明らかに緑色なのに、なぜ赤い木と呼ばれるのでしょうか?

潮が満ちるたびに、厦門海岸湿地公園ではロマンチックな光景が繰り広げられます。3つの島の森は海水に浸かり、背の高い樹種の樹冠だけが水面上に露出し、「海の森」のようになります。高いところから見下ろすと、これは実はハートと五つの星で構成された絵であることがわかります。

厦門下潭尾炬橋の脇にある浜海湿地公園のマングローブの風景

（写真提供：厦門​​大学環境生態学院）

しかし、これを見て、内陸部の友人の中には興味を持つ人もいるかもしれません。実は、海水でも生き残ることができ、正常に成長し、繁殖できる木があるのです。これはあまりにも魔法的ではないでしょうか?

そうです、この魔法の木はマングローブです。

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葉は明らかに緑色なのに、なぜ赤い木と呼ばれるのでしょうか?

具体的には、マングローブは特定の種ではなく、熱帯および亜熱帯の海岸の潮間帯に生育する木本植物の一種を指します。なぜ赤い木と呼ばれるのかというと、名前の通り、葉が赤いからではなく、この種類の植物は状況によっては赤く見えるからです。

マングローブ植物の多くはヒルギダマシ科に属します。これらのヒルガオ科の樹皮にはタンニンと呼ばれる物質が含まれており、空気に触れると酸化されて赤色になります。こうやってみると「マングローブ」ではないでしょうか？

マングローブ植物の樹皮に含まれるタンニンは、空気に触れると酸化されて赤色になります。

画像出典: environment.bm

マングローブ植物は、その特徴によって真性マングローブ植物と半マングローブ植物に分けられます。真のマングローブ植物は一般に、海岸の潮間帯にのみ分布する種を指しますが、半マングローブは潮間帯で生育し、陸上でも生存できる種を指します。しかし、真のマングローブ植物であろうと半マングローブ植物であろうと、それらには共通点が 1 つあります。それは、海水が定期的に浸水する環境でも生き残ることができるということです。

潮が満ちてマングローブ林が洪水になります。写真提供：著者撮影

これは多くの植物にとって想像もできないことです。家庭で植物に塩水で水をあげると、大切な花が数日で枯れてしまうことは誰もが知っています。潮間帯の定期的な浸水によって生じる高塩分・酸素欠乏の環境は、植物にとって極めて過酷です。それだけでなく、熱帯や亜熱帯地域の海岸の高温と焼けつくような太陽も彼らにとって大きな課題です。

マングローブの魔法は、独特の根の構造や、過酷な環境に適応するための特別な繁殖方法など、多くの興味深い特性を進化させてきたことにあります。

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根付く力が強いだけでなく、塩を「吐き出す」こともできる？

まずはマングローブ植物の独特な根の構造を見てみましょう。マングローブ植物の一般的な根の種類には、支柱根、竹根、表面根、板根、指根、膝根などがあります。これらの名前に基づいて、誰もがこれらの特殊な根系の全体的な外観を想像するのは簡単です。これらの特殊な根系には、マングローブ植物がより効率的にガスを交換するのに役立つ、通気性に優れた組織が含まれています。

マングローブ植物の支柱根。画像出典: asknature.org

さらに、高塩分環境に対処するために、マングローブ植物も一連の塩分回避および塩分分泌対策を発達させてきました。一方で、細胞内の塩分濃度を閾値以下に制御することで、高塩分の影響から細胞を保護します。一方、塩分は塩腺などの器官を通して体外に排出されます。

マングローブ植物の塩分分泌現象。画像出典: ocean.si.edu

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胎生植物は本当に存在するのでしょうか？

上記の技に加えて、マングローブには潮間帯の過酷な環境に対処するためのもう 1 つの技があります。それは、生きた子供を産むことです。 「胎生」と聞いても、特に特別なことなどないと思われるかもしれません。結局のところ、哺乳類にとってそれはあまりにも一般的すぎるのです。しかし、いわゆる「胎生」現象がマングローブ植物にも存在すると信じることは難しくありません。

もちろん、このタイプの胎生はあのタイプの胎生とは異なりますが、共通点は、子孫が母親の体内で成長し始め、一定の成熟段階に達するまで母親から離れないということです。このタイプの「胎生」はイネにも存在しますが、穂発芽と呼ばれます。穂についた稲の種子は、適切な環境条件に遭遇するとすぐに発芽します。これは農業に悪影響を及ぼすでしょう。種が発芽したので、何を食べられるでしょうか？

話を元に戻すと、多くのマングローブ植物にとって「胎生」現象とは、種子が母体から離れる前に発芽し、その後桿状の胚軸に成長し、最終的に母体から潮間帯の泥の中に落ちることを意味します。

マングローブ植物の胚軸。画像出典: mangroveactionproject.org

胎生はマングローブが潮間帯の環境に対応するために発達させた特殊な繁殖メカニズムです。マングローブの生存、再生、拡大にとってそれが重要であることは自明です。成体個体と比較すると、種子が過酷な環境で生き残るのは間違いなくより困難です。この時、母体上で発芽し、母体の栄養分を頼りに一定の段階まで成長できれば、これらの「種子」の生存率を高めることができます。

潮間帯に根付いた胚軸 画像出典: 参考文献

さらに、種子が母体上で胚軸に発達することで、潮間帯におけるこれらの「マングローブの赤ちゃん」の生存率が向上するだけでなく、海を渡る際に、しっかりとした「鎧」の層で身を覆うことも可能になります。

成長過程において、胚軸には一定量のタンニンが蓄積されます。これは、マングローブを「赤く変色させる」前述の物質です。タンニンは天然の防腐剤です。胚軸が海流に沿って漂うとき、タンニンは胚軸に一定の保護を与え、海水による腐食を少なくします。マングローブ植物は本当に魔法のようなグループであると言わざるを得ません。長い進化の期間を通じて、彼らは厳しい環境によってもたらされる適応に粘り強く、そしてうまく対処してきました。

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沿岸警備隊は今後もその立場を守り続けることができるだろうか？

埋め立てや不適切な開発などにより、21世紀以降、世界のマングローブの面積は年々減少しています。国連食糧農業機関（FAO）の世界森林資源評価報告書（2015年）によると、2015年の世界のマングローブ林面積は14,752 khaで、2010年から3.98%減少しました。

1990年から2015年までの世界におけるマングローブ林面積の変化 画像出典：著者自作

中国では、水産養殖、不動産開発、港湾・埠頭施設の建設などの要因により、マングローブの生育領域が侵食されてきました。さらに、下水の排出や、水産養殖、畜産養鶏による富栄養化もマングローブに一定の被害を与えています。

幸いなことに、マングローブの生態系サービス価値がますます評価されるにつれて、国はマングローブの保護を強化し、マングローブの生態学的回復を行い、人工林の面積は年々増加しています。

マングローブは何千万年も前から存在しています。満潮時には海水に浸かり、水中に浮かぶ緑の島のようになります。干潮時には、絡み合った根が潮間帯に海岸警備隊のように立ちます。 「海の森」が消えることを望む人がいるでしょうか?

制作：中国科学普及協会

著者: 北京大学 EVEE 生命科学学院

プロデューサー: 中国科学博覧会

参考文献:

アロンギ、DM（2012）。マングローブ林における炭素隔離。炭素管理、3(3)、313-322。

エイモス、W.、ハーウッド、J.（1998）。自然集団における遺伝的多様性のレベルに影響を与える要因。ロンドン王立協会哲学論文集。シリーズB：生物科学、353（1366）、177–186。

Hoque, RR、Balachandran, S. (2019)。環境材料管理ハンドブック。 CMフセイン（編）。シャム、スイス：Springer。