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田んぼの土壌は、酸素の供給によって酸化還元電位が変化します。酸素が多いと酸化状態になり、電子を受け取る力が強くなります。逆に酸素が少ないと還元状態になり、電子を放出する力が強くなります。
酸化状態の田んぼでは、窒素は硝酸イオンとして存在しやすく、水に溶けやすい性質から、流れ出て環境負荷を高める可能性があります。一方、還元状態の田んぼでは、窒素はアンモニウムイオンとして存在し、土壌に吸着しやすいため、流出が抑えられます。
田んぼの酸化還元電位を管理することで、窒素の流出を制御し、環境負荷を低減できる可能性があります。
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妻が採取したツユクサを茹でて食べてみたところ、多少筋っぽかったものの、ほぼ苦味がなくスッキリとした甘みがあり美味だった。ツユクサは野草なのに、なぜ苦味成分であるポリフェノールが少ないのか疑問に思った。過去に書いた「ツユクサは細胞壁の構造が他の双子葉植物と異なる」という内容と何か関係があるかもしれない。
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枯れたアワダチソウらしき草の根元には、カラスノエンドウが旺盛に growth している様子が観察されました。一方、まだ葉が残るアワダチソウの周りでは、カラスノエンドウの生育は抑制されていました。アワダチソウはアレロパシー効果を持つことが知られていますが、葉が枯れて効果が薄れたために、カラスノエンドウの生育が可能になった可能性が考えられます。
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植物は、水中生活から陸上生活に移行する際に、過剰な光エネルギーへの対策として様々な進化を遂げました。その一つが、光合成の補助色素であるカロテノイドの獲得です。カロテノイドは、強光下で発生する活性酸素から植物自身を守る役割を担っています。水中は光が届きにくいため、水中生活を送っていた祖先は、光合成に必要な光エネルギーを得ることに苦労していました。しかし、陸上進出に伴い光が豊富に得られるようになると、今度は過剰な光エネルギーが細胞に損傷を与えるという問題が生じました。そこで、植物はカロテノイドを進化させることで、過剰な光エネルギーを吸収し、熱エネルギーに変換することで無害化することを可能にしました。
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田んぼの土壌の物理性が改善すると、腐植やヤシャブシ由来のポリフェノールが増加し、硫酸よりも還元されやすい状態になるため、硫化水素の発生が抑制されると考えられます。
ポリフェノールは、重合するとタンニンや腐植物質を形成し、土壌中で分解される際にカテキンなどの還元力の高い物質を生成する可能性があります。
また、土壌の物理性改善は、稲の根の成長を促進し、鉄の酸化や硫酸の吸収を促す効果も期待できます。これらの要因が複合的に作用することで、土壌中の酸化還元電位が変化し、硫化水素の発生が抑制されると考えられています。
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秋の七草の一つであるススキは、草原から林への遷移に現れ、放置すると林へと変化する。しかし、ススキの草原が維持されてきたのは、定期的な火入れや人為的な管理によるためと考えられる。
かつては、ススキを刈り取って堆肥として利用していた。十五夜後にイネの収穫を終えると、ススキを刈り取るという流れがあったのではないだろうか。定期的に刈り取ることで、ススキの草原が維持され、秋の七草として親しまれてきたと考えられる。
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吉野地方は、国栖（くず）という場所が葛粉の産地として有名でした。国栖の人々は、葛の根を砕いて繊維を取り出し、葛布を織ったり、葛粉を作って食料としていました。葛粉は保存食としても重宝され、旅人にも振る舞われました。これが「吉野葛」として、その品質の高さから全国的に広まりました。現在も吉野地方では、葛餅や葛切りなど、葛粉を使った和菓子が名物として親しまれています。
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フキノトウの天ぷらの独特な苦味について考察した記事。フキノトウには、苦味成分であるフキノール酸が含まれる。フキノール酸は二つのポリフェノールが直鎖状に繋がり、間にカルボシル基を持つ構造をしている。この構造により、二つのポリフェノールが互いに干渉せず効力を発揮し、カルボシル基も反応性を示すため、他の物質に作用しやすい。記事では、この複雑な構造を持つフキノール酸がフキノトウ特有の苦味を生み出しているのではないかと推測している。
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ブナ科樹木の種子/果実の大きさは、生育戦略と関連している。大きな種子/果実は、発芽・初期成長に必要な栄養を豊富に含み、親木の樹冠下のような暗い環境でも成長できる。一方、小さな種子/果実は栄養が少ないため、明るい場所に散布され、速やかに成長する必要がある。この戦略の違いは、常緑樹と落葉樹の成長速度にも反映される。常緑樹は成長が遅く緻密な木材を持つ一方、落葉樹は成長が速く、幹の締まり具合が緩いため水分を吸収しやすい。シイタケ栽培では、この水分吸収のしやすさが原木との相性に影響する可能性がある。
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荒れ地に最初に進出するパイオニア植物であるハギは、痩せた土地でも生育できる窒素固定能力を持つ。マメ科のハギは根粒菌と共生し、空気中の窒素を土壌に固定する。これにより、土壌の栄養状態が改善され、他の植物の生育も可能になる。ハギ自身も、他の植物が生育できる環境になると、競争に負けて衰退していく。荒れ地におけるハギの役割は、他の植物のための環境整備であり、植生の遷移を促す重要な役割を担っている。これは、森の形成における初期段階として不可欠なプロセスである。
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ドングリは、リスなどの森の動物の餌であり、食べ残しや貯蔵のために埋められたものが発芽する。しかし、ドングリには牛の中毒死を引き起こすポリフェノールが含まれている。これは、ドングリが動物に食べられるための果実ではなく、種子であり、自衛のために渋みを持つためである。リスなどの小動物は、このポリフェノールの影響を受けないよう適応していると考えられる。ドングリの運搬と種まきという点で、小動物とドングリの共進化には興味深い関係が存在する。
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野菜の美味しさは、甘味、うま味などの呈味成分に加え、食感や香り、さらにはポリフェノールと食物繊維のバランスで決まる。ポリフェノールは渋みや苦味、エグ味などの不快な味に関与する一方、抗酸化作用など人体に有益な効果も持つ。食物繊維は食感に関与し、腸内環境を整える役割も担う。最適なポリフェノールと食物繊維のバランスは野菜の種類や個人の嗜好によって異なり、過剰摂取は風味を損なったり、栄養吸収を阻害する可能性もある。美味しさはこれらの要素が複雑に絡み合い、個々の味覚によって感じ方が異なる主観的なものと言える。
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サナギタケ由来の物質コルジセピンは、抗腫瘍効果を持つ。コルジセピンはアデノシンと構造が酷似しており、ガン細胞のDNA複製時にアデノシンの代わりに取り込まれる。しかし、コルジセピンはアデノシンとは異なり3'位にヒドロキシ基を持たないため、DNAの二重螺旋構造が不安定化し、ガン細胞の増殖が抑制される。興味深いことに、コルジセピンは正常細胞や有益な微生物には影響を与えない選択的増殖抑制作用を示す。これは、昆虫に寄生するサナギタケが、宿主の防御反応に対抗するために産生した物質であるコルジセピンが、昆虫の細胞増殖のみを阻害するよう進化したためと考えられる。実際に、昆虫に感染したサナギタケの子実体の方が、人工培養されたものよりもコルジセピンを高濃度で含む。
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植物は銅を利用して難分解性有機物リグニンを合成し、自らを害虫や病原菌から守る。キノコは銅を利用してリグニンを分解する。廃菌床はキノコ栽培後の培地で、キノコが生え終わった後もリグニン分解のポテンシャルが残っている。これを土壌に混ぜ込むことで、土壌はフカフカになり、植物の側根や毛細根の生育が促進される。さらに、廃菌床に残存する銅を作物が吸収することで、植物はより強くなり、病害虫への抵抗力が高まる。この一連の流れは、銅を介した植物とキノコのリグニンをめぐる攻防の延長線上にあると言える。ボルドー液のような銅製剤は、このメカニズムを応用した農薬である。
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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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河川敷のクズと他の植物の攻防を記録してきたが、草刈りにより一旦終止符が打たれた。しかし、クズの柔軟な茎は草刈りの刃をかわし、他の植物より多くの葉を残していた。つまり、クズは光の奪い合いに強いだけでなく、草刈りにも強いことが判明した。他の植物がバッサリ切られる中、クズは柔軟性で難を逃れ、再び勢力を取り戻すだろう。やはりクズは強かった。
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ある低木は、他の低木の陰に覆われ、光も届かず枝も伸ばせない不利な状況で成長していた。しかし、その低木は辛抱強く成長を続け、ついに他の低木の上へと突き抜けた。そこには、光を遮るものなく、背の高い草も生えない、理想的な環境が広がっていた。この低木の姿は、どんなに不利な状況でも諦めずに突き進めば、素晴らしい世界が待っていることを教えてくれる。困難を乗り越えた先には、ユートピアが待っているのだ。
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玄武洞ミュージアムで展示されているアリゾナ産のニッケル隕鉄を見て、筆者は宇宙と地球の物質の共通性に思いを馳せる。隕石に含まれるニッケルや鉄は地球にも存在し、宇宙の広がりと物質の普遍性に疑問を抱く。鉄はどこまで存在するのか、宇宙の果てには異なる物理法則があるのかと思案する。そして、道端の草でさえ微生物との攻防に鉄を利用していることを想起し、身近な自然にも未知の領域が広がっていることを実感する。宇宙の壮大さと自然の精妙さ、両方の不思議に感嘆する様子が描かれている。
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ススキはセイタカアワダチソウの攻撃にも強く、群生することで勢力を拡大する。さらに、ススキは土壌微生物生態学によると、体内に窒素固定を行うエンドファイト窒素固定細菌と共生している。このため、マメ科植物のように窒素固定能力を持つ。ススキの旺盛な生育は昔から知られていたが、目立った特徴がなかったため窒素固定能力の発見は遅れた。
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秋になると、外来種のセイタカアワダチソウと在来種のSusukiの攻防が繰り広げられる。当初はアレロパシー物質によりセイタカアワダチソウが優勢だったが、ススキは徐々に耐性または鈍感性を獲得し、群生に侵入していく。写真からも、ススキがセイタカアワダチソウの領域を侵食する様子が見て取れる。来年にはススキが優勢となり、セイタカアワダチソウは減少すると予想される。これは、ススキが日本の風土に適応し、勢力を取り戻しつつあることを示している。