オーストラリアの海藻：小さな「草」が大きな生物に

自然界で一番大きい動物は何かと聞かれたら、誰もがゾウやシロナガスクジラなどの動物を挙げると思います。しかし実際には、世界最大の生物は表面的には「目立たない」ように見えます。風に揺れる「海藻」です。

海に咲く魔法の水草

では、小さな草がどのようにして世界最大の生物になったのでしょうか?何がそんなに特別なのですか?なぜこの最大の生物が今や絶滅の危機に瀕していると言われるのでしょうか?風に揺れる「草」がどんなに力強いのか見てみましょう。

広大で美しい水中草原

魔法の「草」

以前、不思議な「海藻の歌」と「海藻のダンス」が模倣の波を引き起こし、この海で非常に一般的な植物が突然みんなの注目の的になりました。もちろん、海藻の存在は海を汚し、澄んだ海水を「醜い」ものにしてしまうので、海藻を嫌う人もたくさんいます。

しかし、「海藻軍」は人間が反対しようが気にしない。海中で自生し、広い海域を覆います。今回ご紹介する「海藻」は、オーストラリア最西端のシャーク湾に生息しています。ここにはさまざまな種類の海藻が生育しています。写真からもわかるように、これらの海藻は巨大な「海藻原」を形成しています。

シャーク湾の「海草の平原」

多くの生物学者がここの海藻に非常に興味を持っており、海藻科の「家系図」を解明しようと、ここのさまざまな地域に出向いてサンプルを収集しています。そこで彼らは2020年にある場所でサンプルを採取し、そのサンプルの遺伝子検査を実施しました。

私たちは、これらの遠く離れた海藻はせいぜい遠い親戚であると考えていましたが、検査の結果、9か所から採取したサンプルはすべて同じ種類の海藻、「オーストラリアン・ポセイドン」に属していることがわかりました。

オーストラリアの海藻の標本

この特別な発見の後、進化生物学者のエリザベス・シンクレアはすぐに大規模な研究を開始し、最終的にシャーク湾の海藻の大部分が遺伝的に全く同じ挙動を示し、すべてが同じ「祖先」を持つことが証明されたことを発見した。

このため、シャーク湾の広大な海藻の中には当初はたった 1 つの植物しか存在しなかったはずで、この小さな「草」が日々増殖し、最終的にクローンが海底の広い範囲を占めるようになったと研究者らは考えています。

シャーク湾のオーストラリア海草の水中写真

海草床は180キロメートルに及び、およそ200平方キロメートルの面積を覆っています。元々の草の葉がここまで広がるには少なくとも 4,500 年かかると推定されています。つまり、世界最大の生物であるだけでなく、最も長生きする生物の一つでもあるのです。

研究者のエリザベス・シンクレア氏は「これは地球上で知られているクローンの中で最大であり、おそらく世界最大の生物だ」と語った。

拡大し続けるオーストラリアの海藻

実際に世界中の海藻はすべてクローンによって繁殖していることは言及する価値があります。地中海やバルト海にもこのような巨大な海藻群落が存在します。しかし、これらの地域では「倍数体海藻」は出現しなかったが、シャーク湾のオーストラリア海藻はずっと以前に制限から解放され、四倍体生物になっていた。

この特性により、環境の急激な変化にも耐えることができ、数千年にわたってクローンと複製を続け、その家族はさらに大きくなっています。したがって、シャーク湾の海草にとって、これは本質的には進化であり、個々の種の適応性を高めるだけでなく、個体群の繁殖も可能にします。

海草は根茎を伸ばしてクローンを作る

しかし、長い進化の過程で「拡散コード」を発見した海藻も、世界最大の生物となった後に脅威に直面している。この脅威によって、それはどんどん小さくなり、最終的には消滅してしまうかもしれません。

海草はどのように脅かされているのでしょうか?

実際、上記の議論から、人間が海藻を研究する場合、特定の植物を対象にすることはほとんどないことがわかります。サンプルを採取する場合も、広い範囲で「盲目的に選択」します。成長し大きくなっているように見えるこれらの海草床は、実際には後退している過程にあります。

ヨーロッパにおける海草の分布と変化の模式図

現状では、世界には12属50種以上の海草が存在し、その総面積は約0.6×10^6平方キロメートルで、沿岸域の約10％に相当します。海草は沿岸地域に生育するため、人間が海草の「国勢調査」を行うことは比較的簡単です。

この生物は強力なクローン能力を利用して沖合の海域で繁栄していたが、1980年代以降、急速に姿を消し始めた。そして現在の統計データによれば、世界の海草床の約30％が消滅しており、残っている海草も良好な状態ではなく、基本的に一定の脅威に直面しています。

海草は海に欠かせない生物である

人間が海草床の劣化に重要な役割を果たしていることは疑いようがありません。科学技術の発展に伴い、近海での人間の活動がますます頻繁になり、多くの建設活動が沿岸の海草床に損傷を与えるからです。しかし、利益だけを追求していた当時の人間は気にしませんでした。結局のところ、それはただの海藻であり、それが消えても大した問題ではないだろう。

その後、地球規模の気候変動により、海草の状況はさらに困難になりました。たとえば、1995年から1998年にかけて発生したエルニーニョ現象により、米国のある湾に大雨が降り、最終的に窒素の過剰流入が起こり、その地域の海草の成長が大幅に遅れました。

1997年に観測されたエルニーニョ現象

さらに、水域の富栄養化などにより、海草の成長や生存に影響を及ぼす可能性があります。残念なことに、多くの人が海の中のこれらの「小さな生き物」を気にかけないため、海草床が急激な環境の変化にどのように反応するかに気づくことは困難です。

しかし、科学者の最新の研究によれば、海藻は、1つの植物は目立たないが、集まると大きな影響を与えることができることを実証することに成功した。

富栄養化は水生植物の光合成に影響を与える

では、海草藻場の存在にはどのような意味があるのでしょうか?海に揺れながら、彼らは地球に何か貢献しているのでしょうか？

「海草生態系」の炭素隔離能力

近年、地球温暖化による悪影響が顕在化し、さらに拡大していることから、世界中の人々が地球温暖化の問題に頭を悩ませています。

過去に何も起こらなかったふりをすることができたとしても、今の現実は人々が愚かなふりをすることを許さない。

地球表面温度の変化の模式図

そのため、近年、人類は炭素排出量をいかに削減するかを考えるだけでなく、自然界の中に炭素を固定する能力を持つものを探し求めてきました。例えば、我が国は「カーボンニュートラル」を早期に実現するため、近年、植林に力を入れています。

2009年に国連環境計画、世界自然保護連合などが共同で発表した「ブルーカーボン：炭素固定における健全な海洋の役割」によると、海洋の炭素固定機能は、実際には陸上生物の固体容量よりも強力である可能性がある。

海洋炭素固定・貯留プロセスの模式図

報告書は、海洋植物のバイオマスは陸上植物のわずか0.05％であるにもかかわらず、その生産性は非常に高く、炭素循環の規模は陸上植物と似ていると指摘している。これらは地球全体の生物圏の中で最も密度の高い炭素吸収源の一つです。

数ある海洋炭素固定生物の中でも、最も優れたものが、今日ご紹介する海藻です。こいつは見た目は小さく、日常的にはただ「風に漂っている」だけで、その面積は海の総面積に比べれば微々たるものですが、その炭素固定能力は極めて強力です。

海藻の炭素循環の模式図

研究によれば、この森林の平均炭素固定率は熱帯雨林の約21倍であり、まさに「炭素固定の専門家」である。

Fourqurean らによる研究海草床堆積物中の全球有機炭素貯蔵量は 9.8 ～ 19.8 Pg C (Pg = 10^15g) であり、これは全球マングローブと潮間帯塩性湿地植物堆積物中の炭素貯蔵量の合計に相当します。

沿岸生態系の炭素隔離能力の比較

データから、海草床の炭素隔離能力が実に非常に強力であることがわかります。そして、関連する研究が進むにつれて、多くの専門家が、炭素吸収源としての海草の役割は、人間が想像していたよりもはるかに重要であると指摘しています。

スペインのバレアレス諸島を例に挙げてみましょう。ここの海草が作り出す炭素吸収量は、同じ地域の熱帯雨林の約35倍です。

そのため、多くの科学者は、海草の生存と成長に影響を与えないように、浅瀬での活動を減らすよう全員に呼びかけています。一方、劣化した藻場を人工的に再生し、かつての活力を取り戻すための研究も進めています。

アマモの移植は海草生態系の回復に役立つ

ただし、すべての問題を手動で解決するのは難しい場合もあるため、依然として「保護」が主な焦点となります。少なくともシャーク湾のような広大な海草床については、今後も減少したり消滅したりすることを許すことはできません。人間が海草をすべて失ったら二酸化炭素濃度が急上昇するとは想像しがたい。

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