植物のミカタ

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島根県出雲市には、中新世の安山岩の下に緑色凝灰岩(グリーンタフ)の地層が見られる場所があります。白い層と緑の層が交互になっており、緑色凝灰岩の層には凝灰岩の露頭が見られます。この地層の上には、地質図の情報通り、暗赤色土の層が存在します。グリーンタフは、かつて海底火山活動によって噴出した火山灰が堆積してできたものであり、その後の地殻変動によって地上に姿を現しました。島根半島・宍道湖中海ジオパークでは、こうした地質学的にも貴重なグリーンタフを観察することができます。

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収斂進化とは、異なる系統の生物が、類似した環境に適応する過程で、同様の形態や機能を持つように進化する現象です。系統的に近縁でないにも関わらず、類似した選択圧によって、独立して似た形質が進化します。例えば、サメ、イルカ、魚竜は異なる祖先から進化したにも関わらず、水中生活への適応として流線型の体型を進化させています。同様に、コウモリ、鳥、昆虫の翼も、飛行という共通の機能のために独立に進化した例です。収斂進化は、環境への適応が生物の進化に大きな影響を与えることを示す重要な証拠となります。ただし、類似性は表面的なもので、内部構造や発生過程は異なることが多いです。

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筆者はアザミを探して笹薮に分け入った。そこでアザミに似た、しかしトゲがなく触っても痛くない植物を見つけた。葉や萼にもトゲはなく、アザミとは違う特徴を持っていた。調べてみると、キツネアザミという名が浮かび上がり、アザミに似ているがアザミではないという説明に納得した。キツネアザミの花を接写し、雌しべが見当たらないことからノアザミと同じ花の形ではないかと推測している。以前にもアザミの群生を探しに出かけており、今回はその続きの探索だった。

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NHK for Schoolの「たくみな受粉 アザミの秘密」によると、アザミは雄性先熟という性質を持ち、雄しべが先に成熟し花粉を出し、その後雌しべが成熟します。アザミの花の筒の中には雄しべが筒状に集まっており、その中を雌しべが伸びて花粉を押し上げます。 昆虫が花を訪れると、この筒に触れて花粉が押し出され、昆虫の体に付着します。 その後、雌しべが成熟し、先端が２つに割れて受粉可能になります。 この仕組みにより、自家受粉を避け、他のアザミの花粉で受粉する確率を高めています。 番組では、マルハナバチが訪れ、花粉を媒介する様子が観察されています。

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近所の在来タンポポが多い場所で、外来タンポポを探したところ、石垣の下にガク片が反り返った外来タンポポを発見。外来タンポポは3倍体で単為生殖するため、雌蕊の状態が気になった著者は接写で観察。すると、雌蕊の先端に花粉が付着していた。単為生殖は花粉か卵細胞の減数分裂の失敗が原因となるが、どちらかは記憶があいまいな様子。前記事に引き続きタンポポを観察し、在来種と外来種の生息状況の違いに着目している。

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近所の道端で咲いていた在来種のタンポポを観察した。萼片が反り返っていないことから在来種と判断し、受粉の有無を確認するため雌蕊を接写で観察した。タンポポは集合花であり、過去に花数を数えた学生時代の実習を思い出した。写真から、雌蕊には既に花粉がべっとり付着していたため、何らかの昆虫が蜜を吸いに訪れたと推測した。過去にシロバナタンポポを観察した記事にも触れられている。

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著者は、米の美味しさは水質、ひいては上流の岩石に含まれるかんらん石や緑泥石由来のマグネシウムとケイ酸に関係すると仮説を立て、摂津峡で緑の石探しを行った。芥川で緑泥石を含む緑色岩を発見した経験と、大歩危で緑色の岩石の種類の多様性を知ったことで、著者の岩石観察眼は向上していた。摂津峡では、一見緑色に見えない岩石にも接写で緑色の鉱物が含まれていることを確認。更に、周辺には濃い緑色の石が存在し、それらが水質に影響を与えていると推測した。これらの観察は、土壌形成や岩石の種類に関する過去の探求と関連づけられている。

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緑泥石は、土壌形成において重要な役割を果たす粘土鉱物の一種です。風化作用により、火成岩や変成岩に含まれる一次鉱物が分解され、緑泥石などの二次鉱物が生成されます。緑泥石は、層状構造を持ち、その層間にカリウムやマグネシウムなどの塩基性陽イオンを保持する能力があります。これらの陽イオンは植物の栄養分となるため、緑泥石を含む土壌は肥沃です。 緑泥石の生成には、水と二酸化炭素の存在が不可欠です。水は一次鉱物の分解を促進し、二酸化炭素は水に溶けて炭酸を形成し、岩石の風化を加速させます。さらに、温度も緑泥石の生成に影響を与えます。 緑泥石は、土壌の物理的性質にも影響を与えます。層状構造により、土壌の保水性や通気性が向上し、植物の生育に適した環境が作られます。また、緑泥石は土壌の団粒構造を安定させる働きも持ち、土壌侵食の防止にも貢献します。

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高槻市の高谷ベーカリー（アローム清水店）で、地元産米粉を使った「米粉ロール」を食した。ブルーチーズの培養にフランスパンが使われていたことからパンに興味を持ち、米粉パンの技術的背景を知り、実食に至った。米粉ロールは、ほんのり茶色で、クラムはホームベーカリーで焼いたパンよりも糊化しており、モチモチしっとりとした食感は米餅の要素を感じさせた。うるち米から作られたこのパンは、米とパンの良いとこ取りを実現しており、食味や省力化に特化した結果汎用性が低下した米の新たな活路となる可能性を感じさせた。

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パルミジャーノ・レジャーノを購入し、長期熟成チーズに現れるチロシンの結晶を観察した。30ヶ月熟成のため高価だが、旨味成分であるグルタミン酸増加の目安となるチロシン結晶を実際に見てみたかった。切り分けたチーズには白い粒子が確認でき、接写で結晶らしきものを観察。結晶周辺の隙間はタンパク質分解で生じた可能性がある。チロシンは疎水性アミノ酸で微苦だが、その性質が結晶化に関係しているかもしれない。チロシンは様々な食品や栽培に関する情報でよく見かける物質である。

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福岡県糸島市の海岸沿いの畑の土壌分析結果で、苦土（マグネシウム）が異常に高く、カリウムも多いという不思議な現象が見られた。現地調査の結果、畑の土は近隣の森を切り崩した土で客土されており、周囲の地質は花崗岩主体だが、斑れい岩質の深成岩も存在する事がわかった。斑れい岩は苦土や鉄を多く含むため、客土された土に斑れい岩由来の成分が含まれていると推測される。この仮説は、畑の土から緑色の鉱物粒子が確認されたこと、土壌図で畑が森林土に分類されていることからも裏付けられる。通常の砂質土壌とは異なり、この畑では苦土による緩衝作用は期待できないため、腐植による緩衝に注力する必要がある。近隣の他の畑は通常の砂質土壌で、今回の畑は特殊な事例と言える。

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石垣の表面にオレンジ色の模様を作るダイダイゴケを接写で観察。高倍率撮影のできるOLYMPUS TGシリーズのカメラを使用し、肉眼では見落としてしまう細部まで捉えている。オレンジ色の正体は、以前観察した黄色い地衣類と同様に、アントラキノン系色素の可能性が高い。さらに拡大すると、ダイダイゴケの周辺にキラリと光るものが見える。これは花崗岩の風化で現れた石英ではないかと推測している。接写によって、普段は見えないミクロの世界を観察できる面白さを改めて実感している。

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白色腐朽菌とトリコデルマは、木材腐朽において拮抗関係にあります。白色腐朽菌はリグニン、セルロース、ヘミセルロースを分解する一方、トリコデルマは主にセルロース分解菌です。両者が遭遇すると、トリコデルマは白色腐朽菌の菌糸を攻撃、巻き付き、溶解することで成長を阻害します。これは、トリコデルマが産生する抗生物質や酵素によるものです。 木材腐朽の過程では、白色腐朽菌がリグニン分解により木材を白色化し、トリコデルマがセルロース分解により木材を軟化させます。両者の競合は、木材分解の速度や最終的な分解産物に影響を与えます。この拮抗作用は、自然界における物質循環において重要な役割を果たしています。

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コケには蘚類、苔類、ツノゴケ類がある。蘚類は茎と葉の区別がつきやすい。一方、苔類は葉状体で、ゼニゴケが代表的。著者はこれまで蘚類のコケを接写撮影してきたが、今回は苔類のゼニゴケを接写してみた。ゼニゴケの葉状体の縁を拡大してみると、蘚類とは異なる様子が見られた。苔類は蘚類と比べて乾燥しているのを見かけないため、乾燥への反応の違いが接写像の違いに現れているのではないかと推測している。

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ハウス栽培の塩類集積土壌で、生育ムラのある箇所に「コケ」のようなものが観察された。しかし、近接撮影した結果、明確な葉や組織の区別がなく、これはコケ植物ではなく土壌藻類だと推測された。藻類は光合成を行う微生物で、肥料成分と思われる白い粉を取り込み繁殖していた。藻類は光合成以外にも物質を合成する可能性があり、周囲の作物への影響が懸念される。慣習的に「コケ」と表現されるものは、実際には土壌藻類であることが多い。今後の課題として、藻類の性質や作物への影響について理解を深める必要性が示唆された。

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コケを理解するには、霧吹きが必須である。乾燥したコケに霧吹きをかけると、葉が開き、本来の姿が現れる。これは、コケが維管束を持たず、水分を体表から吸収するため。乾燥時は葉を閉じて休眠状態になり、水分を得ると光合成を再開する。霧吹きは、コケの観察だけでなく、写真撮影にも重要。水分の吸収過程や葉の開閉の様子を鮮明に捉えることができる。また、種類によっては葉の色が変化するものもあり、霧吹きはコケの真の姿や生態を知るための重要なツールとなる。

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ミャンマーのヤンゴンで畑の土を観察した。ヤンゴンはアジア大陸の沿岸に位置し、赤い土壌が広がっている。現地で畑の土を間近で見ると、石英のような粒子が目立ち、花崗岩が風化した土壌と思われた。砂の隙間はカオリン粘土で埋まっている可能性がある。さらに、崩れた赤い石も多く見られ、土壌の組成について更なる考察の余地を残した。

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京都舞鶴の大江山は、かんらん岩や蛇紋岩といった超塩基性岩で世界的に有名な地域。そこで緑色の石を発見し、かんらん石（宝石名：ペリドット）ではないかと推測。かんらん石はMg₂SiO₄とFe₂SiO₄の組成を持つケイ酸塩鉱物で、熱水変成すると蛇紋岩や苦土石に変化する。写真の白い部分は炭酸塩鉱物に似ているが、かんらん石が透明になったものか、蛇紋岩特有の模様かは不明。この地域で聞き取り調査を行い、次回に続く。

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大阪の鉱物展で鹿児島のシラスを初めて間近に観察し、その白さに驚いた著者は、シラスの成分を考察する。火山灰であるシラスは二酸化ケイ素を多く含み、石英とカリ長石が主成分だと推測。桜島の火山灰と比較しても白さが際立ち、石灰要素はほぼ無いと考える。酸性岩の組成から、石英とカリ長石が大半を占め、残りを斜長石が占める構成と推定。これらの鉱物の微細なものがシラスを構成しているため、保水性が低く排水性が高い。また、カリを多く含むため、カリを必要とするサツマイモ栽培に適していることを説明。長石由来の粘土は腐植を蓄積しにくい点にも触れ、火山灰だから良い土壌とは限らないと結論づけている。そして、作物によって適した火山灰の種類が異なると指摘する。

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植物に磁気が影響を与えるという前提で、土壌中の磁鉄鉱含有量に着目し、桜島の火山灰を例に検証した。真砂土は磁鉄鉱含有量が少ない一方、桜島の火山灰は論文でも多く含むとされている。実際に火山灰に鉄を近づけると砂鉄のように付着し、磁鉄鉱の存在を確認できた。火山灰の磁鉄鉱が作物成長を促進し、他の鉱物と相まって桜島の大型作物に繋がっている可能性を考察。土壌中の鉱物由来の磁気が植物に与える影響度合いは未解明であるとした。

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鹿児島中央での勉強会後、桜島へ渡りシラス台地を観察しようと試みた。桜島はブルカノ式火山のため、安山岩や火山灰由来の凝灰岩が多く、黒っぽい石や土壌が目立った。しかし、土壌をよく見ると白い鉱物が含まれており、ガラス質であることが確認できた。これは、無色の鉱物が黒い鉱物を反射し、全体が黒っぽく見えるためだと推測された。しかし、訪れた場所はシラス台地ではなく、時間の都合上、白い台地へは行けなかった。

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京丹後九条ネギ組合で実施された土壌分析の活用法について説明。pHが低いと酸性土壌となり作物への影響が出やすいこと、石灰が多いと次作でカルシウム欠乏が発生する可能性があることを指摘。また、カルシウム過剰症がカルシウム欠乏を誘発するメカニズムを解説。さらに、京丹後の真砂土の接写写真から、土の特徴である粘土の引っ張る力の弱さを推測するポイントを共有した。

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庭に埋められた魚の骨は、土壌改良に役立つのでしょうか？ この記事では、魚の骨に含まれるリン酸カルシウムが植物の成長に不可欠なリンの供給源となる可能性を探っています。土壌に酸性雨が降ると、リン酸カルシウムは水溶性のリン酸に変化し、植物に吸収されやすくなります。しかし、土壌がアルカリ性の場合、リン酸カルシウムは不溶性のリン酸カルシウムのまま留まり、植物には利用できません。 さらに、土壌中の微生物もリン酸の可溶化に重要な役割を果たします。彼らは有機物を分解する過程で酸を生成し、リン酸カルシウムの溶解を促進します。 つまり、魚の骨を土壌改良に用いる効果は土壌のpHや微生物の活動に大きく左右されるということです。

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神奈川県新横浜付近の畑の土をマクロレンズで接写し、関東の細かい土壌の構造を観察した。京丹後の土と比較すると、粒子が細かく見える。接写の結果、微細な鉱物粒子が中くらいの粒子を繋ぎ止めていることが判明。予想に反し、もっさりとした繋がりではなく、小さな鉱物がより大きな鉱物を結合させている構造だった。この観察から、土壌鉱物の結合力について更なる探求が必要だと感じた。