非生物的ストレスとは？

非生物的ストレスは、生物に悪影響を与える非生物的要因を説明するために使用される用語です。 動物は非生物的ストレスの影響を受ける可能性がありますが、植物はストレスの少ない環境に移動できないため、より脆弱です。 植物の非生物的ストレスは環境要因に起因するのに対し、生物的ストレス要因には害虫や病気が含まれます。 これらは、気候、たとえば干ばつ、極端な気温や風など、または土壌や大気中の化学的要因に関連している可能性があります。

植物は、非生物的ストレス耐性をもたらす一連の反応と適応を示します。 これらのいくつかは、構造的または化学的変化を伴いますが、その他は条件に応じて成長期間の制限を伴います。 場合によっては、ストレスに対する反応として共生関係が発達しました。

干ばつは、植物が遭遇するストレスの最も一般的な形態の1つであり、乾燥または半乾燥地域に住む人々は、それに対処するためのさまざまな戦略を開発しています。 これらの1つは多肉植物です。 厚くて肉質の茎と葉は大量の水を蓄え、植物の表面積と体積の比率を減らし、蒸発による水分損失を最小限に抑えることができます。 茎と葉のワックスコーティングも蒸発を減らします。 いくつかの非多肉植物は、地下水まで下に伸びる長い根を持っているかもしれません。

植物は、ライフサイクルを最も有利な条件に合わせて調整するだけで、季節的または周期的なストレスに適応できる場合があります。 たとえば、植物は発芽、成熟、開花し、さもなければ乾いた年の短い雨季に種子を生成するか、雨の後に出現してライフサイクルを迅速に完了するために地下の塊茎に長期間休眠している可能性があります。 温帯地域では、夏季の林床では光合成のための光が不足している可能性があるため、低成長の森林植物は、林冠が密集した葉を発達させる前の春にライフサイクルをすぐに完了する可能性があります。

非生物的ストレスは、土壌因子に起因する場合があります。 塩分が多いと多くの植物にとって致命的となる可能性がありますが、塩生植物として知られるものは、塩性湿地などの沿岸地域や、蒸発が多いと塩分が集中する傾向がある内陸乾燥地域の両方で見られる塩分条件に適応しています土壌のミネラル含有量。 これらの植物は、葉から塩を排泄するか、液胞として知られる体内の細胞内に塩を蓄えて、細胞の細胞質とは別に保たれる場合があります。 栄養素の不足や土壌中の重金属などの有害物質の存在も、非生物的ストレスを引き起こす可能性があります。

大気汚染はストレスの別の原因になります。 化石燃料の燃焼による二酸化硫黄と窒素酸化物は酸性雨を引き起こし、敏感な植物の葉を傷つける可能性があります。 酸性雨は土壌のpHを低下させ、酸性条件に適応していない植物を傷つけたり殺したりします。

気候変動は、作物の非生物的ストレスの主な原因であると考えられています。 気温と降雨のパターンの変化は、食料や他の作物の栽培に影響を与えており、以前は生産性が高かった地域の一部が干ばつ、洪水、極端な気温に苦しんでいます。 作物の故障の経済的影響を軽減するために、これらのストレスに対する耐性が高い作物の育種または遺伝子工学による開発の研究が行われています。