表面との長時間の接触を維持しました。研究者たちは、この長い曝露により、栄養素が溶解し、吸収可能になることがわかりました。

葉の表面はまた、溶解性の低い鉱物の分解を促進する独特の化学的微環境を作り出しました。場合によっては、土壌経路のみの場合よりも、葉を通して栄養素がより容易に利用可能になりました。

ロクシン氏は、この発見は植物の栄養に関する理解を再考させるものだと述べました。

「葉を通る直接的な栄養経路は、古典的な根と土壌中心の考え方を覆します」と彼は説明しました。「私たちは、将来の気候変動による地域での砂塵排出量の増加、そして土地劣化と砂漠化を考慮すると、葉からの経路がますます重要になる可能性があると仮説を立てています。」

グロス氏は、より広範な生態学的影響を強調しました。「砂嵐からの栄養素の沈着は、過去の植物の栄養、陸域の栄養循環、そして生態系の構造を形成してきた可能性が高く、その役割は将来さらに重要になると予想されます。」

研究者たちは、葉からの砂塵吸収が、栄養分の乏しい、砂塵の影響を受ける景観で植物がどのように生き残るかを説明するのに役立つと主張しています。

この研究は、特に乾燥地域における農業にいくつかの実用的な意味を持っています。

植物が空気中の砂塵から葉を通して直接栄養素を吸収できる場合、農家は、砂塵の自然な栄養含有量を模倣または強化するように設計されたスプレーを含む、葉面栄養に重点を置いた受精戦略を再考できる可能性があります。また、空気中の粒子をより効率的に捕集する葉の構造を持つ品種を優先するなど、作物の選択にも影響を与える可能性があります。

葉が微粒子を捕集・処理するメカニズムは、改良されたろ過システムからより効率的な栄養供給技術まで、生物模倣的な応用を刺激する可能性があります。

より広範なレベルでは、この発見は土地修復や生態管理の取り組みを再構築する可能性もあります。劣化した景観では、葉からの栄養素吸収が、植林や再生プロジェクトの初期段階における定着成功率を向上させる可能性があります。