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黒雲母は、フィロケイ酸と呼ばれる層状のケイ酸が特徴の鉱物です。2:1型の粘土鉱物に似た構造を持ち、ケイ酸が平面的に網目状に結合した「平面的網状型」構造をとります。この構造は、粘土鉱物の結晶構造モデルにおける四面体シートを上から見たものに似ています。黒雲母は、風化によって粘土鉱物に変成する過程で、その層構造が変化していくと考えられています。
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造岩鉱物の黒雲母を見る１
造岩鉱物の角閃石を見る
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鉱物の風化速度は結晶構造に影響されます。単鎖構造のケイ酸塩鉱物（例：輝石）は複鎖構造（例：角閃石）よりも風化に弱く、複鎖構造はさらに重合が進んだ環状構造（例：石英）よりも風化に耐性があります。これは、重合が進むほどケイ酸イオンが安定し、風化による分解に抵抗するためです。そのため、角閃石は輝石やかんらん石よりも風化に強く、風化が進んでから比較的長い間、元の形態を保持できます。
改めて蛇紋石を見る
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蛇紋石は、かんらん石が水と反応して生成されるケイ酸塩鉱物です。化学的には1:1型粘土鉱物に分類されますが、その構造は異なる可能性があります。愛媛大学の研究では、蛇紋石の一種であるアンチゴライトの結晶構造が、Mg八面体とSi四面体が層状に重なっていることが判明しています。この構造は1:1粘土鉱物の構造に似ており、蛇紋石が1:1粘土鉱物として分類される理由を説明できる可能性があります。
造岩鉱物の輝石を見る
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輝石はかんらん石よりもケイ酸の重合が進んだ構造を持っており、そのため風化しにくい。ケイ酸が一次元の直鎖状に並んでおり、その隙間に金属が配置されている。この構造では、金属が常に外側に露出しているように見えるが、ケイ酸塩鉱物では重合が進んだ構造ほど風化速度が遅くなることが知られている。つまり、輝石の金属溶脱はかんらん石よりも起こりにくい可能性がある。
造岩鉱物のかんらん石が風化するとどうなるか？
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かんらん石は風化により、2価鉄が溶け出して水酸化鉄に変化する。また、ケイ酸も溶出し、重合して粘土鉱物に近づく。一次鉱物のかんらん石は二次鉱物として緑泥石を経てバーミキュライトになる。この反応では、かんらん石のアルミニウム以外の成分が溶脱し、ケイ酸は重合して粘土鉱物の形成に関与する。
造岩鉱物の理解を深めるためにケイ酸についてを学ぶ
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ケイ酸は、ケイ素と酸素で構成され、自然界では主に二酸化ケイ素(SiO2)の形で存在する。水に極わずか溶け、モノケイ酸として植物の根から吸収される。しかし、中性から弱酸性の溶液では、モノケイ酸同士が重合して大きな構造を形成する。この重合の仕方は、単鎖だけでなく複鎖など、多様な形をとる。造岩鉱物は、岩石を構成する鉱物で、ケイ酸を含有するものが多い。熱水やアルカリ性の環境では、ケイ酸塩が溶けやすくなる。
オシロイバナの花の色素は何だ？
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オシロイバナの花の色は、ベタレインという色素によるもの。赤色のベタシアニンと黄色のベタキサンチンの発現差により、さまざまな色の花が形成される。黄色い花ではベタシアニンの発現が少なくベタキサンチンが優勢、ピンク色の花では両方の発現がある。発現がなければ白、部分的に差があれば模様ができる。ベタレインは多機能性色素で、抗酸化作用や抗炎症作用があることが知られている。
巻き髭を持つ植物が暗い茂みを突き進む
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巻き髭を持つ植物が、暗い茂みの中で伸びていた。観察すると、植物は当初は木の幹に沿って離れて伸びていたが、茂みが濃くなると暗闇に向かって伸びていった。最終的には光の当たる縁ではなく、暗い茂みの奥へと突き進む姿が確認された。この植物の非効率的な伸長方法には、人間的な親近感が感じられた。
水田で使用する殺虫剤はウスバキトンボに影響を与えるのか？
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水田で使用される殺虫剤は、ウスバキトンボの幼虫（ヤゴ）に影響を与える可能性がある。しかし、具体的にどのような影響を与えるかはまだ明確になっていない。一方で、ウスバキトンボは止水で産卵するため、水田の綺麗さは産卵に大きな影響を与えないと考えられる。ただし、農薬が他のトンボのヤゴに影響を与えていることから、ウスバキトンボのヤゴにも何らかの影響がある可能性はある。また、殺虫剤がジャンボタニシにも影響を与えない場合、殺虫剤がジャンボタニシの個体数を増やす要因となってしまい、問題になる可能性がある。
アカメガシワの葉にたくさんのアリが集まる
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アカメガシワの若葉に、たくさんのアリが集まっていました。アリは花外蜜腺に集まるとされていますが、葉の縁全体にもアリが分布しています。よく観察すると、葉の縁に沿って花外蜜腺らしき模様が多数見られました。アカメガシワの葉の縁には、至るところに花外蜜腺が存在する可能性があります。アカメガシワは、興味深い生態を持つ植物です。
緑色のハートが上へと進む
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公園のフェンスに絡まる緑色のハート型の葉を持つ植物を見つけ、ヤマノイモではないかと推測しています。葉の形が丸っこい点が気になり、花の時期になればはっきりするだろうと考えています。フェンスに絡まるハート型の葉は、ピンク色のハートとは異なる魅力があり、緑色の恋人の聖地のような雰囲気を感じさせています。
ジャンボタニシの稚貝の天敵を探せ
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ヤゴと呼ばれるトンボの幼虫は、ジャンボタニシの稚貝を捕食することが明らかになった。トンボが田んぼに産卵することで、稲を食害しないウスバキトンボが増加し、ジャンボタニシの稚貝の個体数を抑えるという有益な生態系が形成されている可能性がある。
稲作でカルシウムの施肥を注意したら、ジャンボタニシはどうなるのだろう？
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稲作では、カルシウム過剰が問題となりえます。水田基肥として注目されている鶏糞はカルシウム含有量が多く、施用を制限する必要があります。そうでないと、ジャンボタニシの殻形成に必要なカルシウムが不足し、個体数が減少する可能性があります。ただし、稲わらを腐熟させるために石灰窒素を施用すると、カルシウムの供給が増加するため、鶏糞の施用を制限する必要があるかどうかを検討する必要があります。
田にオタマジャクシがたくさん集まるにはどうすれば良いのだろう？
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オタマジャクシの個体数を増やすには、カエルの産卵を増やす必要がある。そのために、カエルの個体数を増やすことが重要だ。カエルの個体数が減る原因の一つとして、荒起こしによる死亡が挙げられる。田んぼで荒起こしを行わないことで、カエルの死亡を減らし、個体数を増やすことができる。すると、カエルが産卵し、オタマジャクシが増加することで、ジャンボタニシを抑制できる可能性がある。
オタマジャクシがジャンボタニシの死骸に集まっていた
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オタマジャクシがジャンボタニシの死骸に集まって内蔵物を食べていたことが観察された。これは、オタマジャクシがジャンボタニシの一種の捕食者である可能性を示唆する。中干しを行わない水田は、オタマジャクシの生息環境となり、ジャンボタニシの捕食が増加する可能性がある。この仮説が正しい場合、中干しを省くことで、ジャンボタニシの個体数を減らし、有機物の豊富な土壌を維持して稲の品質を向上させることができるかもしれない。
土壌改良材としての珪藻土
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珪藻土にはケイ酸が多く含まれ、多孔質構造で水分 retentionに優れています。このため、土壌改良材として使用することで、土壌水分保持力の向上と、ケイ酸の持続的溶出が期待されます。ケイ酸は植物の細胞壁の強化や病害抵抗性の向上に役立ち、特にイネ作では、倒伏防止や品質向上効果が期待できます。しかし、過剰に添加すると、土壌のアルカリ化や土壌養分の吸収阻害につながる可能性があります。珪藻土を土壌改良材として使用する場合は、土壌の性質や作物の種類に合わせて適切な量の添加が重要です。一般的には、土壌100kgあたり1～2kgの珪藻土を、耕起や移植時に混ぜ込む方法が推奨されています。
稲作でケイ酸を効かせるにはどうすれば良いのか？
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稲作でケイ酸を効かせるには、田に水を溜めた状態を保つことが重要です。ケイ素を含む鉱物が水に溶けてケイ酸イオンを放出するためには、大量の水が必要です。イネはケイ酸イオンを細胞に取り込み、細胞壁を強化して倒伏を防ぎます。田から水を抜く期間を短くすることで、ケイ酸イオンの溶出とイネの吸収が促進されます。中干し期間を削減する稲作法では、ケイ酸を利用することで草丈を抑制し、倒伏を防止する効果が期待できます。
大型の台風が上陸するそうだ
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大型台風の上陸が迫る中、著者はイネの被害を懸念しています。台風の影響でイネが倒伏しないためには、穂の重さと茎の硬さが重要です。著者は減肥によって穂の重さを減らしていますが、さじ加減が難しいと感じています。災害への耐性は施肥時点で決まると考え、倒伏を緩和する対策を模索しています。しかし、効果的な策が見つからないことに落胆を表明しています。
更地にいたアカメガシワが開花しかかっている
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更地に突如現れたアカメガシワが、発芽からわずか数か月で開花を迎えようとしている。これは意外なことであり、アカメガシワは通常、発芽から開花のまでに数年の歳月がかかる。この急成長と早期開花は、更地の過酷な環境に適応したアカメガシワの逞しさと生命力の強さを示している。
コーヒー抽出残渣を植物に与えたら？の続き
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コーヒー抽出残渣の施肥が1年目は植物の生育を抑制し、2年目は促進するのは、土壌微生物がカフェインを分解するためと考えられる。このカフェインは、植物の成長に抑制効果を及ぼす可能性がある。カフェインの障害には、細胞内のカルシウム濃度調整の異常と細胞分裂の阻害が含まれる。土壌消毒は、カフェインを分解する土壌微生物を減少させ、地力窒素の減少につながる可能性がある。したがって、土壌消毒を行う場合は、地力窒素の損失を考慮する必要がある。
コーヒー抽出残渣を植物に与えたら？
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コーヒーかすに含まれるカフェインは、植物の生育を抑制する可能性があります。しかし、分解されると土壌を改善し、植物の成長を促進します。また、コーヒーかすにはクロロゲン酸というポリフェノールが含まれており、病気を抑制する効果があるとされています。2年目以降、クロロゲン酸はタンニンと反応するため、抑制的な効果が軽減されます。カフェインは植物にアデノシン受容体様の構造が存在しないため、動物に見られるような覚醒作用はありません。
格子フェンスはつる性の植物たちの戦場
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小川の格子フェンスに、ヒルガオ、アケビ、ヤブガラシ、ツタなど、様々なつる性植物が絡みつき、生存競争を繰り広げています。どの植物も大きな葉ではなく、せめぎ合いは均衡状態です。しかし、対岸にはクズの群生地があり、もしクズがこのフェンスに到達したら、他の植物を駆逐して、あっという間にフェンスを占領してしまうでしょう。静かな戦いの裏に、植物たちのしたたかな生存戦略が垣間見えます。
夏草なびく田にアカメガシワ
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耕作放棄された水田にアカメガシワの幼木が育っている。夏草が生い茂る中、約2年前に耕作放棄直後に発芽したと考えられ、水田の土の中で眠っていた種子が目覚めた可能性がある。この発見は、植物の生命力の強さと、土地の利用状況の変化に対する適応能力を示唆している。
水田に廃菌床を投入したらどうか？
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廃菌床を水田に入れると、有機物量が上がり、稲の秀品率やメタン発生量の抑制につながる可能性がある。廃菌床には鉄やリン酸も含まれており、稲作のデメリットを補うことができる。また、廃菌床の主成分は光合成産物であり、二酸化炭素の埋蔵にも貢献する。廃菌床に含まれる微生物はほとんどが白色腐朽菌であり、水田環境では活性化しないため、土壌微生物叢への影響も少ないとみられる。
畑から田を復元する技術の確立が急務であるはずだ
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畑から田を復元するには、かつての田の構造を再現することが不可欠です。しかし、畑では鋤床層が邪魔になり、水持ちの悪化を招きます。ネギは浅い根の作物であるため、鋤床層が残存していても栽培可能です。しかし、ネギとイネの輪作では、両方の生育が不調になる場合があります。これは、畑作で蓄積された肥料が、田に水が張られた際に排出されずに残存するためと考えられます。したがって、畑から田を復元するには、肥料残留物を排出する仕組みが不可欠です。
旨味成分のコハク酸
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コハク酸は、貝類や日本酒に多く含まれる酸味と旨味を持つ有機化合物です。クエン酸回路の中間体として、生体内エネルギー産生に重要な役割を果たします。構造的には、2つのカルボキシ基を持つジカルボン酸で、クエン酸から数段階を経て生成されます。旨味成分として知られるグルタミン酸は、コハク酸の前駆体であるα-ケトグルタル酸と関連しており、コハク酸もグルタミン酸に似た旨味を持つと考えられます。貝類に多く含まれる理由は、エネルギー代謝経路の違いや、浸透圧調整に関与している可能性などが考えられています。
緑青で青くなった10円硬貨を酢酸液に浸してみた
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日本化学会近畿支部が実施した実験によると、10円硬貨を酢酸に浸したところ、緑青が除去され、ピカピカになった。しかし、黒ずんだ箇所は残った。他の液体では、塩酸で黒ずみが除去されたが、10円硬貨が溶解した。また、アンモニア水で緑青が除去され、アルミニウムの輝きが戻った。これらの結果は、緑青を含む10円硬貨の表面状態が異なることを示唆しており、最適な洗浄方法を選択することが重要であることを明らかにしている。