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窒素欠乏下で奮闘する光合成細菌たちは、窒素固定能力を持たないため、窒素不足の環境では生育に苦労する。記事では、窒素欠乏下における光合成細菌の生存戦略を、シアノバクテリアとの共生関係に着目して解説している。シアノバクテリアは窒素固定能力を持つため、窒素源を光合成細菌に供給できる。一方、光合成細菌はシアノバクテリアに有機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る。しかし、窒素欠乏が深刻化すると、この共生関係が崩壊し、シアノバクテリアが光合成細菌を捕食するようになる。これは、窒素欠乏下ではシアノバクテリアが窒素固定に多くのエネルギーを必要とし、光合成細菌から有機物を奪うことでエネルギーを補填するためと考えられる。このように、光合成細菌は窒素欠乏という厳しい環境下で、共生と捕食という複雑な関係性を築きながら生存を図っている。
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新横浜駅近くの緑道に設置された落ち葉回収用の木箱についての記事です。底のない木枠の中に落ち葉を集め、最終的には枠を外して土と混ぜ、土の山にするようです。筆者は、この取り組みを他の公園にも広げることを提案しつつ、木の枝やプラゴミの混入といったモラルの問題についても懸念を示しています。数年前から緑道で見かけるようになったこの木箱でできた土は、街路樹の土壌更新などに利用されていると推測しています。関連記事「道路や公園の清掃後」の内容は提供されていませんので要約できません。
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道端で見かけた葉が4枚しかないアサガオ。少ない葉で花を咲かせ、既に萎んでいる様子に、生命力の強さと花の維持に必要なエネルギーについて考えさせられた。実は近くに別の元気なアサガオがあり、花を咲かせ続けるには相当なエネルギーが必要だと実感。アサガオは自家受粉なので、萎むのが早くても繁殖には問題がないのだろう。
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道沿いのフェンスに張られた有刺鉄線に、ヤブガラシが巻き付いていた。ヤブガラシは、フェンスを伝って上へ上へと伸び、有刺鉄線もものともせず、さらに上を目指して成長を続けている。鳥も止まらない有刺鉄線は、ヤブガラシにとって切られる心配が少ない、まさにパラダイスのような場所と言える。
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公園の切り株から生えた草の芽生えに注目した筆者は、その生育環境について考察している。切り株はC/N比の高い木質堆肥のような状態で、通常は植物の生育には厳しい環境である。しかし、隣の木と繋がっている切り株の根は生きている可能性があり、そこに草の根が到達すれば養分豊富な環境となる。さらに、草の根が切り株内部を物理的に貫通することで、木の分解を促進する役割も担っていると考えられる。つまり、一見厳しい環境でも、草は切り株と相互作用しながら巧みに生育しているのだ。
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ブログ記事「紐の上のコケたち」は、前回の「プラスチックと紐の上に土が出来る」というテーマの検証です。筆者は、紐の上に生えたコケを剥がし、土化しているのかを確認しました。その結果、コケは植物としての原型を留めており、土にはなっていませんでした。また、紐自体に養分が見られないことから、光合成を行うコケが、生育に必要な金属養分をどのように調達したのかという新たな疑問を提起しています。この記事では、紐の上に土ができるという現象は確認されていないと結論づけています。
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硬いチャートの表面でも土壌生成が観察される。チャートのわずかな凹凸や亀裂に、風や雨で運ばれた塵や有機物が堆積する。これらに、地衣類やコケなどの先駆種が着生し、風化を促進する。地衣類は岩石から養分を抽出し、枯死後は有機物となる。コケは保水性を高め、より多くの有機物を蓄積する。これらの生物活動と風化の相互作用により、徐々に土壌層が形成される。チャートのような硬い岩石でさえ、長い時間スケールでは生物活動の影響を受け、土壌へと変化していく。
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福井県立恐竜博物館で、恐竜時代の植物に関する本を購入した著者は、「生きていた化石メタセコイヤ」の記述に興味を持つ。メタセコイヤは化石発見後、現存種が見つかった珍しい植物である。帰路、滋賀県マキノ高原のメタセコイヤ並木に立ち寄る。並木は長く、時間の都合で正面から眺めるにとどまったが、間近で葉を観察できた。スギやヒノキと似た針葉樹だが、メタセコイヤの葉はより単調な形状をしている。絶滅種と思われていたメタセコイヤの葉の形は、現存するスギやヒノキに比べて不利だったのかもしれない、と著者は考察する。
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六呂師高原の池ケ原湿原の上部の緩斜面は、芝生のような植生で覆われている。しかし、一部でクズが繁茂しているのが確認された。クズは繁殖力が強く、放置すると辺り一面を覆ってしまう。もし牛がこの場所を放牧地として利用し、クズを好んで食べれば、クズの繁茂は抑えられるかもしれない。しかし、実際にはこの場所は放牧地ではないため、牛がクズを食べるかどうかはここでは無意味な問いである。
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コンクリートの隙間に咲く小さな花は、通常なら人の背丈ほどに成長し、たくさんの花を付ける植物だ。しかし、限られた環境でも二枚の葉だけで見事に開花している。本来の姿とは程遠いものの、その場所で精一杯生き、花を咲かせた生命力に感動する。植物は発芽した場所から動けない宿命を持つ。厳しい環境でも諦めず、生命を全うする姿は、私たちも見習うべき強さである。
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道端で見かける紫色の葉のカタバミは、アントシアニンを多く含む。通常、アントシアニンは光合成と成長のバランス調整に用いられるが、カタバミの場合は「紫の舞」という園芸品種の可能性が高い。アントシアニンの合成は負担が大きいと思われがちだが、過酷なアスファルト環境では他の植物との競争が少ないため、繁栄できているのかもしれない。カタバミが多い場所では紫色の葉は少ないため、観察場所の環境要因も影響していると考えられる。
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近所の水田で水入れが始まり、それに伴い水路の環境が大きく変化。これまで土が堆積し草が繁茂していた場所は一転して水没し、草たちの生存が危ぶまれている状況です。地域全体の入水が終わるまで水が引くことはなく、多くの植物がその住処を失う危機に直面しています。しかし、厳しい環境の中でも、画面中央のシバは水に浮き、葉の一部を水面に出してたくましく生き残ろうとしている様子が伺えます。この出来事は、自然の営みによる環境変化と、それに適応し力強く生き抜こうとする植物たちの生命力の強さを改めて印象付けるものとなりました。
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エノコログサは、夏の終わりを告げる植物として、そのふさふさとした穂が犬の尻尾に似ていることから「狗尾草」という和名がつけられています。C4型光合成を行うため、夏の強い日差しの中でも効率的に光合成を行い、大きく成長します。穂が風に揺れる様子は秋の訪れを感じさせます。 記事「夏に活躍！C4回路の植物たち」では、エノコログサのようにC4型光合成を行う植物は、高温や乾燥に強く、通常の植物よりも効率的に二酸化炭素を固定できるため、夏の暑い時期に繁茂すると説明されています。
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道路や公園の清掃で集められた落ち葉や刈草は、現状では焼却・埋め立てされています。筆者は、これらの落ち葉を土に還せる場所が町にあれば良いと提案しますが、住宅地化や管理、コスト面での困難を指摘。手軽で安価に思える焼却処分は、二酸化炭素排出による温室効果ガス増加という環境負荷をもたらし、将来的な「しっぺ返し」を懸念しています。経済的効率を追求すると環境負荷が増大するという、効率と環境の両立の難しさに直面している現状を訴える記事です。
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日陰の道端で、1本の草だけ弱っている。周囲や少し離れた場所の同種の草は元気なのに、この草はボロボロだ。写真を見ると、周囲に針葉樹の葉が多い。ヒノキなど針葉樹には抗菌作用があり、落ち葉のヤニで草が生えにくいと言われる。この草もヤニの影響で弱っているのだろうか？ ヤニの正体は何なのか？ それを解明すれば、この草の衰弱理由もわかるかもしれない。
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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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田んぼの水を抜いたところ、水面に浮かんでいた浮草が粘土質の土の表面に張り付いてしまった。以前取り上げた雑草よりも目立つほどで、まるで根を張ったかのよう。果たして浮草は土壌で生きていけるのか疑問に思い、後日観察してみることにした。
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真夏の水田で、水がない時期に発芽した雑草の苦闘を描写。イネの生育を阻害する雑草の抑制のため、水田の水位を調整する農法に触れつつ、繁茂したイネの根元で芽吹いた雑草に注目。既にイネが日光を遮る環境下で、発芽という本能に従ったものの、生育競争に勝ち抜くのは困難な状況。生命の逞しさと同時に、生存競争の厳しさを示唆している。
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近所の水田では、稲穂が立ち始め、花から蕊が出ている。受粉を終えると実を結び、収穫まではあと一ヶ月半ほど。猛暑の中、稲穂を撫でる風が吹く。葉がこすれる音は涼しげだが、体感温度は変わらない。間もなく実りの秋を迎える田園風景を、静かに見守る様子が伝わってくる。
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線路沿いの草たちが猛暑に苦戦している様子が描かれています。特に注目されている一本の草は、ほとんどの葉が枯れかけ、茎の下部は葉を落としてしまっています。しかし、その先端では新たな葉が生え始めており、厳しい環境の中でも生き延びようとする力強さが感じられます。著者は、このわずかな葉で大きな体を維持できるのかと心配しつつ、今年の夏の暑さの厳しさを改めて強調しています。関連する「大気中の温室効果ガスを減らしたい」の記事については言及されていませんので、要約できません。
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毎日通る道に、人の手が入らない場所がある。そこでは、ひび割れから生えた草が落ち葉を根元に集め、養分としている。植物は動けないため、周囲の有機物を利用するのだ。しかし、人間の視点では、落ち葉が定着するのは困りもの。放置すると土壌が形成され、他の植物も根を張る。いずれ、植物の力はアスファルトを貫通するのだろうか？
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河川敷のクズは、つるを伸ばして広範囲に勢力を拡大し、他の植物に巻き付いて高い場所を占拠する。まるで戦略的に拠点を築き、有利な場所を確保してから周囲を攻めるかのようだ。弱点としては、見通しの良い場所に根元があるため、そこを切られるとダメージを受ける点が挙げられる。しかし、クズは不定根によって再生するため、根元を切られても簡単には枯れない。その繁殖力と生命力の強さから、河川敷の覇者と言えるだろう。
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「豪雨ニモマケズ、暴風ニモマケズ」と題されたこの記事は、2週間前の豪雨で増水した川が平常水位に戻った様子をレポート。一度浸水し、流れに沿って倒れた川辺の草が、上部は緑を保ち、根元からは新しい脇芽を出しているたくましい姿を映し出す。この生命力に「強いな」と感嘆し、筆者は、人間の文明が気候を変える中でも、植物はうまく適応したり、時には休眠したりして、したたかに生き抜いていくのだろうという考察を深めている。
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歩道脇の露出した土壌に、セイバンモロコシと思われる背の高い草が密集して繁茂していた。周囲には同様の植物は見られず、限られた面積で高密度に生育している。開花期を迎えてオレンジ色の花粉を飛ばしているが、近隣に同種が存在しないため、受粉の可能性は低い。それでも繁殖のためエネルギーを費やし花粉を飛ばす姿は、昆虫媒介に比べ非効率的ながらも、環境に適応した戦略と言えるかもしれない。わずかな可能性として、離れた場所に同種の存在も考えられる。
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つる性植物が藪沿いで奇妙な挙動を見せていた。ある程度伸びたつるの先がUターンし、自身に巻きつき、再び上に向かって伸び始めていた。これは、藪の外側に出た植物が、より日当たりの良い高い植物を目指して進路変更したと考えられる。藪の内外で大きく異なる日射量を感知し、最適な場所を探しているようだ。つるは普段から巻き付くために角度をつけて伸びているが、日射量に応じて茎の角度を調整し、急な方向転換も可能にしているのではないかと考察されている。
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エノコログサが密集する場所にキク科植物が生育している様子が観察された。エノコログサの繁茂ぶりから、この環境は植物の生育に適さないと思われたが、キク科植物は発芽していた。しかし、その花は直立しておらず、生育に苦労している様子が伺える。エノコログサにとっても、キク科植物にとっても、他の植物の群衆の中心は生育に適さない場所と言える。植物の運命は、種子がどこに落ちるかに大きく左右されるため、種子散布の重要性が改めて示唆された。
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道端の隙間に生えたエノコロ草に着目した筆者は、二つの異なる状況を観察した。一つは他の草に囲まれていないエノコロ、もう一つはキク科の植物群に囲まれたエノコロである。後者のエノコロは既に花を咲かせ、成長は止まっている一方、周囲のキク科植物はまだ成長過程にある。そのため、エノコロはまるで「怖いお兄さん」に囲まれているように見え、筆者はその構図を写真に収めた。囲まれたエノコロの心中を想像し、筆者はその状況に面白みを感じている。
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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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C4型光合成は、高温乾燥環境に適応した光合成の仕組みである。通常のC3型光合成では、高温時に気孔を閉じ二酸化炭素の取り込みが制限されるため光合成速度が低下する。しかしC4植物は、葉肉細胞で二酸化炭素を濃縮し、維管束鞘細胞でカルビン回路を行うことで、高温時でも効率的に光合成を行う。二酸化炭素濃縮にはエネルギーが必要となるため、低温・弱光下ではC3植物より効率が落ちる。トウモロコシやサトウキビなどがC4植物の代表例である。
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京都市内のひび割れた畑で、植物の生育状態を観察した。通常強いノゲシさえも、丈が低く生育不良だった。植物は根から環境を変えながら成長すると言われるが、この土壌ではどの植物も生育が困難なため、環境改善には至らない。この状況は、世界的な問題である農地の砂漠化を彷彿とさせる。植物が育たない土壌では、生態系が維持されず、砂漠化のような状態に陥ってしまうことを実感した。
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客土が定着した地域とそうでない地域を比較することで、土壌の特性や環境要因が土壌流出にどう影響するかを考察した記事です。定着した地域では、粘土質の高い赤土が元々の土壌と混ざり合い、安定した土壌構造を形成していました。一方、定着しなかった地域では、砂質の黒土が客土として用いられましたが、元々の土壌と馴染まず、降雨によって流出してしまいました。土壌の粒度分布や有機物含有量の違いが、土壌の保水性や透水性に影響を与え、これが土壌流出のしやすさを左右する要因となっていることが示唆されました。 また、植生の有無も土壌流出に大きく関与しており、植物の根が土壌を保持する役割を果たすことで、土壌流出が抑制されることがわかりました。 これらの結果から、持続可能な土地利用のためには、土壌特性や環境要因を考慮した客土選定と植生管理が重要であると結論付けられています。
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塀に垂れる枝を持つ木は、新芽の向きからその形状が自然な成長によるものと確認できる。この垂れ下がる成長パターンは「過剰成長」と呼ばれ、森の中では光を求める競争に敗れ、枯れてしまう可能性が高い。しかし、この木は塀の存在によって有利な環境を得ている。塀の外側に大きな木が存在しないため、光を遮られることなく成長できる。つまり、自然界では崖っぷちのような環境でしか生き残れないであろうこの木の生存戦略が、塀という人工物によって都市環境で成功を収めていると言える。
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日当たりの良い場所に群生するドクダミを発見し、日陰に追いやられたというイメージに疑問を持った筆者。ドクダミの薬効の多さに触れ、先日購入した「苗場山麓植物民俗事典」を引用する。同書には、ドクダミの煎じ液が便秘、痔、むくみなどに効くと記載されていた。特に「痔に効く」という記述に興味を持った筆者は、服用による痔への効能について、軟便効果によるものかと推測し、薬効成分の調査を決意する。
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敷石の隙間から生えたヤブガラシが、複雑に絡み合いながら外側へ伸びていた。その際、中心に咲いていたヒメジョオンに巻き付き、一緒に引っ張っていた。ヤブガラシは自身だけで外へ伸びればいいものを、ヒメジョオンにとっては迷惑な行為である。ヒメジョオンは甲虫類によって受粉するが、ヤブガラシによって花が傾くと甲虫が近寄りづらくなる。ヤブガラシの執念深い伸長は、他の植物にとっては迷惑な存在となっている。
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鴨川の草むらで黄色い花が目立ち、アヤメ科の特徴からキショウブと判明。調べると、環境省が「要注意外来生物」に指定し、在来種との競合や駆逐のおそれがある植物だった。繁殖力の強いキショウブの花茎に、巻きひげで他の植物に絡みつくカラスノエンドウが巻き付いていたが、花茎は少ししか曲がっておらず、キショウブの強さを実感させる。
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河川敷では赤クローバが繁茂し、匍匐性の白クローバは背の高い赤クローバに埋もれがちだ。しかし、そんな中でも白クローバは逞しく花を咲かせる。地面を這うように伸びる茎は、周囲の高い葉に覆われていても、諦めずに立派な花を咲かせたのだ。発芽した場所が悪くても、周りの植物に負けずに成長した白クローバの姿は感動的だ。あとは昆虫に受粉を媒介してもらい、子孫を残すのみ。健気に咲く白クローバにエールを送らずにはいられない。
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葉がアントシアニンを蓄積する理由は、主に強い光や低温ストレスから葉を守るためです。アントシアニンは抗酸化物質として活性酸素を除去し、光合成器官の損傷を防ぎます。特に、春の新葉や秋の紅葉でアントシアニンが蓄積されるのは、これらの時期に葉が環境ストレスに晒されやすいからです。春の新葉は、未成熟な光合成器官を守るため、アントシアニンによって過剰な光エネルギーを吸収・散逸させます。一方、秋の紅葉では、落葉前に窒素などの栄養分を回収する過程で、葉緑体が分解され、光合成能力が低下します。この際に発生する活性酸素から葉を守るため、アントシアニンが蓄積されます。つまり、アントシアニンは植物にとって、環境ストレスから身を守るための重要な防御機構と言えるでしょう。
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線路沿いの金網に絡みついたつる性植物が、周囲に競合する草がないため、必要以上に伸長していた。金網よりも高く伸びたつるは、支えを失い風に揺れている。通常、植物は密集すると茎を伸ばすが、この植物は周囲に草がないにも関わらず伸長し続けたため、頑丈さに欠ける姿になってしまった。もし、環境に応じて茎の長さを調整できる植物がいれば、生存競争で有利になるだろう。
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暖かくなり、茂る草の中に、以前繁茂していたカラスノエンドウの姿が見えなくなった。よく見ると、他の草に覆われていた。カラスノエンドウは、「春の陣、アナザーストーリー」で紹介されたように、硬い茎の草をも巻きひげで伸長方向を変えさせるほどだったが、今回は巻きひげを使えず、他の草に覆われ、太陽光競争に負けてしまっている。
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ツツジの根元にスギナが繁茂していた。スギナは酸性土壌や金属障害に強いが、競争には弱い。ツツジの根元は、施肥による酸性化で他の植物が育ちにくく、スギナにとって好適な環境になっている。ツツジが繁茂し、土壌が酸性化することで、スギナが生きられるニッチが生まれた。スギナは土壌中の金属を吸収する性質があり、酸性化で利用しにくくなった金属を地表付近に留める役割を果たしている。このことから、ツツジとスギナの間に一種の共生関係が生まれていると考えられる。
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セイヨウタンポポの侵略に押されつつも、和タンポポは今も健在。コンクリートの隙間のような過酷な環境でも、たくましく生き抜いている様子が観察される。繁殖戦略の面で、セイヨウタンポポは単為生殖で効率的に子孫を増やす一方、和タンポポは虫媒による他家受粉を選択。多様性を維持することで環境変化への適応力を高めていると考えられる。都市環境において、和タンポポは個体数は少ないながらも、セイヨウタンポポとは異なるニッチを見つけて共存している。
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日陰で繁茂するヨモギの中に、コンクリートの隙間を縫って陽光へと伸びるシュートがあった。最初の画像は日陰のヨモギ群落、次の二枚は少し引いたアングルで、シュートが明るい場所へ到達している様子を示している。この場所は朝だけでなく夕方にも日が当たり、一日を通して日陰になることはない。日差しを求めて力強く伸びるシュートの姿は、「頑張った先に希望がある」という言葉を実感させる力強さに満ちている。
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スギナはアルミニウム耐性があり、酸性土壌で生育する。根から分泌する有機酸でアルミニウムを無害化し、土壌中のミネラルを回収する。葉の先端の溢泌液には余剰養分が含まれ、土壌に還元される。スギナは自ら生産量は少ないが、有機酸により土壌改良を行い、他の植物の生育を助ける役割を果たしている。その生き様は、繁殖だけでなく、環境への貢献という別の生きる意味を問いかけるようだ。
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カヤツリグサらしい草が群生し、他の植物の繁茂を抑えている。スズメノエンドウは巻きひげで他の植物に巻き付く習性を持つが、この細いカヤツリグサ状の草には巻き付けられない。一見地味なこの草だが、他の植物の成長を阻害し、巻き付きも防ぐことで、この場所では春の強者となっている。通常は目立たない存在かもしれないが、この群生の中では生態系の主役と言える。目立つものが生態系を支配しているように見える好例である。
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線路脇の草むらでは、スズメノエンドウとキク科植物の静かな戦いが繰り広げられていた。一見、固い茎を持つキク科植物が優勢に見えるが、スズメノエンドウは巻きひげを巧みに使い、相手の茎を曲げることで抵抗していた。写真では、キク科植物の茎がスズメノエンドウの巻きひげによって左へ、そして右へと大きく傾けられている様子が捉えられている。春の穏やかなイメージとは裏腹に、道端では植物たちの生存競争が繰り広げられているのだ。
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イヌムギは葉の裏にも葉緑素を持つため、ねじれた葉が多い。これは、春先に繁茂する巻きひげを持つ植物、例えばカラスノエンドウなどに葉を曲げられても光合成への影響を少なくするためと考えられる。つまり、イヌムギの葉のねじれは、巻きひげ植物との生存競争に有利な特性かもしれない。この推測が正しければ、線路沿いのような場所でも植物同士の激しい生存競争を垣間見ることができる。
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線路沿いの夏草が繁茂し始め、スズメノエンドウやカラスノエンドウはフェンスに巻きひげを絡ませながら上に伸びている。巻きひげは夏草の葉を曲げるほどしっかりと絡み、複数の巻きひげが集結している箇所も見られる。一見、エンドウ同士の激しい生存競争のようだが、俯瞰すると夏草の勢力に圧倒されているようにも見える。フェンスがあることで上に伸びることを選択したエンドウだが、フェンスがなければ横に広がっていた可能性もあり、どちらが有利だったかは分からない。エンドウと夏草が本当に競争しているのかは、草たちにしか分からない。
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この記事は、小さな黄色のマメ科の花の複雑な構造を観察した記録です。コメツブツメクサかコメツブウマゴヤシと思われるこの花は、マメ科特有の舌状の花弁を持つため、蜜を吸える昆虫が限定されます。著者は、クズの花のような大きなマメ科植物と比較しながら、この小さな花の舌状の花弁を写真で示し、花の形状がマクロ撮影でないと分かりにくいことを指摘しています。そして、この小さな花にどんな昆虫が蜜を吸いに来るのか疑問を投げかけ、ハバチなどの小型のハチの可能性を示唆しています。さらに、ハバチの情報はWikipediaへのリンクで提供されています。
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栽培地に生える草の植生は土作りの段階で変化し、栄養価の高い土壌ではナズナやホトケノザが増加する。これらの草は厄介な雑草の生育を抑えるため、土壌の環境が整うと雑草の種子が発芽しにくい状況になる。一方、日陰でひっそりと生えるヤブガラシは、土壌の栄養状態に関係なく生育できる。そのため、ヤブガラシの存在は、土壌の栄養状態が悪い、もしくは除草が十分に行われていないことを栽培者に示している可能性がある。ヤブガラシは、雑草の生育が旺盛な土壌よりも、ナズナやホトケノザなどのより丈夫な草が生える土壌で最後に残る可能性がある。つまり、栽培者が除草を怠っていると、ヤブガラシが土壌の健康状態に関する情報を提供している場合がある。