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ミクロの世界へ

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ミクロの世界へ

琵琶湖には、目に見えないほど小さいけれども、琵琶湖の生態系をささえる大きな役割を持った生きものたちがいます。琵琶湖に棲む、顕微鏡でないと見えないような小さな生きものたちの生態を、最新の研究を交えながら紹介します。

毎月第1、第2、第4金曜日に更新予定


目次 

 ・1.タマミジンコ -湛水初期の田んぼを席巻- 5/28更新

 ・2.ストケシア -植物と同姓同名?- 6/4更新

 ・3.ハリケイソウ -ろ過池を目詰まりさせる厄介者-6/11更新

 ・4.田んぼのケイソウ -稲にとって敵か味方か-6/25更新

 ・5.ツボカムリ -ツボを覗けばアメーバ-7/2更新

 ・6.マルミジンコ -挟め!マルミジンコ-7/9更新

 ・7.ラクリマリア -物陰から伸びるろくろ首-7/23更新

 ・8.トコフリヤ -お食事はストローで-7/30更新

 ・9.オシラトリア カワムラエ -琵琶湖で最大サイズの植物プランクトン-8/6更新

 ・10.ビワコツボカムリ-新種?同種?分類基準はタイプ標本-8/13更新

 ・11.淡水カイメン -本家スポンジ-8/27更新

 ・12.マロモナスとシヌラ -ウロコで覆われた植物プランクトン-9/3更新

 ・13.ミクロセイラ・ウォーレイ -いつの間にか湖底にはびこる-9/10更新(new)

 ・次回9月24日更新予定


タマミジンコ Moina

タマミジンコ -湛水初期の田んぼを席巻-

   田んぼに水が入り、生き物であふれる季節になりました。琵琶湖博物館の周辺では近年、田植えが遅い田んぼが多いですが、それでも5月末には田植えも終盤を迎えています。田んぼに水が入ると、まず微細藻類やべん毛虫、せん毛虫などのごく小さなプランクトンが発生します。ミドリムシやコナミドリムシなどが大発生すると、田んぼの水が緑色に、場合によっては赤く染まることがあります。しかしそんな状態も長くは続かず、やがて田んぼの水は澄んできます。誰が水を澄ませたのでしょうか?
 畦にしゃがんで、田んぼの水中に目を凝らしてみると、半透明の小さな生き物が無数に泳ぎ回っているのが見えることがあります。この水をひとすくいして、ビンやバットに入れてみれば、その多くがミジンコであることがわかります。さらに、実体顕微鏡や高倍率のルーペで10~20倍に拡大して観察すれば、その姿が細部まで見えてきます。
 ミジンコの中でもいち早くその数を増やし、田植えから2週間ほどで大発生に至るのがタマミジンコです。田んぼに水がない時期、タマミジンコは土の中で耐久卵として眠っています。田んぼに水が入ると孵化し、直径数十µm相当までの小型プランクトンを大量にろ過して食べ、どんどん成長しています。そして水温やえさの条件がよければ、わずか3日ほどで成熟し、以後は1~2日に1回、自らのクローンを数~十数個体ずつ生んでいきます。こうして大発生した結果、小型の植物プランクトンをほとんど食いつくしてしまうので、田んぼの水が透明になるのです。
 ところがこのタマミジンコ、田植えから1ヶ月ほどで減少し、他のミジンコにとって代わられることが多いようです。理由はよくわかりませんが、どうやら自らがつくりだしたエサ不足の環境に耐えられないことが一因のようです。発生も終盤に入ると、メスしかいなかった集団の中から第一触角が長いオスが生まれ、受精によって耐久卵を生むようになります。タマミジンコにとっては厳しい時期ですが、タマミジンコにとっては来年のための準備でもあり、我々にとっては珍しいオスのミジンコを観察するチャンスでもあるのです。

孵化直前の卵をかかえて玉のようにふくれ上がったタマミジンコ.jpg

写真1. 孵化直前の卵をかかえて玉のようにふくれ上がったタマミジンコ

ツリガネムシにとりつかれたタマミジンコ.jpg

写真2.ツリガネムシにとりつかれたタマミジンコ

たくさんのカラキウム(緑藻)とコラキウム(緑虫藻)にとりつかれたタマミジンコ.jpg

写真3.たくさんのカラキウム(緑藻:長い方)とコラキウム(緑虫藻:丸くて小さい方)にとりつかれたタマミジンコ

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写真4.第一触角が長いタマミジンコのオス

大塚泰介 琵琶湖博物館 総括学芸員

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ストケシア Stokesia

ストケシア -植物と同姓同名?-

  春から初夏にかけて、琵琶湖の水中を緑色のストケシアが泳ぎ回ります。園芸をしている方は「なんで花が泳いているんだ?」とか「そういえばそろそろ開花の時期か」とか思うかもしれません。しかしもちろん、琵琶湖で泳いでいるのは紫の花を咲かせるキク科のストケシアではなく、せん毛虫のストケシアです。
 ベレー帽のような平たく厚みのある形をしたこのせん毛虫は、全身に生えた細かい毛、せん毛を回転させることで水中をUFOのように縦横無尽に泳ぎ回ります。細胞内の共生藻類に光合成をさせ、その一部をもらうことで栄養を得ています。ベレー帽の下側にあたる部分には口もあり、小さな植物プランクトンなどを捕食します。
 さて、学名はその生物種に与えたれる固有の名前で、被ってはいけないことになっています。なぜせん毛虫のストケシアと植物のストケシアは同じ名前をもっていても許されているのでしょうか?
 学名を定めるルールブックは世界共通で、「国際動物命名規約」、「国際藻類・菌類・植物命名規約」、「国際原核生物命名規約」の3つがあり、同じ名前を使えないという制限は各規約内に限られているのです。ストケシアは共生藻類を持っているので緑色に見えますが、植物ではなくせん毛虫の一種で、伝統的に「動物」として扱われてきました。つまり、せん毛虫のストケシアは「国際動物命名規約」に、植物のストケシアは「国際藻類・菌類・植物命名規約」に従って名づけられているので、被っても問題ないわけです。
 ただ、学名でweb検索を行うと、動物植物が混じってしまったり、一方が有名だと、もう一方が検索に引っ掛からなかったりします。また冒頭のようにお互いが別のものを思い浮かべながら話が進んでしまうこともあり、規約を一つにまとめてしまえばいいのにと思うこともあります。特にミクロの世界では、光合成をする一方で餌も食う、動物か植物かわからない生物が多いのでなおさらです。
 しかし、動物では亜種と種の線引きが重要なのに対して、植物では膨大な園芸用や食用の「品種」をいかにまとめるかが大きな関心事です。原核生物では病気との関係をどうまとめるかが重視されてきました。それぞれ異なる背景をもって命名規約が整理されてきたので、同じ規約でまとめてしまうのもなかなか問題があるのです。

動画. 内部がうごめくストケシア。緑色の共生藻類、褐色の捕食した渦鞭毛藻類、下部には透明な収縮胞が見える

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写真1. 茶色いストケシア。通常とは違う褐色の共生藻類を持っている。

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写真2. 緑色のストケシア。内部に緑藻を共生させているため、緑色に見えるが、本体は無色透明である。

鈴木隆仁 琵琶湖博物館 主任学芸員

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ハリケイソウ Synedra

ハリケイソウ -ろ過池を目詰まりさせる厄介者-

  琵琶湖でこの時期によくみかけるプランクトン性の珪藻の一つに、ハリケイソウがあります(写真1・2)。写真のように、両端が細くなった真っすぐな針のように見えます。針はコロコロと転がりやすい形をしていますが、このハリケイソウは横から見ると、写真3のように転がりにくい長細い箱のような形をしています。幅はわずか0.005~0.006ミリメートルに対して長さは0.1~0.3ミリメートル,長さではゾウリムシにも負けません。水中の微生物を顕微鏡観察していると、ゾウリムシなどのセンモウチュウやアメーバの体の中に取り込まれた(食べられた)植物プランクトンをよく見かけますが、ハリケイソウは目にしたことがありません。これだけ長いと,そう簡単には食べられないのでしょう。
 ハリケイソウは全国の湖やダム湖で一年を通してよく見かける珪藻で、春から夏にかけて時々大増殖を起こします。するとその水を処理して水道水を作っている浄水場で、しばしば砂ろ過池の目詰まりを起こす厄介者として知られています。浄水場では、通常凝集剤という薬品を湖水等の原水に混ぜて、含まれているプランクトンや濁りを固めて沈ませて除去しています。ほとんどのプランクトンは、この凝集沈澱処理で95~100%除去されますが、このハリケイソウは、60~80%程度しか除去されません。浄水場では毎日たくさんの水道水を作っているので、残ったハリケイソウがろ過池に流れ込むと、やがてろ過砂の表面を覆ってしまい、水がろ過できなくなってしまいます。浄水場では、ろ過池を洗う回数を増やすなど様々な対策が必要となって非常に苦労します。
 ハリケイソウは日本だけでなく海外でもろ過池を詰まらせる厄介者として知られています。しかし、なぜこのハリケイソウだけが凝集沈澱除去できないのかはよくわかっていません。また従来は学名シネドラ・アクスという種類だと言われてきましたが、実は別の種類で,しかも少なくとも2種類の同じような形をした珪藻の混合だということが、最近の研究でわかってきました。ハリケイソウが出現した時にろ過池を詰まらせる程度の差は、種類の違いが原因かもしれません。まだまだ分からないことが多いので,これからも研究を進めていきます。

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写真1. ハリケイソウ

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写真2. ハリケイソウの拡大。

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写真3. ハリケイソウの上向き(上)と横向き(下)。

根来健 琵琶湖博物館 特別研究員

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田んぼのケイソウ Diatoms in Rice Paddy

田んぼのケイソウ -稲にとって敵か味方か-

  田植えから少し経ったころ、田んぼの水底が黄金色に輝いて見えることがあります。その正体は、わずか数十ミクロンほどの小さな単細胞生物、ケイソウです。田んぼの土の表面近くで、しばしば1平方センチメートルあたり数百万個、細胞が折り重なるほどにふえることがあります。田んぼのケイソウには滑走運動をする種が多く、土に埋もれても、光が当たる表面近くに自力で移動することができます。
 ケイソウは、細胞をおおう殻の材料として大量のケイ酸を必要とします。一方、イネも茎や葉を固めるために大量のケイ酸を必要とします。イネもケイソウも、水に溶けたケイ酸だけを使うことができます。土にはケイ酸の結晶である石英が大量に含まれていますが、ほとんど水に溶けないので、イネやケイソウは使うことができません。水に溶けたごくわずかなケイ酸をめぐり、イネとケイソウの間で競争は起こらないのでしょうか?
 水に溶けたケイ酸は、かんがい水とともに田んぼに入ってきます。これをまずケイソウが吸収して殻の材料に使います。続いてイネが、土にしみこんだ水に含まれるケイ酸を根から吸収します。一見、ケイソウが先回りしてイネからケイ酸をうばっているようですが、実はそうではありません。ケイソウの殻はケイ酸の非晶質*でできており、石英よりもずっと水に溶けやすいのです。死んだケイソウの殻は田んぼの土の中に残ります。そしてイネが根からケイ酸を吸収し、周囲のケイ酸濃度が低下すると、この殻が溶けてケイ酸が供給されます。つまりケイソウは、かんがい水とともに入ってきたケイ酸を、いつでも供給可能な形で田んぼの中にとどめておく働きをしています。
 田んぼでケイソウが大発生すると、大量の粘液を出して土の粒を寄せ集め、光合成でできた酸素の泡をはらんで浮き上がらせてしまうことがあります。これが表層剥離(ひょうそうはくり)です。イネの成長に悪影響があり、また土がたくわえた肥料分を流失させてしまうため、農家に嫌がられています。しかし田んぼのケイソウは動物によく食べられるので、たいていはそこまで大発生しません。
 ケイソウはふえすぎない限りイネの敵にはならず、イネと共存可能な「ただの藻」、そして田んぼにケイ酸をたくわえる「ただならぬ藻」とも言えるでしょう。

*非晶質:アモルファスともいい、結晶構造をもたない。珪藻の殻は水を含むケイ酸の非晶質であり、宝石のオパールとよく似ている。

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写真1. 滋賀県の田んぼでよく見られるケイソウの例。細胞質を薬品で分解して殻だけにしています。

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写真2. 田んぼの土をシャーレにとってレンズペーパーを乗せ、その上にカバーグラスを置いて上から光を当てると、ササノハケイソウが集まってきました。

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写真3. 田んぼの土から光で集めたケイソウの例。葉緑体は黄色い色素(フコキサンチン)を多く含むので、オリーブ色から茶色に見えます。

大塚泰介 琵琶湖博物館 総括学芸員

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ツボカムリ Difflugia

ツボカムリ -ツボを覗けばアメーバ-

  ツボを覗き込んだらツボがモンスターだった。とあるゲームの有名な罠ですが、実は微小生物の世界でもツボを作って、その中で生活する生きものがいます。ミクロの生けるツボはどんな生活をしているのでしょうか。
 泥付近の水や、水草の表面についた生きものを洗い出してみると、小さなツボ状のものが多数採集されることがあります。その正体はツボカムリと言うアメーバの仲間です。ツボカムリは、その名の通り、砂よりも細かいシルト粒やケイソウ類の殻を固めたツボ状の殻を持ち、ツボの口を下向きにして、そこから移動のための仮足を出して水底や水草の表面をはい回ります。
 ツボカムリの多くは弥生土器のような滑らかなツボ型ですが、種によって放射状にトゲが生えたり、突き刺して固定せよと言わんばかりにツボの頂点がとがるものがいたりと、バリエーションが豊かです。中にはシルト粒を使わず、ウロコ状に固めた殻を重ねてツボを作るウロコカムリと言う種までいます。
 琵琶湖周辺のとある田んぼから、殻の内側の本体が緑色のツボカムリが見つかりました。最初は食べた緑藻の色が見えているものだと考えていましたが、しばらく藻類以外の餌を与えて飼育していても色が落ちませんでした。どうやら藻類を共生させていたようです。田んぼのような日が強く当たる場所では、強すぎる光によって光合成の効率が落ちてしまう光阻害が発生しやすいのですが、殻の内側であれば多少とも当たる光を弱めることができます。もしそれが狙いだとすれば、なかなかの策士です。
 自由に形を変えることができるアメーバが、なぜあえて形が固定されてしまう殻を持つに至ったのか、その理由ははっきりしません。植物の表面であったり、水深の浅い泥の上であったり、何かしらの表面で良く見つかることから、逃げられるすき間の少ない開けた場所で生活するには、殻のような防御機構を持った方が安全だったのかもしれません。ミクロの生けるツボは今日も獲物を求めて積極的に動き回っています。

動画. 殻から仮足を伸ばし移動するツボカムリ。

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写真1.殻の先端がとがったビワコツボカムリ。

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写真2.殻の内側に共生藻類を持った緑色のツボカムリたち。

鈴木隆仁 琵琶湖博物館 主任学芸員

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マルミジンコ Chydorus

マルミジンコ -挟め!マルミジンコ-

  微小生物の代名詞のように使われている「プランクトン」という言葉は本来、水中をただよいながら生活する浮遊生物を指します。どこで生活しているか(生活型)で微小生物を分類した場合、他にも水底にすむ「ベントス」(底生生物)、何かに貼り付く「ペリフィトン」(付着生物)、水面に浮いている「ニューストン」(水表生物)などがあります。これは生きものを採集したり生態を研究したりする上で、便利で重要な分類のしかたです。しかし実際には、プランクトンを採集する道具であるプランクトンネットにベントスやペリフィトンが入ってくることがよくあります。なぜでしょうか。
 マルミジンコを例に考えてみましょう。マルミジンコは薄い円盤のような形をしたミジンコの仲間で、ミドロ(アオミドロなどの糸状の緑ソウ類)で覆われたヨシの表面などからよく見つかります。ミジンコ類は一見ヒヨコのような形に見えますが、実は背側でつながった二枚貝のような殻でおおわれており、殻の腹側は開いています。そして、殻の内側にある肢で水流を起こして、肢の間を通る水から餌をこしとっています。マルミジンコは腹側の殻が開いた部分でミドロを挟み込んで、肢でその表面にある有機物やケイソウなどをそぎ取って食べています。その様子はミドロのレール上を進むモノレールのようにも見えます。
 さて、マルミジンコの生活型は、いったいどれになるのでしょうか?基本的にはミドロを挟んだ状態で生活していますが、よく動き回り、ある程度ミドロの上を進んだところで、別のミドロへとするりと飛び移ります。付着性のペリフィトンと言うには動きすぎです。ミドロを求めて泳ぎ回りますが、ミドロを挟んでいる時間が長いため、浮遊性のプランクトンとも言い難いです。水草などの上で生活する広い意味でのベントスとも言えますが、やや泳ぎすぎる感があります。まとめると、ペリフィトンのような場合もあるプランクトン寄りのベントスと言ったところでしょうか?
 微小生物を生活型で分類した場合、必ずひとつだけにピタリと当てはまるとは限りません。多くの生きものが成長段階やその時々の状況によって生活型を切り替えているのです。

動画.ミドロの表面をモノレールのように移動するマルミジンコ。

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写真1.マルミジンコ。大きな単眼(右側)と、小さな複眼(左側)を持つため、サイズが同程度になってしまい、複眼が2つあるかのように見える。

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写真2.写真1のマルミジンコの頭部の拡大左側の目にのみ複数のレンズ(矢印部分)が見えることから左側が複眼であることがわかる。

鈴木隆仁 琵琶湖博物館 主任学芸員

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ラクリマリア Lacrymaria

ラクリマリア -物陰から伸びるろくろ首-

 草木も眠る丑三つ時、声をかけた旅人の首が長く伸びて、くねくねとうねりながら、どこまでも、どこまでも追いかけてくる。
 長い首が特徴の妖怪と言えばろくろ首ですが、よく絵に描かれるしなやかな動きを見ると、キリンのように7つしかない首の骨を大型化させて伸ばしたのではなく、20個以上の首の骨を持つハクチョウのように数を増やして可動域を確保しているようです。一方、骨を持たない単細胞のセンモウチュウの中にも「ろくろ首」の名を持つものがいます。単細胞なのに首とはいったいどういうことなのでしょうか。
 単細胞の生きものには、その時々の状況に応じて膨らんだり縮んだりするものが多くいます。その中でもとんでもなくすばやく、大きな変化をするのがラクリマリアです。和名「ロクロクビゾウリムシ」と呼ばれるこのセンモウチュウは、その名に恥じない長い「首」を持っています。一見すると水滴形のごく普通のセンモウチュウですが、餌を捕る際にその本性を現します。ヨシの表面の凹凸などに隠れつつ、勢いよく首を伸ばして、先端についている口で他のセンモウチュウなどを捕食するのです。伸びた首の長さは本体の3~4倍にも達します。このように体の先端が長く伸びるセンモウチュウにはペラゴディレプタスやパラディレプタスなどもいますが、彼らの長いパーツは餌を捕まえるための道具で「吻(ふん)」と呼ばれ、口はその根元にあります。先端に口が付いているのはラクリマリアだけです。ラクリマリアの首の中にはタンパク質でできた骨格が入っており、胴体にあたる細胞の中でコイル状に巻かれた状態から、勢いよく伸びることで、他の単細胞生物にはない、素早い伸縮が可能になっています。周囲に隠れ、物陰から首を伸ばす姿はまさに高速ろくろ首です。
 単細胞なのにパーツに分かれているというのは、不思議に聞こえるかもしれません。しかし単細胞生物は、細胞ひとつで分裂から移動、捕食まで何でも行うために、1つの細胞が細胞器官に分かれて役割分担をしているのが普通です。センモウチュウでは特に、さまざまな細胞器官がよく発達しています。ラクリマリアの首もこうした細胞器官の一つです。

動画.餌を捕るラクリマリア。ケンミジンコの抜け殻の陰から首を伸ばしている。

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写真1.首を伸ばしたラクリマリア。首の先端に口がある。

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写真2.首を縮めたラクリマリア。

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写真3.長い吻(ふん)を持つペラゴディレプタス。口は吻の根元にある。

鈴木隆仁 琵琶湖博物館 主任学芸員

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トコフリヤ Tokophrya

トコフリヤ -お食事はストローで-

  暑い時期には水分補給が欠かせません。最近では文字通りの麦わらストローだけでなく、琵琶湖のヨシを使ったストローも考案されているようです。琵琶湖にすむ単細胞のセンモウチュウにも、食事をすべてストローで行うものがいます。何でもストローで吸って食べるというと、何となく行儀悪いように思えますが、何か理由があるのでしょうか。
 トコフリヤはセンモウチュウの仲間である吸管虫の一種です。ところが、センモウチュウであるにも関わらず、細胞にまったく繊毛が生えていません(写真1)。実は分裂直後は移動用の繊毛があり、泳ぐことができるのですが、安住の地を決めて足場を固めると、繊毛をなくしてしまうのです。泳ぐための繊毛を捨てると言う変化は、ほかの付着型のセンモウチュウでも起こります。写真1のすぐ下に写っているツリガネムシも、一度付着すると捕食用の繊毛に切り替えて、移動用の繊毛はなくしてしまいます。しかし、全ての繊毛がなくなる繊毛虫は珍しいです。
 付着したトコフリヤは、軸の先端にファンシーなハート形の本体をつけています。本体の盛り上がった部分には、たくさんのトゲが生えています。トゲはストローのようになっていて、これが「吸管」の由来です。トゲを使った捕食と言えばタイヨウチュウがいます。タイヨウチュウはトゲをトリモチのように使い、餌をくっつけた後に縮め、丸飲みにしてしまいます。ところがトコフリヤのトゲは伸び縮みしません。どのように食事をしているのでしょうか?
 ファンシーな形状に反して、トコフリヤの食事法はなかなかに凶悪です。獲物となるのは他のセンモウチュウで、ストロー状のトゲに触れた瞬間、ストローの先端を打ち込み、細胞の中身である細胞質を吸い取って食べます。センモウチュウでは同じぐらいのサイズの相手を丸のみにする種もいますが、自分より明らかに大きな相手の捕食は難しいです。しかしトコフリヤは、ストロー状のトゲによって中身だけ吸い取ることで、自分より大きな相手からも十分な栄養を得ることができます。
 一見行儀の悪いこの食事法も、相手のサイズに関わらず、十分な量の食事を得るためには最適な方法となっているのです。

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写真1.トコフリヤ(中央)とツリガネムシ(下)。

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写真2.トコフリヤの拡大。ストロー状のトゲは多くの種で太さが一定になっている。

鈴木隆仁 琵琶湖博物館 主任学芸員

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オシラトリア カワムラエ
Oscillatoria kawamurae

オシラトリア カワムラエ -琵琶湖で最大サイズの植物プランクトン-

  ほとんどの植物プランクトンは、1㎜の数分の一から数百分の一の大きさで、顕微鏡を使わないと見ることが出来ません。しかし、琵琶湖には長さが2cmを超える非常に巨大な植物プランクトンが出現します。それが、シアノバクテリアの一種の「オシラトリア カワムラエ」で、ユレモの仲間です(写真1・2)。
 本種は直径が0.1mm弱の棒状で、肉眼では髪の毛の切れ端のように見えます。そのため水面に集まってアオコをつくると、切った髪の毛がたくさん散らばった理容室の床面のような有様になります。
 顕微鏡で観察すると、円盤状の細胞が縦に積み重なって、長い糸状の群体を形成しているのがわかります。細胞の中には黒くて丸い泡状のものが3、4個入っているのが観察されます。これはガス胞と呼ばれ、浮袋のような役目を果たしています。低倍率の顕微鏡で見ると、糸状の長い群体の中に3、4本のらせん状の紐が入っているように見えます(写真3)。
 このユレモは、1938年に中国東北部の小池で見つかり、採集者のひとりの川村多実二博士の名前をとって「オシラトリア カワムラエ」と命名されました。その後、近畿地方の2、3の小池からは見つかりましたが、琵琶湖や国内の他の湖沼では長年見つかりませんでした。それが1990年になって琵琶湖南湖の矢橋帰帆島東側の水路のアオコの中から突然見つかりました。巨大で目立つプランクトンですので、琵琶湖の研究機関や研究者が、それまで見落としていたとは考えられません。何より、このユレモを1943年に新種報告した根来健一郎博士は、その後京大大津臨湖実験所(当時)に異動して、以後ずっと琵琶湖のプランクトンの観察を続けていたのです。そして1990年に本種を琵琶湖から初めて見つけたのも、その人ですから、いよいよ見落としは考えられません。1990年より少し前に琵琶湖に入ってきたと考えるのが自然です。しかし、どこからどのようにして琵琶湖に入ってきたのかはわかりません。その後南湖で増殖を始め、1998年ごろからアオコの中心を占めるようになりました。最近は少し減っていますが、それでも毎年のように観察されます。

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写真1.オシラトリア カワムラエの写真。

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写真2.四角いマスは1mm方眼 黒い太い線がオシラトリア カワムラエ。細い黒線状に見えるのは、琵琶湖で一般にみられるユレモの一種。非常に大きいことがわかります。

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写真3.オシラトリア カワムラエの拡大写真。らせん状に並んだガス胞が黒く見えています。

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写真4.水槽に移したオシラトリア カワムラエのアオコ。

根来健 琵琶湖博物館 特別研究員

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ビワコツボカムリ
Difflugia biwae

ビワコツボカムリ-新種?同種?分類基準はタイプ標本-

  琵琶湖固有種として記載されたアメーバの仲間、ビワコツボカムリ*は、2021年に103年ぶりに再記載され、琵琶湖の固有種である可能性が改めて示されました。この再記載により、ネオタイプと呼ばれる標本が作られ、国立科学博物館に収蔵されました。この「タイプ」とは一体どんな標本なのでしょうか?
 タイプ標本とは、分類の基準となる標本で、論文などで新種記載をするときに指定します**。元琵琶湖環境科学研究センターの一瀬諭氏と法政大学の島野智之氏を中心とした研究グループは、「ビワコツボカムリ」が1918年に新種として記載された時のタイプ標本が失われていたため、過去の別の標本から詳細な再記載をし、ネオタイプを指定しました。通常、タイプ標本の中から、1個体だけを「ホロタイプ」として最も重要な基準標本に指定します。ところが古い論文の場合、これらタイプ標本の指定がなかったり、保管されているはずの場所になかったり、時には災害にあってタイプ標本が失われていたりすることがあります。そのような時に、新たに選びなおされるタイプ標本が「ネオタイプ」です。
 ネオタイプの指定は、種の基準となる標本を新たに決めることなので、そう簡単ではありません。ビワコツボカムリでも長らく再指定ができませんでした。
 タイプ標本が失われたままのビワコツボカムリは、類似した個体が発見されたときに詳細な比較が出来ません。今世紀に入って中国の湖からよく似た個体が発見された際に,別種であることが示せず、ビワコツボカムリは琵琶湖の固有種の地位を失ってしまいました。しかし、1961年にビワコツボカムリであるとされた標本が滋賀県の試験研究機関に保存されていたことから,中国産種との詳しい比較研究を行いました。その結果,中国産種との違いが明らかとなり、改めてビワコツボカムリが琵琶湖固有種である可能性が示されたのです。そして、再記載に使用した標本の中からネオタイプが選定されました。
 タイプ標本は,その生物が別の種類とは違うことを最初に示した非常に重要な標本です。だからこそ、気軽に新たなタイプ標本を選ぶことは許されません。記載が曖昧で、タイプ標本も失われた場合、本当にその種が存在していたかもわからなくなってしまいます。生きものの種の定義を守るために、博物館では貴重なタイプ標本をしっかりと管理しています。

*初記載時にはビワコツボカムリと書かれたが、後の図鑑でビワツボカムリと表記が変わった。再記載に際して、改めて正式な和名が「ビワコツボカムリ」とされた。

**タイプ標本の条件は生きものにより「国際動物命名規約」、「国際藻類・菌類・植物命名規約」、「国際原核生物命名規約」のいずれかに従って指定される。今回は「国際動物命名規約」に従っている。

ビワコツボカムリの再記載の詳細を知りたい方はこちら

法政大学プレスリリース(外部リンク:法政大学のプレスリリースページへ移動します)

滋賀県ホームページお知らせ(外部リンク:滋賀県のページへ移動します)

タイプ標本に関してより詳しく知りたい方はこちら(びわ博HP内タイプ標本解説ページ)

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写真1.ビワコツボカムリの写真。殻の後方が細長く伸びるのが特徴。

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写真2.ツボカムリの写真。殻の形状がビワコツボカムリと明らかに異なる。

鈴木隆仁 琵琶湖博物館 主任学芸員

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淡水カイメン
Sponge

淡水カイメン -本家スポンジ-

  水回りの掃除で欠かせない道具で、たくさんの穴が開いたものと言えば?そう、スポンジです。最近ではアニメのキャラクターとして元気に動き回っていたりもしますが、そもそもスポンジはカイメンと言う動物を指す言葉です。琵琶湖にも生息しているカイメンは、掃除用スポンジとは違った形で、水中の掃除屋として活躍しています。
 カイメンは動物ですが、基本的に動き回ることはなく、岩などの表面をコケのように覆っています。表面に多くの凹凸があったり、時に円柱のように立ち上がったりすることもあります。こうした立体的な構造は、骨片を足場に細胞が緩く繋がってつくられています。骨片の材料はタンパク質だったり、ガラス質だったりとさまざまです。古くはカイメンから骨片だけを取り出して、今のようにスポンジとして使っていました。そして、この骨片を模して造られたのが今一般家庭でも使われているプラスチックのスポンジです。今でも高級な体洗い用スポンジや化粧用スポンジには天然のカイメンの骨片が使われていることがあります。
 琵琶湖のカイメンは、ヨシや、取水口の金網、漁業用の網、橋脚の土台などの表面を覆うように付着しています。体の表面全体には、細かい穴が開いています。そこから水を吸い込んで、水中の小さなプランクトンや有機物をこしとって食べ、大きな穴からまとめて排水します。カイメンがろ過によって食事を行うことで、水質の浄化に役立っています。しかし時に増えすぎて、網目を塞いでしまい、問題になることもあります。
 カイメン自体がろ過をすることに加え、カイメンの上に生息するミズミミズやテングミミズの仲間も水の浄化に貢献しています。カイメンの表面についたゴミを取り除くことで、カイメンのろ過力の維持やカイメンが食べられなかったサイズの有機物の分解にも役立っている可能性があります。琵琶湖のカイメンは他の生きものと協力もしつつ、日々、琵琶湖の掃除をしているのです。

動画1. 水を吐き出す淡水カイメン。水中の微粒子の動きから、大きくあいた穴から水が吐き出されているのがわかる。

動画2. 海綿の上をはい回り、珪藻などを食べるテングミミズの仲間。

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写真1.ヨシの表面を覆った淡水カイメン。

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写真2.ヨシに付着したカイメンの表面の拡大。黄色い球体は芽球と呼ばれる休眠用の細胞の集合体。

鈴木隆仁 琵琶湖博物館 主任学芸員

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マロモナスとシヌラ
Mallomonas & Synura

マロモナスとシヌラ -ウロコで覆われた植物プランクトン-

 早春から晩春にかけて琵琶湖でよく見かけ、浄水場でも要注意とされる植物プランクトンに、黄金色藻類のマロモナス(写真1)とシヌラ(写真4)がいます。一見まるで違う姿をした植物プランクトンですが、その表面に意外な共通点を持っています。
 マロモナス(和名:ミノヒゲムシ)は、単細胞性で、体の前に伸ばした鞭毛を使ってゆっくり泳いでいます。顕微鏡を使ってよく観察すると、イガ栗のように体の周りに長い剛刺を持っていて触ると痛そうです。なかなか止まってくれないので、ゆっくり観察するのは難しいのですが、剛刺とは別に、体の表面が短く細かい毛のようなもので覆われているように見えます(写真1)。普通の顕微鏡では小さすぎて見ることが出来ませんが、走査型電子顕微鏡という特殊な顕微鏡を使うと、写真2のような姿を観察することができます。体全体がケイ酸質(ガラス質)のウロコ(鱗片【りんぺん】)で覆われていて、その鱗片が毛のように見えていたのです。マロモナスの仲間は、この鱗片と剛刺の形を詳しく観察しないと種類がわからないという厄介者です。
 シヌラ(和名:モトヨセヒゲムシ)は、十数個から数十個の褐色の卵形の細胞が、後端部でお互いにくっついて球体または楕円体の塊(群体)をつくっています。この群体が、ころころと回転しながら水中を泳いでいるのを観察することができます。群体をつくる各個々の細胞を、走査型電子顕微鏡を使って詳しく観察すると、マロモナスと同じようにケイ酸質(ガラス質)のウロコ(鱗片)で覆われているのが分かります(写真5)。マロモナスと違い長い剛刺はありませんが、各鱗片にはトゲがついています。シヌラの仲間も、走査型電子顕微鏡を使って鱗片の形を観察しなければ、種類が分からないという厄介者です。
 これらの鱗片や剛刺は、動物プランクトンや小魚に食べられないようにする作戦かもしれません。なお、この2つの藻類の仲間は、増殖すると水に生ぐさいにおい(魚臭)をつけることが、世界的に知られています。浄水場では、琵琶湖で赤潮の原因となる同じ黄金色藻類のウログレナとともに、水に魚臭をつける厄介者として、常にその動向を監視しています。

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写真1.マロモナスの光学顕微鏡写真 細胞の表面を、瓦状に並んだ鱗片や長い剛毛が覆っています。

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写真2.マロモナスの走査型電子顕微鏡写真(写真1とは別の種類)

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写真3.マロモナスの走査型電子顕微鏡写真(写真2の拡大図)

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写真4.シヌラの光学顕微鏡写真とげを持つ鱗片で覆われた細胞が十数個から数十個が後端を寄せて集まって群体を作っています。

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写真5.シヌラの走査型電子顕微鏡写真(写真4とは別の種類)

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写真6.シヌラの走査型電子顕微鏡写真(写真5の1細胞の拡大図)

根来健 琵琶湖博物館 特別研究員

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ミクロセイラ・ウォーレイ
Microseira wollei

ミクロセイラ・ウォーレイ -いつの間にか湖底にはびこる-

  池や湖で、1種あるいは数種のラン藻(シアノバクテリア)が大発生することがあります。これをラン藻のブルーム(英語で「花ざかり」の意味)と呼びます。細胞内に浮き袋(ガス胞)をもつラン藻が大発生すると、水面付近に浮いてきて集まり、水面を緑色に染めます。これがアオコです。琵琶湖ではここ数年、様々な種類のラン藻によるアオコが入れかわり立ちかわり発生するようになり、関係者を悩ませています。
 琵琶湖南湖の表層で様々なラン藻が覇を競っているその頃、湖底でもあるラン藻が密かに増加し、湖底の広い範囲を覆っていました。ミクロセイラ・ウォーレイのブルームです。太く糸状に連なった細胞は分厚い粘質のサヤにおおわれ、また毒をもつことがあり動物に食べられにくいことが、はびこる原因だと考えられています。釣りをしているとよく、ルアーなどに引っかかってきます。釣り人には、そのぬめりと色からノリの佃煮にたとえられます。
 ミクロセイラ・ウォーレイが琵琶湖南湖の湖底に広がっていることに、研究者が初めて気づいたのが2012年です。近年まれに見るほど水草が少なかったこの年、南湖の何カ所かの湖底で、ミクロセイラ・ウォーレイの大発生が見られました。ただし、この年に初めて大発生したのか、それまで水草のせいで目立たなかっただけなのかは、分かりません。
 ミクロセイラ・ウォーレイのブルームは、北米では100年以上前から問題になっていました。しかし近年、オーストラリア、日本、韓国などでも次々と大発生が報告されています。本種は北米から世界に広がった侵略的外来生物なのでしょうか?実は遺伝子の解析から、ミクロセイラ・ウォーレイは、遺伝的にきわめて多様な種複合体であることがわかってきました。国ごとにそれぞれ系統が異なり、またアメリカには少なくとも2種が存在するようです。しかし形態的にはほとんど見分けがつきません。ただし日本のものと韓国のものは遺伝的にも近いそうです。地域ごとに異なる系統だとすれば、それぞれの地域の在来種なのでしょうか?だとすれば、世界同時多発的に大発生しているのはなぜでしょうか?謎は深まるばかりです。

動画1. 琵琶湖の湖底を覆ったミクロセイラ・ウォーレイの様子。

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写真1.ミクロセイラ・ウォーレイの顕微鏡写真。

大塚 泰介 琵琶湖博物館 総括学芸員

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