名古屋大学加速器質量分析計業績報告書， XXII .
2011.
03

草本植物の生育年数推定法の検討~センチュリープラント

プヤ・ライモンディを用いて~Howtoesti.
mateforgrowthageofgrassplant‑AnexampleofPuyaraimondii,collecte
dfromPeru SouthA merica
富田美紀 1 本・奥田啓太 2 ・和田秀樹 3 ・増沢武弘 1 ・太田友子 4 ・中村俊夫 4

MikiTomi旬。， KeitaOkuda2) , H
idekiWada3), TakehiroMasuz渇wa3)，
4
TomokoOh胞の， ToshioN北amura )1 静岡大学理学部生物科学科・ 2 静岡大学大学院理学研究科・ 3 静岡大学理学部地球科学科・4 名古屋大学年代測定総合研究センター
1)D叩E也盟国 of Biologi巴al S目白盟国， F即叫ザ of Scien田， Shizu依a Uni羽田ity (*c田responding 副血町:e‑mailwallac田 ocketúìlvahoo.∞.m】
司Graduate SchoolofScience, S組zuoka University, k.1.北u伽@田町田レocn.ne.m3)D句ぽ回ent ofG切SCl四lces， Fac叫ty ofScienc渇， Shi四oka University, ~ehwa也úìlinc.shizu此a.部 m，sb佃剖u@ipc.shizuoka.ac.jpの NagoyaUni四四社yCent町 for Chronologi
calR田earch， nak町田E創íìln血血i.na四va・u 凪inAbs仕actPuyaraimondi
iofherbaceousperenniali
sanendemicspeci田 of 也e alpi
neare
aofPeruandBolivia 血Sout
hAmerica. Thi
sspe
cie
sbe
lon
gt
oBromeliac閣e andi
sdi
str
i
bute
donAndesbetw田n3 ，20Om ω
4，50伽nabove s回 level w
ithgr'四t siz沼 offoliage 岨d i
nflor
esce
nce.
廿町tk 由at produ
ce
shu
ndr
ed
sclumpsofthomyleaves.
由Ik血at canreachaheightof6to7m.

Th
epla且.t grows a 由ick 皿d er
ectAtthetopof 也ec咽伽 it appear
sadenseblossom

Inv
estigatedsitei
slocatedatCarpa

町田 on HuascaranNa
tionalParkinPer
u. Wedeterrnined 血e 14Cactiv
ities

ofthomyleav
es.
K砂WOl也: Puyaraimondii;14C; 多年三笠草f平t姪1Ið

【はじめに】
南米ベルーのアンデス山脈のワスカラン国立公閏には、プヤ・ライ

モンディという植物が生育している(図1)。その場所は標高 4，300m で、高木が生育できず、背丈の低い草本しか生育していない環境となっている(図 2) ロこの場所に、高さ 6m にもなるプヤ・ライモンディは生育している。プヤ・ライモンディは約 100 年生き、一生に一度、花を咲かせ、大量の種子を作って枯れていく。このような巨大な植物が、標高 4却価の高山帯に生育していることは、非常に奇妙である。一般
的に、高山帯では気温が低く、生育期聞が短く、雨風が強いため、植物のサイズは小さくなる。しかし、プヤ・ライモンディは大きく成長して 6m、花茎をつけると l 伽1 もの高さにもなるロ
この植物は、約 100 年生きるということから、センチュリープランツと言われている。しかし、プヤ・ライモンディは木本植物ではなく、草本植物である。そのため、年輸がないので、実際の生育年数を調べ

図 1

ることは不可能であり、現在までに正確な生育年数は明らかにされてプヤ・ライモンディ

187

花をつけた名古屋大学加速器質量分析計業績報告書. XXII.
2011.
03いない。そこで、我々は、この植物の生育年数を調べるために、葉を根元から }I頂に先端まで採取し、炭素の同位体を調べることによって、その葉が作られた年代を推定し、最も古くに生産された葉から、生育年数を推定することを試みた。
植物体は、大気中の CO 2 を同化してセルロースとして固定する。 1960 年前後に大気中での原水爆実験が行われたため、 12C に対する 14C の割合が増加し、その後 1963 年の部分的核実験禁止条約により、大気中の 14C 濃度は徐々に海洋に吸収され、世界中の大気は何処でも類似の減少傾向にある。この減衰率曲線を利用して、各年に生産された葉の炭素の同位体を測定することによって、生育年代を推定することができる。本研究では、 Puya Raimondii を縦に切断し、根元から順番にサンプリングした葉の炭素同位体を測定することにより、個体の生育年数を測定することを目的とした。
【調査方法】
調査対象植物であるプヤ・ライモンディは、高さ約 4m、幅約 6m の個体で、開花時期には達していない個体を解析対象とした。実験方法は次のような方法で行った。
1.資料のサンプリング①

縦断面に沿って、葉を 10 枚毎に 1 枚ずつサンプリングし、解析試料とした(図 3 ， 4) 。

②

試料はサンプリング後、サンマルコス大学で 80"Cで約 2 日間乾燥させ、日本に帰国後、80"Cで約 2 日乾燥させた。
先端

根元

500枚目
図3

2.

300枚目

150枚目

プヤ・ライモンディの断固写真

アルカリ処理と中和、乾燥③

乾燥させた試料を 2%NaOH で 60"Cで 2 時間アルカリ処理した。これを水溶液の色が変化しなくなるまで、 2%NaOH を取替えて繰り返した。試料から現代炭素を取り除きセルロースのみにした。

④2%NaOH を除き、 D.W. (蒸留水)を加えてから、 l 規定の塩酸を加え中和した。中和した
後、超音波洗浄機に 10 分ほどかけ、溶液が中d性になったら、溶液を捨て D.W.を加えて、洗浄して D.W.を捨てる。これを 5 囲繰り返した後、乾燥させた。
3. 炭化

⑤

試料の乾燥重量を測定した後、洗浄し 800"Cで 1 時間空焼きをした炭化用のパイコール管に資料を入れた。

⑥

石英管に資料の入ったパイコール管を入れ、流量 2ν'min で 5 分間Arガスを流した後、石英管の栓をして、Arガスの流量 0.5ν'min に設定し、電気炉で 600"Cで 30 分間加熱し、炭化した。

⑦

Arガスを流したまま、電気炉のスイッチを切り、電気炉が 100"C以下になったらArガスを止めた。

4. 炭化サンプノレの真空封入‑ 188 一名古屋大学加速器質量分析計業績報告書. XXII.
2011.03③'m

炭化試料: 5.伽ng、 CUO: 133mg、E

小さく丸めた銀線: 10cm を、予め一方mを封じ、プレヒーティングした直径
針凹1 の 20cm の石英管に入れた。

⑨5 0 5枚真空ラインを用いて真空封入した。

5. CO2 ガスの回収⑩真空封入した試料をセラミック管に入れ、電気炉で 800"Cで 2 時間加熱した。

⑪発生した CO2 ガスを真空ラインで H2 0とそれ以外の気体を除去することによって純粋な CO2 ガスをパイレックス管
5枚に 3 等分した。
6.

グラファイトイ己⑫ H2 ガスを 0.5 気圧加え、 450"Cで 1 時間加熱して鉄粉を活性化したFil¥.l. l.on(itLJdmal…一⑬これを触媒にしてパイレックス管に入図4

解析に用いた葉の位置と全葉数った CO2 ガスからグラファイトを精製した.

7. 放射性炭素同位体の測定⑬名古屋大学にて AMS 法により 14C の測定を行った。
⑮解析には 5 、 60、 135 、 155 、 325 、 335 、 345 、 485 、 505 枚目の葉のサンプルを用いた。
【結呆と考察】2005

高さ 6m、幅 4m のプヤ・ライモ

2000ンディの現存する 5 枚目の葉が展

1995

現在ある個体のもっとも古い葉の展開した年代の結果から、個体の生育年数は誤差を見積もっても1O ~30 年とされた。しかし、高山帯で気温が低いため、成長するにはより長い時聞がかかると考えら

OORU00030mun80303035) 。

(社)ZMf

開した年は、 1992 年であった(図y=0.
0218x+ 1991.
7.
8992R'=0197519701965。

100200300400500

棄の順序(枚)れる。

今後の課題としては、種子が発図5葉の推定展開年代

芽して最初に展開した葉のサンプ

ルではないため現在ある葉と最初に展開した葉までの生育年数を測定する必要がある。

189600700