アカネザルビエ(Amaranthus retroflexus)は、一般にコモンアマランス、レッドルート・ピッグウィード、ワイルドビートなどとしても知られ、ヒユ科に属する成長の早い一年生草本です。世界中の温帯から熱帯地域にかけて最も広く分布し、認識されているアマランス種の 1 つです。
雑草としての評判とは裏腹に、アカネザルビエは何千年もの間、アメリカ先住民によって食用作物として栽培されてきました。葉、茎、微小な種子のすべてが食用可能で、非常に栄養価が高いのです。「retroflexus」という種小名は、この植物の特徴である下向きに曲がった(反り返った)花の苞に由来しています。
• ヒユ科に属し、同科には世界に約 70 属 900 種以上が含まれる
• 世界的に最も侵略的な農業雑草の一つとされる一方、古代の擬穀類でもある
• C4 型光合成を行い、高温乾燥条件下でも急速な成長を可能にする極めて効率的な炭素固定機構を持つ
• 別名には、レッドルート・ピッグウィード、コモンアマランス、ラフ・ピッグウィード、ワイルドビートなどがある
その後、南極大陸を除くすべての大陸で見られる最も広範な雑草種の 1 つとなりました。
• 北アメリカ、ヨーロッパ、アジア、アフリカ、オーストラリアで帰化している
• 現在、世界的に経済的被害が大きい農業雑草のトップ 10 入りしている
• 耕作地への侵略的な侵入により、複数の国で外来種データベースに登録されている
歴史的意義:
• アマランスの種子はアステカ文明の主食穀物であり、ナワトル語で「ワウトリ」と呼ばれていた
• アステカの人々は、神々に捧げるため蜂蜜と人間の血を混ぜて成形した儀式的な食べ物「ソアリ」にアマランスを使用した
• スペインによる征服の際、先住民の宗教的慣習との関連からアマランスの栽培は積極的に弾圧された
• メキシコおよびアンデス地方におけるアマランス栽培の考古学的証拠は、少なくとも 6,000〜8,000 年前にさかのぼる
• 北アメリカでは、ホピ族、ナバホ族、ズニ族などの先住民が、食用および染料用として野生の A. retroflexus や近縁種を収穫していた
全体の構造:
• 草丈:土壌の肥沃度や水分量によるが、30 cm から 2 m 以上(時には 3 m に達することもある)
• 生育形:直立し、基部から分枝する
• 茎:太く、角ばり、縦に筋があり、基部付近はしばしば赤色または赤緑色を帯びる(「アカネ(赤根)」という名前の由来)
• 根系:浅いが広範囲に広がる直根を持ち、特徴的な赤みを帯びたピンク色をしている
葉:
• 互生し、単葉で、卵形から菱形卵形
• 大きさ:長さ 2〜15 cm、幅 1〜7 cm
• 葉縁:全縁(滑らか)で、わずかに波打つ
• 質感:表面はざらつき(粗硬)、葉脈がはっきりと見える
• 葉柄:長く、しばしば葉身と同等かそれ以上に長い
• 色:上面は鈍い緑色から濃緑色、裏面はそれより淡い
花:
• 小型で緑色、目立たず、花弁を欠く
• 密な円錐花序(円錐状の花序)を茎の先端および葉腋に形成する
• 花序は長さ 5〜20 cm で、触ると棘のようにごつごつしている
• 苞は硬く、きり状で、がく片より明らかに長い(同定の重要な特徴)
• 雌雄同株。1 個体に雄花と雌花の両方をつける
種子:
• 微小でレンズ型(扁球状)、直径約 1〜1.5 mm
• 光沢があり、濃赤褐色から黒色
• 1 個体で 10 万から 50 万個以上の種子を生産することがある
• 種子は土壌種子バンク中で数十年(40 年以上との報告あり)生存可能である
生育地:
• 耕作地、庭園、道端、荒地、河川敷、攪乱された土壌
• 窒素分に富んだ肥沃な土壌を好むが、多様な土壌タイプに耐性がある
• 海面付近から標高約 2,500 m まで見られる
気候および生育条件:
• 夏型一年草。土壌温度が 15〜20°C に達すると発芽する
• 発芽のピークは晩春から初夏にかけて
• C4 型光合成により、卓越した耐暑性および耐乾性を示す
• 直射日光の下で急速に成長する。強い日陰には耐えられない
繁殖と分散:
• 種子による繁殖のみ(一年生の生活環)
• 種子は水、風、農業機械、汚染された作物種子、動物の体毛などによって分散する
• 発芽には光を必要とし、土壌表面から 1〜2 cm 未満の浅い位置にある場合に最も発芽成功率が高い
• 1 シーズン中に複数回の発芽(フラッシュ)を起こすことがある
生態的相互作用:
• カミキリムシやガなどを含む複数の昆虫種の宿主植物となる
• 種子はスズメ、アトリ、ハトなどの穀食性の鳥類にとって重要な食料源である
• 特定の作物病原体や線虫の中間宿主となることがある
• 除草剤抵抗性を発達させることが知られており、グリホサート、ALS 阻害剤、トリアジン系などに対して抵抗性を示す個体群が複数の国で確認されている
日照:
• 直射日光が 1 日あたり最低 6〜8 時間必要(完全な日向)
• 日陰にはあまり耐えられない
土壌:
• 多様な土壌タイプに適応する
• 水はけが良く、肥沃で、窒素分に富んだ土壌を好む
• pH 約 5.5〜7.5 の範囲に耐性がある
水やり:
• 中程度の水を必要とする。C4 代謝により、定着後は耐乾性を示す
• 一定の水分があることで、より速く、より柔らかい葉の成長が促される
温度:
• 夏型作物。至適生育温度は 21〜30°C
• 霜に弱く、初霜で枯死する
• 種子は土壌温度 18〜25°C で最もよく発芽する
繁殖:
• 種子は光発芽性のため、土壌表面またはそのごく近くに直播する
• 最終霜の恐れがなくなり、土壌が温まってから播種する
• 好条件下では 4〜10 日で発芽する
• 葉の収穫用には株間を 15〜30 cm に間引きする。穀物収穫用の場合は、より広い間隔を空ける
主な問題点:
• アブラムシやハモグリバエが若苗を攻撃することがある
• 結実すると侵略的になる可能性があるため、種子が成熟する前に花穂を除去する
• 除草剤抵抗性個体群の出現により、農業現場における化学的防除はますます困難になっている
豆知識
アカネザルビエは植物学的なパラドックスです。世界で最も忌み嫌われる農業雑草であると同時に、人類が最も古くから栽培してきた食用植物の一つだからです。 「生きた種子バンク」現象: • アカネザルビエ 1 個体は、1 シーズンで 50 万個以上の種子を生産することがある • これらの種子は、土壌中で 40 年以上も休眠したまま生存可能である • 農耕地の土壌 1 平方メートルあたりに、数万個もの休眠中のアマランスの種子が含まれていることがある • これにより、最後の個体が見られてから何十年も経過後にさえ、再び大発生を引き起こす可能性のある「生きた種子バンク」が形成される 古代アステカのスーパーフード: • アマランスの種子はアステカ文化において極めて重要であり、通貨として、また宗教儀式で使用されていた • その文化的な重要性を認識したスペインの征服者たちは、先住民の宗教的慣習を弾圧する目的で、16 世紀にアマランスの栽培を禁止した • この弾圧は非常に効果的であり、アマランスは何世紀にもわたって栽培からほぼ姿を消すことになった 除草剤抵抗性のチャンピオン: • Amaranthus retroflexus は、地球上で最も除草剤抵抗性を示す雑草種の一つである • グリホサート(ラウンドアップ)、ALS 阻害剤、光化学系 II 阻害剤など、複数の異なる作用機序を持つ除草剤に対して、独立して抵抗性を進化させてきた • 地域によっては、3 種類以上の異なる作用機序を持つ除草剤に対して、同時に抵抗性を獲得した個体群も存在する • このため、除草剤抵抗性の進化を研究するためのモデル種となっている C4 型光合成の効率性: • アカネザルビエは C4 型炭素固定経路を利用しており、これは大多数の作物が利用する C3 型経路よりもはるかに水利用効率が高い • C4 型植物は、C3 型植物に比べ、炭素 1 単位を固定するあたりの水分損失が約半分である • これが、他の植物が生育に苦しむような高温乾燥条件下でも、アマランスが爆発的な速さで成長できる理由である • 現在、科学者らはイネやコムギなどの主要な C3 型作物に C4 型光合成を導入することを目指し、C4 型であるアマランスの遺伝子を精力的に研究している
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