アマモ(Zostera marina)は、イグサ科に属する海性の被子植物であり、本当のイネ科の草や海藻の仲間ではありません。北半球において最も広く分布し、生態学的に重要なウミグサ種の 1 つであり、沿岸水域に広大な海底草原(アマモ場)を形成します。
イネ科の草に似た外見をしていますが、アマモは陸上祖先から進化し、白亜紀の約 1 億年前に再び海へ戻った真の被子植物(花を咲かせる植物)です。世界中に約 72 種が知られるウミグサの一種でもあります。
• ウミグサは、海洋環境で完全に水中生活を送ることのできる唯一の被子植物です
• アマモ場は地球上で最も生産性の高い生態系の一つであり、単位面積あたりの炭素固定量において熱帯雨林に匹敵します
• 沿岸水域への酸素供給における役割から、「海の肺」とも呼ばれます
• 北米(大西洋側・太平洋側双方)、ヨーロッパ、東アジア、ならびに地中海の一部の沿岸域に生育
• 潮間帯から潮下帯に生育し、通常は光が十分に届く水深 0〜10 メートルの範囲に見られる
• 化石および分子証拠によれば、ウミグサ類は白亜紀後期(約 7,000 万〜1 億年前)にテチス海で起源したとされる
• ゾステラ属は、約 6,000 万〜8,000 万年前に他のウミグサの系統から分岐した
• 第三紀中期にベーリング海峡が開いた際、北太平洋から北極海を経由して北大西洋へ分布を拡大した
地下茎と根:
• 長く分枝する匍匐性の地下茎(直径約 2〜5 mm)が堆積物中を水平に伸長する
• 根は地下茎の節から発生し、植物体を固定し堆積物から栄養分を吸収する
• 地下茎の伸長速度:好適条件下では年間 1〜2 メートルに達する
葉(葉身):
• 細長くリボン状の鮮緑色の葉(長さ約 20〜150 cm、幅 2〜12 mm)
• 1 茎あたり通常 3〜7 枚の葉をつける
• 葉の先端は丸く、縁は滑らか
• 葉内には浮力を得てガス交換を助ける空気を含む空隙(ラクーナ)がある
• 葉の寿命は約 2〜6 週間。成長期を通じて絶えず更新される
花と繁殖:
• 雌雄同株。同じ肉穂花序(穂状の花序)上に雄花と雌花の両方をつける
• 花は小さく目立たず、花弁を欠く。水中で花粉が運ばれる水媒花に適応している
• 花粉は水中へ放出され、海流によって雌しべの柱頭へ運ばれる
• 膜質の果胞(かほう)に包まれた、小さく浮力のある種子(約 2〜4 mm)を生じる
• また、地下茎の伸長による栄養繁殖も行い、これがアマモ場拡大の主要な手段となっている
生息環境:
• 軟らかい基質(砂、泥、またはその混合)を持つ、穏やかな湾、河口、潟湖、沿岸の入り江に生育
• 十分な光が透過する澄んだ水を必要とする(生存には表面照射光の最低約 11% が必要)
• 塩分濃度 5〜35 ppt(ほぼ淡水から完全な海水まで)に耐性がある
• 至適水温は 10〜20℃。短時間であれば -1.5℃という低温から 30℃という高温にも耐えうる
生態的役割:
• 商業的に重要な魚介類(タラ、ニシン、ロブスター、ホタテガイ、アサリなど)の幼稚魚・稚貝の生育場(ナーサリー)となる
• 渡り鳥、特にアマモを主要な餌資源に依存するコクガン(Branta bernicla)などのガンカモ類に食物を提供する
• 波のエネルギーを減衰させることで堆積物を安定化し、沿岸侵食を軽減する
• 単位面積あたりの炭素固定速度が熱帯林の 30〜50 倍に達し、「ブルーカーボン」として注目される
• 栄養塩や汚染物質を濾過し、水質を改善する
• アマモ場 1 ヘクタールあたり、4 万匹以上の魚類と 5,000 万個体の無脊椎動物を支えることができる
脅威:
• 富栄養化(栄養塩汚染)による藻類ブルームの発生と、それによる光量不足
• 沿岸開発、浚渫、投錨による物理的損傷
• 耐熱限界を超える海水温の上昇
• 粘菌類の一種 Labyrinthula zosterae による「消耗病( wasting disease)」。1930 年代に北大西洋のアマモ個体群に壊滅的な被害をもたらし、アマモ場の約 90% が失われた
• 1930 年代の消耗病の大流行により、北大西洋沿岸のアマモ(Zostera marina)の約 90% が失われ、一部の個体群はいまだに完全な回復に至っていない
• 世界のウミグサ場は、推定で年間約 7% の速度で減少している
• OSPAR 条約や EU 自然生息地指令など、複数の国際的な枠組みにおいて懸念すべき生息地として指定されている
• 米国(チェサピーク湾、バージニア州沿岸)、英国、オランダなどの国々で、積極的な再生事業が実施されている
• 再生手法には、種子の播種、株の移植、生分解性の定着用マットの使用などがある
• バージニア海洋科学研究所は 1999 年以降、チェサピーク湾において 3,600 ヘクタール以上のアマモ場を再生しており、これは世界で最大かつ最も成功したウミグサ再生プロジェクトの一つである
光:
• 強い光を必要とする。表面照射光の最低 11% が必要で、至適なのは 25〜30%
• 長期間の濁りや藻類による強い遮光には耐えられない
水質条件:
• 塩分:5〜35 ppt(汽水性から完全な海水まで)
• 水温:至適なのは 10〜20℃。25℃を超えると成長が鈍化する
• pH:7.0〜8.5
• 栄養塩負荷が低く、溶存酸素に富んだ澄んだ水を必要とする
基質:
• 砂質または泥質の堆積物を好む
• 地下茎を固定する必要がある。再生事業では、株を生分解性の杭やジュート製のマットに結びつけることが多い
増殖法:
• 栄養繁殖:地下茎の分割、および根をつけたままの株の移植
• 有性繁殖:成熟した花序から種子を採取し、低温処理(春化)を行った後、準備した基質に播種する
• 遺伝的多様性の確保のため、種子を用いた再生法が好まれる傾向にある
主な課題:
• 消耗病(Labyrinthula zosterae)。葉の褐色〜黒色の病斑に注意
• 水鳥や無脊椎動物による食害
• 堆積物による新規移植株の埋没
• 侵略的外来大型藻類(例えば、オゴノリ属 Gracilaria やアオサ属 Ulva)との競合
伝統的・歴史的利用:
• 乾燥させたアマモは、断熱材やマットレス・家具の詰め物として、ヨーロッパや北米の沿岸部(特に 18〜19 世紀)で使用された
• スカンディナビアやアイルランドの沿岸部の一部では、屋根葺き材としても利用された
• 壊れやすい貨物の梱包材として、乾燥葉が詰め物に使われた
• 北米北西海岸の先住民族の一部では、食用として収穫・乾燥された。地下茎や葉の基部は食用可能
現代的応用:
• 生態系再生:現代における主な「利用法」。劣化した沿岸生態系を回復させるための大規模な植栽事業
• 炭素相殺プロジェクト:アマモ場はブルーカーボン・クレジットの源泉として価値を高めている
• 生物指標種:アマモの健全性は、沿岸水域の水質を測るバロメータとして利用される
• アクアスケープ:自然な濾過や生息環境の創出を目的として、海水アクアリウムで稀に利用される
• 研究モデル:海洋環境への植物の適応、クローン繁殖、生態系エンジニアリングなどを理解するための海洋生物学における研究対象として広く研究されている
豆知識
アマモは海藻の仲間ではなく、海へ戻った真の被子植物です。その花粉は、陸上の植物の花粉が丸いのに対し、水中を漂って雌花に到達するために適応した糸状で細長い形状をしています。 1930 年代のアマモ消耗病の大流行は、生態系および経済に連鎖的な影響をもたらしました。 • アマモのほぼ壊滅的な消失は、越冬期の主要な餌場をアマモに依存するコクガンの個体群崩壊を招いた • また、この減少は米国東部におけるバイガイ(Argopecten irradians)漁業の崩壊の一因ともなった。バイガイの稚貝は、付着と保護のためにアマモの葉を必要とするためである アマモ場は炭素固定の強力な拠点です。 • ウミグサ類は海底の 0.2% 未満しか覆っていないが、毎年海洋堆積物中に埋没する全炭素量の約 10% を担っている • アマモ場は、その堆積物中に数千年もの間、炭素を貯蔵し続けることができる バルト海で発見された、既知で最古のアマモのクローンは、推定で約 10 万歳である。これは、地球上に存在する最も古い生物の一つである可能性がある。
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