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リグニンは植物細胞壁の主要成分で、その複雑な構造のため分解が難しい。白色腐朽菌は、リグニンペルオキシダーゼやマンガンペルオキシダーゼ、ラッカーゼといった酵素を産生し、リグニンを効率的に分解できる唯一の生物群として知られる。これらの酵素は、リグニンの複雑な構造を酸化的に分解し、低分子化することで、他の微生物による分解を促進する。白色腐朽菌によるリグニン分解は、地球上の炭素循環において重要な役割を果たしているだけでなく、バイオエタノール生産や環境浄化など、様々な分野での応用が期待されている。特に、リグニン由来の芳香族化合物を有用物質に変換する技術開発は、持続可能な社会の実現に向けて重要な課題となっている。
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大気中の温室効果ガス削減のため、植物の光合成能に着目。光合成速度の高い植物、特にC4植物のトウモロコシやサトウキビは、単位面積あたりのCO2吸収量が多く、温暖化対策に有効。記事では、C4植物の中でも成長が早く土壌改良にも役立つモロコシやハトムギを、森の端から段階的に植えることで、腐植を増やし木の定着率を高める方法を提案。これは、草原から林、そして森へと遷移する自然の摂理を応用したアプローチ。最終的には、この方法で木を増やし、大気中のCO2削減に貢献したいという展望を示している。
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福井県勝山市の樫ヶ壁は、岩屑なだれ堆積物を九頭竜川が侵食してできた高さ50m、長さ1.2kmの河岸段丘です。かつて川だった場所が隆起し、現在の川は低い位置を流れています。樫ヶ壁中央には小さな滝があり、現在も侵食が進行中です。川の侵食力は、岐阜県飛騨小坂の溶岩流地形「巌立」を分断した例にも見られるように、火山活動が生み出した地形をも変えるほどの力強さを持っています。樫ヶ壁は、川と火山の相互作用が生んだダイナミックな地形の一例です。
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福井県勝山市の六呂師高原にある池ケ原湿原を訪れた著者は、その成り立ちが地すべりによってできた凹地に湧き水が溜まったものだと知る。以前訪れた大矢谷白山神社の巨岩と同様に、この湿原も経ヶ岳火山の山体崩壊に由来する。牧草地が広がる高原に突如現れる湿地帯は、遷移によっていずれは消失する運命にあるが、現在は保存のために人の手が入っている。このことから、著者は湿原がやがて泥炭土へと変化していく過程を身近に感じることができた。
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福井県勝山市にある恐竜渓谷ふくい勝山ジオパークの大矢谷白山神社には、巨大な岩塊が存在する。これは、約5km離れた山頂から山体崩壊による岩屑なだれで運ばれてきた安山岩・玄武岩類である。周辺の土壌は黒ボク土ではないが、山を下ると黒ボク土も見られる。神社手前の道路沿いには、岩屑雪崩堆積物の分布を示した看板がある。勝山ジオパークは恐竜化石の発掘地として有名だが、火山活動による山体崩壊地形も特徴の一つである。
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木は倒木となってキノコに分解されるだけでなく、生きた状態でも土壌形成に貢献している。木の幹に地衣類が定着し有機物を蓄積、その後にコケが生育する。やがてこの表皮は剥がれ落ち、根元に堆積する。剥がれた表皮を観察すると、地衣類の活動の痕跡である黒ずみが見られる。これは地衣類が生成した有機物が表皮内部に浸透したためと考えられる。このように、木の代謝活動と地衣類の働きが土壌形成の一端を担っていると言える。これは、倒木や落葉による土壌生成に加え、生きた木による緩やかな土壌生成プロセスを示している。
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日陰のアスファルトにできた水滴の涼しげな様子を描写した文章です。ヌスビトハギと思われる草が茂り、朝方には葉に溢泌液らしき水滴が見られました。真夏の熱せられた地面の中で、アスファルト上の水滴は涼しさを感じさせます。作者は、地温が上がりにくい「すすしげなアスファルト」の登場に期待を寄せています。
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白色腐朽菌はリグニンを分解する能力を持つが、トリコデルマ菌と競合するとリグニンの分解が抑制される。これは、トリコデルマ菌が白色腐朽菌の生育を阻害する抗生物質を産生するためである。一方、堆肥化過程で白色腐朽菌が優占すると、トリコデルマ菌の増殖は抑制される。つまり、堆肥化におけるリグニンの分解効率は、白色腐朽菌とトリコデルマ菌の拮抗作用によって左右される。木質資材と家畜糞を組み合わせた場合、両菌のバランスが変化し、リグニンの分解が抑制される可能性があるため、この点に注意が必要だ。
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いわくらとは、愛知県田原市にある地名で、渥美半島の先端に位置する。周辺の海岸には、チャートと呼ばれる硬い岩石が多く見られる。チャートは、放散虫というプランクトンの殻が海底に堆積し、長い年月をかけて固まったもの。硬いため風化しにくく、いわくらの海岸では、波の侵食によって削られたチャートの断崖や奇岩が独特の景観を形成している。これらのチャートは、赤色、茶色、黒色など様々な色合いを持つ。これは、チャートに含まれる不純物の種類や量の違いによるもの。また、チャートの中には、化石が含まれているものもある。これらの化石は、太古の海の環境を知る上で貴重な手がかりとなる。いわくらは、地質学的に貴重な場所であり、自然の力強さを感じることができる場所である。
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人工林の切り株が中心部から白色の菌糸によって朽ちて空洞化している。菌糸は木材を細かく分解し、剥がれ落ちた断片は切り株の中心に集まり、落ち葉に覆われる。下部には根の有機物が残っており、鉱物がないため断片は完全に分解される。もし風化した石が流れ込めば、断片は未来の植物の栄養となるが、白色腐朽菌にとっては不利な環境となる。
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ペルム紀末から三畳紀初期にかけて、海洋無酸素事変と呼ばれる現象が起きた。石炭紀に大気中の酸素濃度が上昇したが、リグニン分解生物の出現で酸素濃度は低下したものの、石炭の埋蔵により地球全体では酸素は多かったはずだった。しかし、活発な火山活動により、メタンハイドレートを含む堆積岩が溶解し、大量の炭素が放出。地球全体で酸素濃度が急減し、二酸化炭素濃度が急増した。結果、大型単弓類は絶滅したが、酸素利用効率の良い小型爬虫類は生き延び、後の恐竜繁栄に繋がる可能性を秘めていた。この火山活動とメタンハイドレートの関係は、日本科学未来館のdeep scienceでも解説されている。
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恐竜が生きた時代、大気中の酸素濃度は低く、植物の分解が不十分で石炭が大量に生成された。石炭は炭素を地中に閉じ込め、酸素濃度の上昇を抑えた。低酸素環境は巨大な恐竜の呼吸を困難にした可能性がある。大型恐竜は効率的な呼吸器系や、低酸素への適応を進化させた可能性が示唆されている。石炭紀後期からペルム紀にかけて酸素濃度が上昇し、恐竜の巨大化を促した可能性もある。酸素濃度と恐竜の進化には関連があると考えられる。
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メタンは都市ガスの主成分であり、燃焼すると二酸化炭素を排出する。しかし、メタン自体も強力な温室効果ガスである。嫌気環境下では有機物からメタンが発生し、家畜のゲップや水田の底などが発生源となる。牛のゲップによるメタン排出は温暖化への影響が懸念されている。メタンは様々な場所で発生するため、それを資源として利用する生物も存在する。今後の記事では、メタンを利用する生物について掘り下げていく予定。
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大雨は河川を通じて土壌中の有機物を海底へ運び、炭素を固定する役割を持つ。土壌中の有機物は海底の嫌気的環境でバクテリアやメタン生成アーキアによってメタンに変換される。この過程で二酸化炭素は減少し、酸素が増加する。生成されたメタンは海底の低温高圧環境下でメタンハイドレートとなる。つまり、雨は大気中の二酸化炭素濃度調整に寄与していると言える。一方、現代社会では大雨による水害が増加傾向にある。これは大気中の二酸化炭素濃度調整のための雨の役割と関連付けられる可能性があり、今後の水害増加に備えた対策が必要となる。
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恐竜の巨大化と石炭紀の酸素濃度上昇の関係について考察した記事。石炭紀にはリグニン分解生物が存在せず、植物の死骸が石炭として大量に堆積、大気中の酸素濃度が上昇した。しかし、恐竜が繁栄した中生代と石炭紀の間にはP-T境界と呼ばれる大量絶滅期があり、酸素濃度が急激に低下したとされる。そのため、恐竜の巨大化は石炭紀の高酸素濃度が直接の原因ではなく、酸素利用効率の高い種が生き残った結果の可能性が高いと推測している。
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地球温暖化による猛暑や水害増加への対策として、土壌への二酸化炭素固定が提案されている。従来のNPK肥料中心の土壌管理から脱却し、木質資材由来の堆肥を用いて土壌中に無定形炭素(リグノイド)を蓄積することで、粘土鉱物と結合させ、微生物分解を抑制する。これにより土壌への二酸化炭素固定量を増やし、植物の光合成促進、ひいては大気中二酸化炭素削減を目指す。家畜糞堆肥は緑肥育成に限定し、栽培には木質堆肥を活用することで、更なる根量増加と光合成促進を図る。キノコ消費増加による植物性堆肥生産促進や、落ち葉の焼却処分削減も有効な手段として挙げられている。
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豪雨による河川の増水後、水位は元に戻り、水没していた草は流れの方向に倒れていた。しかし、上部の葉は緑色を保ち、根元からは新しい芽が出ていた。この草の強さに感銘を受け、気候変動が進む中でも植物は適応・休眠しながら生き延びていくのだろうと感じる。「台風・大雨の自然災害の被害を軽減するために」の要約は見つかりませんでした。 指定されたURLへのアクセス権限がないためです。
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保土谷UPLのネハリエースは、速効性と持続性を兼ね備えた酸素供給剤です。主成分の過酸化カルシウムが水と反応し、酸素を発生させます。同時に生成される水酸化カルシウムは土壌pHを改善し、根の健全な発育を促進。さらに、苦土や微量要素も配合し、植物の生育を総合的にサポートします。水稲の苗立ち促進、野菜・果樹・茶の生育促進、芝の活性化など幅広い用途に使用可能です。顆粒タイプで施肥作業も容易に行えます。
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土壌中の有機物に発生した菌糸が、たまたま発芽した植物を覆っている様子が観察された。植物は病気ではなく、菌糸も非病原性と推測される。葉の周囲には水滴が見られ、植物にとって想定外の環境変化が生じている。問題は、菌糸に囲まれることが植物にとって強いストレスか否かである。写真からは、植物が弱っている様子は見られない。しかし、水滴による光反射の変化など、生育に影響を与える可能性は否定できない。更なる観察が必要である。
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師から堆肥のまき方を指導された時の経験から、高C/N比資材の堆肥化における窒素分の補給の必要性について疑問を呈している。師の指示通りに間伐材チップを高く積み上げたところ、発酵促進資材無しでも大型のキノコが多数発生した。通常、キノコの成長には窒素分が必要とされるが、日向に置かれたチップの山で、窒素分補給無しにキノコが繁殖したことは、従来のおがくず堆肥製造における家畜糞などによる窒素分補給の必要性に疑問を投げかける結果となった。この経験は、エノコロの成長に関する考察と同様に、窒素供給に関する固定観念への再考を促すものとなっている。
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倒木の分解過程で、難分解性のリグニンがセルロースを覆っているため、多くの微生物はセルロースを利用できない。リグニンを分解できるのは白色腐朽菌と褐色腐朽菌で、この記事では白色腐朽菌に焦点を当てている。白色腐朽菌は木材に白い菌糸を張り巡らせ、リグニンを分解することで木を脆くする。リグニン分解後、セルロースを分解してエネルギーを得てキノコを形成する。その後、セルロースを好むトリコデルマ属菌が現れ、白色腐朽菌と競合が始まる。この競合が堆肥作りにおいて重要となる。
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大鹿村の中央構造線安康露頭では、日本列島を東西に分ける巨大な断層である中央構造線が地表に露出している。この露頭では、内帯の領家変成帯と外帯の三波川変成帯が断層を挟んで接しており、両変成帯の違いを肉眼で確認できる貴重な場所となっている。領家変成帯は白っぽい花崗岩質マイロナイト、三波川変成帯は緑色片岩で構成され、その境界は黒色の断層粘土で満たされている。この断層粘土は、断層運動によって岩石が粉砕された証拠である。安康露頭は、異なる地質がどのように接触しているかを理解する上で重要な地質学的サイトである。
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トチノキの実のアクの正体は、タンニンとサポニンである。特にサポニンは、界面活性作用で細胞膜を破壊する性質を持ち、人体に毒性がある。このため、生食はできない。しかし、縄文時代の人々は灰汁を用いたアク抜き方法を発見し、トチノキの実を貴重なデンプン源として利用した。サルでさえ食べないトチノキの実を、人は灰の活用によって食料とした。囲炉裏から得られる灰は、暖をとるだけでなく、食料貯蔵にも役立ち、人類の文化発展に貢献したと言える。
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長野県栄村小滝集落で栽培される台風にも倒伏せず高食味な米に着目した著者は、その土地の特性を理解しようと苗場山麓ジオパークについて調べ、関連書籍「苗場山麓植物民俗事典」を購入した。同書は地質に加え、地域の植物と人々の関わりを民俗学的に解説していた。小滝の米に関する直接の情報は得られなかったものの、縄文時代から続く植物の利用法、特にトチノキの実の保存・加工法は新鮮な発見だった。この民俗学的視点は今後の研究に役立つと考え、著者は同書を座右に置くことにした。小滝集落の米の高品質の理由を探る過程で、地域の地形や地質だけでなく、植物と人間の長い歴史的な関係性にも関心を広げている。
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京都市内で珍しく積雪があり、以前観察したカタバミドームの状況を確認するため川原へ行った。カタバミドームは雪に覆われていてもこんもりしており、雪をどけてみると小葉が下向きになっていたものの、ドーム内部に大量の雪は入り込んでいなかった。雪の影響で消耗していないか、雪解け後に再度確認する予定。
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ボルドー液は、硫酸銅と消石灰を混ぜて作る殺菌剤で、19世紀末にフランスのボルドー地方でブドウのべと病対策として開発されました。銅イオン(Cu²⁺)は殺菌効果を持ちますが、植物にも有害です。そこで、消石灰を加えて水酸化銅(II)を生成し、銅イオンの溶出速度を調整することで、植物への毒性を抑えつつ殺菌効果を発揮します。ボルドー液は、現在でも有機農法で広く利用されている、歴史ある銅製剤です。銅の結合力の強さは諸刃の剣であり、生物にとって必須であると同時に過剰になると有害となるため、その微妙なバランスが重要です。
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早朝、川辺で砂利の堆積地を観察した。水面には変則的な模様があり、堆積側の水の流れが弱まっている部分が凍っていた。薄い氷は踏むとパリッと割れた。流れの淀みに落ち葉が溜まり、それが氷に閉じ込められていた。水流が弱まることで氷が張り、落ち葉を定着させる様子が観察できた。
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大鹿村の中央構造線安康露頭では、日本列島を東西に分ける大断層である中央構造線の露頭を見ることができる。ここでは、内帯の領家変成帯と外帯の三波川変成帯が接しており、異なる時代の地層が押し付け合う様子が観察できる。領家変成帯は高温低圧型変成岩で構成され、花崗岩などがみられる。一方、三波川変成帯は低温高圧型変成岩で、緑色片岩や青色片岩などが特徴的。この露頭は、地質学的に重要なだけでなく、断層活動による地殻変動を理解する上で貴重な場所となっている。
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筆者は巌立峡の展望台を目指したが、超大型台風による土砂崩れで通行止めになっていた。自然災害の威力に落胆しつつ、近年の台風の大型化と人の活動、特にアジア諸国の発展による温暖化の関係についてNHKのニュースで見たことを想起する。PM2.5等の影響にも触れ、台風や長雨による地形への影響を懸念する。自身にできることを模索し、工業製品の使用量を減らす、農薬の使用量を減らす活動などを検討する。現代社会の恩恵を受けている以上、工業製品の使用を完全に断つことは難しいとしながらも、天気と向き合い、できることから取り組む必要性を感じている。
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土壌中の腐植量測定は、主に乾燥重量減少法と元素分析法で行われます。乾燥重量減少法は、土壌サンプルを高温で加熱し、有機物の燃焼による重量減少を測定する簡便な方法ですが、炭酸塩を含む土壌では過大評価となる可能性があります。一方、元素分析法は、土壌中の炭素や窒素量を測定し、腐植量を推定する正確な方法です。具体的には、乾式燃焼法で有機物中の炭素を二酸化炭素に変換し、その量を測定します。窒素量も同様に測定し、炭素窒素比から腐植の質を評価することも可能です。これらの方法は、土壌肥沃度の評価や炭素貯留量の推定に役立ちます。
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天気が良いので、庭で収穫したシイタケを天日干ししている様子が描かれています。著者はおばあちゃん直伝の方法でザルに並べ、数日かけて乾燥させているようです。カラカラに乾いたシイタケは保存袋に入れ、一年中料理に使えると喜びを感じています。特に冬場の鍋料理には欠かせない存在で、乾燥シイタケの戻し汁も旨味たっぷりで重宝するとのこと。都会の一室で自然の恵みを感じ、豊かな食生活を送っている様子が伝わってきます。
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クローバーなどのマメ科植物の根には、根粒菌という窒素固定細菌が共生しています。根粒菌は大気中の窒素をアンモニアに変換し、植物に供給する能力を持っています。一方、植物は根粒菌に光合成産物を提供することで、互いに利益を得る共生関係を築いています。この窒素固定は土壌を豊かにするだけでなく、周囲の植物の成長にも影響を与えます。窒素は植物の成長に不可欠な栄養素であり、土壌中に窒素が豊富にあることで、他の植物もその恩恵を受けることができます。しかし、窒素固定はエネルギーを必要とするプロセスであるため、クローバーは他の植物との競争において不利になる場合もあります。窒素固定にエネルギーを費やす分、自身の成長にエネルギーを回すことができなくなるからです。つまり、クローバーの根圏では、窒素固定による土壌の肥沃化と、クローバー自身の成長のトレードオフという複雑な相互作用が起きているのです。
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雷雨の翌日に植物が活発になるのは、雨中のマグネシウムや落雷による窒素酸化物など、葉面吸収による栄養分の供給が関係していると考えられる。雨には無視できない量のマグネシウムが含まれており、落雷のエネルギーは空気中の窒素を窒素酸化物に変換する。雷雨時は光合成が抑制されるため、根からの養分吸収は少ない。しかし、雷雨後には植物が急激に成長することから、葉面吸収によって得たマグネシウムや窒素酸化物を利用している可能性が高い。
