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オオサンショウモ

オオサンショウモ

Salvinia molesta

オオサンショウモ(Salvinia molesta)は、世界で最も侵略的な水生外来植物の一つとして悪名高い浮遊性の水生シダです。ブラジル南東部を原産とするこの根のないシダは、止水または緩やかな流れのある淡水域の水面に高密度のマットを形成し、水路を閉塞させて固有の生態系に壊滅的な被害をもたらします。個々の葉のサイズは小さいものの、湖全体を覆い尽くすほどのマットを形成する能力から「オオ(巨大)」という名が冠されています。IUCN 外来種専門家グループによって作成された「世界の侵略的外来種ワースト 100」にもリストされています。

分類

Plantae
Polypodiophyta
Polypodiopsida
Salviniales
Salviniaceae
Salvinia
Species Salvinia molesta
Salvinia molesta はブラジル南東部、特にパラナ川流域およびその周辺の湿地に広がる亜熱帯から温帯地域を原産とします。

• 1972 年に植物学者 D.S. ミッチェルによって初めて記載されました(それ以前は Salvinia auriculata と混同されていました)
• アフリカ、アジア、オーストラリア、北米、太平洋諸島にある 21 か国以上へ導入されています
• 主に観賞魚用および観賞池用の取引を通じて拡散しました
• 汚染された船体、釣り具、水鳥などによっても分散します

爆発的な拡散の要因は以下の通りです。
• 並外れた栄養繁殖速度 — 理想的な条件下では、1 株が 3 か月で約 104 平方キロメートル(40 平方マイル)を覆うほどに増殖することがあります
• 導入された地域のほとんどに自然の捕食者が存在しないこと
• 幅広い水質条件への耐性
Salvinia molesta は、水面での生活に適応した独特で特徴的な形態を持つ、根のない浮遊性の水生シダです。

水平茎(根茎):
• 水面またはその直下を這うように分枝して伸びる根茎
• 長さは最大 10~30 cm で、微細な茶色の毛状の鱗片(毛状突起)に密に覆われています
• 節からは、水面に浮く葉の対と、水中に伸びる根に似た構造体が生成されます

浮遊葉(葉):
• 各節で 3 枚が輪生状に配列
• そのうち 2 枚は水面に平らに浮き、楕円形~長楕円形で、長さ 1.5~6 cm、幅 1~3 cm
• 葉の表面は目立つ疎水性の毛状突起(トリコーム)に覆われており、「ひげ状」または「卵かき混ぜ器(エッグビーター)状」の形状を形成します。これらが空気を捕捉して葉を浮遊させます
• 毛状突起の長さは約 1~5 mm で、先端に 4 本の遊離した分枝を持ち、それが頂点で再び結合して特徴的な籠状の構造を作ります
• 葉の裏面は水中にあり、胞子嚢群と微細な仮根状の毛を有します

水中の「根」構造:
• 各節にある 3 枚目の葉は、細かく分岐した根に似た構造体に変化し、水中に垂れ下がります
• 主な機能は固定ではなく養分吸収です(本種は浮遊性です)
• 長さは 10~15 cm に達することがあります

胞子嚢群(生殖構造):
• 水中の「根」に似た葉に形成されます
• 異胞子性であり、小胞子と大胞子という 2 種類の胞子を生じます
• 胞子嚢群は胞子嚢に包まれ、胞子嚢果と呼ばれる球状の構造体に集合しています
• 成熟した胞子嚢果はブドウの房のような集まりで、直径は約 1~2 mm
• 大量の胞子を生産しますが、ほとんどの個体群では有性生殖はまれであり、栄養繁殖による断片化が主な拡散様式です
Salvinia molesta は、熱帯および亜熱帯気候における止水または緩やかに流れる淡水環境で繁茂します。

好適な生育環境:
• 湖、池、貯水池、三日月湖、用水路、水田、および緩やかな流れの河川
• 窒素やリンの濃度が高い富栄養化した水域を好みます
• 至適生育水温は 20~30℃。約 10℃以下になると成長は停止します
• pH 約 5.5~8.0 の範囲に耐性を示します
• 短期間の低塩分濃度には耐えられますが、主に淡水種です

生態系への影響:
• 水面に厚さ 10~30 cm(時には 1 m を超えることもある)の高密度マットを形成
• マットが日光を遮断し、水中の水生植物や藻類を死滅させます
• 枯死した植物体の分解により溶存酸素が枯渇し、魚類の大量死を引き起こします
• 水と大気の界面におけるガス交換を阻害します
• 水質を変化させ、堆積を促進し、ボウフラの発生源となります
• 固有の水生植物と、それに依存する動物相を駆逐します
• 船舶の航行を妨げ、灌漑システムを閉塞させ、水力発電能力を低下させることがあります

繁殖と拡散:
• 主に断片化による栄養繁殖を行います。小さな断片からも新たな個体群が形成されます
• 至適条件下では、倍加時間が 2~4 日と短くなることもあります
• 胞子は堆積物中で長期間生存可能であり、防除後の再侵入を可能にします
Salvinia molesta は保全の対象となる種ではなく、むしろ積極的な管理と防除を必要とする地球規模の重要外来種です。

• IUCN により「世界の侵略的外来種ワースト 100」にリストされています
• オーストラリア、アメリカ合衆国(特にテキサス州、ルイジアナ州、南東部の州)、南アフリカ、パプアニューギニアなど多くの国で、根絶および封じ込めプログラムの対象となっています
• サルビニアゾウムシ(Cyrtobagous salviniae)を用いた生物的防除は、史上最も成功した古典的生物防除プログラムの一つであり、オーストラリア、パプアニューギニア、スリランカなど複数の国で効果的な防除を達成しました
• 機械的除去や除草剤の使用も行われていますが、コストが高く、効果も一時的であることが多いです
Salvinia molesta は、接触や摂取によって人間や家畜に直接的な毒性を示すことは知られていません。

• ただし、高密度のマットは低酸素(低溶存酸素)状態を作り出し、間接的に水生生物に害を与える可能性があります
• 水の流れが止まったマットは、マラリアなどを媒介する種を含む蚊の絶好の発生源となります
• 腐敗するマットは、水質をさらに悪化させる化合物を放出する可能性があります
• 人間や家畜の食料源とは見なされていません
Salvinia molesta の栽培は推奨されません。その極めて高い侵略性のため、アメリカ合衆国の一部、オーストラリア、欧州連合(EU)など多くの地域で、所持・販売・輸送が違法となっています。

禁止されていない地域でも、以下のような限られた場でのみ見られることがありますが、いずれも強く推奨されません。
• 観賞用水景園(強く非推奨)
• アクアリウム(強く非推奨)
• 研究・教育目的(管理された条件下)

野外で発見された場合:
• 栽培や増殖を試みないでください
• 地元の環境当局または外来種担当部署に発見を報告してください
• 偶発的な拡散を防ぐため、ボート、トレーラー、釣り具などを十分に洗浄してください

光:
• 日向~半日陰。特に日向で最も旺盛に成長します

水:
• 止水または非常に流れの緩やかな淡水
• 栄養豊富な条件で急速に成長します

温度:
• 至適温度:20~30℃
• 霜には耐えられず、約 5℃以下の低温が継続すると枯死します

繁殖:
• 栄養繁殖(断片化)— 折れた断片からも新たな個体が再生します
• これこそが、本種の防除を極めて困難にしている要因です
Salvinia molesta は主に破壊的な害虫と見なされていますが、潜在的な有用性を探る研究もいくつか行われています。

• ファイトレメディエーション(植物による浄化): 汚染された廃水からの重金属や過剰な栄養塩(窒素、リン)の吸収能力について研究されています
• バイオ燃料研究: 高い成長速度とバイオマス生産量から、バイオエネルギー原料としての可能性が調査されています
• 飼料: 一部の地域で家禽や魚類用の補助飼料としての利用が検討されています(加工が必要)
• マルチ・堆肥: 乾燥させたバイオマスが有機マルチや堆肥添加剤として試験されています
• 紙・繊維: 繊維質のバイオマスが手漉き紙の原料として調査されています

しかしながら、これらの利用法はいずれも商業規模で実施されたことはなく、多くの文脈において栽培に伴う生態学的リスクは潜在的な利益を大きく上回ります。

豆知識

Salvinia molesta の「卵かき混ぜ器(エッグビーター)状」の毛状突起は、自然が生み出した驚異の工学です。 • 各毛状突起は、基部では遊離しているが先端で結合する 4 本細長い枝状構造からなり、微小な卵かき混ぜ器に似た籠状の構造を形成します • これらの構造は、葉の水中にある裏面に持続的な空気層(プラスストロンと呼ばれます)を保持し、植物が部分的に水没していてもガス交換を可能にします • 空気層は、毛状突起の先端が持つ疎水性(水をはじく性質)によって保持されており、その先端はワックス結晶で覆われています • この驚くべき空気保持メカニズムは、船舶の抵抗低減コーティングや水中空気収集素材に関するバイオミメティクス(生物模倣)研究のインスピレーション源となっています サルビニアゾウムシ(Cyrtobagous salviniae)— 南米原産の微小な甲虫 — は、これまでに導入された中で最も成功した生物的防除剤の一つです。 • 成虫 1 匹が 1 日に複数のサルビニアの芽を破壊することがあります • 幼虫は根茎に穿孔し、植物を茶色く変色させて沈没させます • オーストラリア・クイーンズランド州のムーンダラ湖では、ゾウムシ導入から 2 年以内に 15,000 ヘクタールに及ぶサルビニアの大発生が 90% 以上減少しました • 本プログラムは古典的生物防除における画期的な成果と見なされています

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