植物のミカタ

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藻類は、酸素発生型の光合成をする陸上植物以外の生物の総称。土壌藻のような肉眼で見えるものから、微細藻類のような見えないもの、海藻のような大型のものまで含まれる。ただし、梅花藻のような水草は藻類ではないと思われる。藻類の光合成量は陸上の植物に匹敵し、気象への影響も大きい。土壌藻を理解するには、微細藻類や海藻を含む藻類全体の理解、ひいては海の理解が必要かもしれない。

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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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今年の紅葉は早く、落ち葉も既にたくさん積もっている。道端では、落ち葉に囲まれたハギの仲間の草が鮮やかな緑を際立たせている。落ち葉の下から新しい葉を展開中で、暗い環境にも関わらず力強く成長しようとする気迫が感じられる。落ち葉に包まれることで光合成能力が向上する、といった展開があれば面白い。 関連記事の「光合成速度の高い植物はどこにいる？」と「窒素欠乏下で奮闘する光合成細菌たち」についての要約は提供されていませんので、ブログ記事本文に基づいて記述しました。

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飛騨小坂の川は、マグネシウム、カルシウム、腐植酸と結合した二価鉄を多く含み、これらが海へ流れ出て海の生物の栄養源となる。腐植酸は、森の木々が分解されて生成される有機酸で、岩石から溶け出したミネラルと結合し安定した状態で海へ運ばれる。論文によると、陸由来の鉄はプランクトンの成長に不可欠で、腐植酸がその運搬役を担う。つまり、森の光合成が活発であれば、海での光合成も盛んになり、大気中の二酸化炭素削減にも繋がる。したがって、二酸化炭素削減には森、川、海を包括的に捉える必要がある。

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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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塩類集積地のような過酷な環境でも、藍藻類は光合成と窒素固定を通じて生態系の基盤を築く。藍藻は耐塩性が高く、土壌表面にクラストを形成することで、他の生物にとって有害な塩類濃度を低下させる。同時に、光合成により酸素を供給し、窒素固定によって植物の生育に必要な窒素源を提供する。これらの作用は土壌構造を改善し、水分保持能力を高め、他の植物の定着を促進する。藍藻類の活動は塩類集積地の植生遷移の初期段階において重要な役割を果たし、最終的には植物群落の形成に繋がる。このように、藍藻類は過酷な環境を生命が繁栄できる環境へと変える重要な役割を担っている。

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倒木分解における白色腐朽菌とトリコデルマの競合を解説。トリコデルマはセルロース分解菌で、白色腐朽菌の菌糸を溶解する菌寄生性を持つ。実験により、硫酸アンモニウムなどの速効性窒素源が多いとトリコデルマが優勢になることが判明。このため、木質堆肥に家畜糞などの速効性窒素を加えると、リグニン分解を担う白色腐朽菌の働きが阻害され、分解効率を損なう可能性が指摘されている。高C/N比材には窒素固定菌の活用も示唆された。