カウレルパ

カウレルパ
カウレルパ・プロリフェラ
科学的分類
クレード:	緑色植物
分割：	緑藻類
クラス：	UTC 系統
注文：	ブリオプシデス目
家族：	カワラヒワ科
属:	カウレルパ J.V. ラムルー、1809 年
タイプ種
カウレルパ・プロリフェラ (フォルスカル) JV ラムルー、1809 [2]
種[1]
約101

カウレルパは、緑藻類の一種、カウレルパ科の海藻の一種です。多くの核を持つたった 1 つの細胞から構成されており、世界最大の単一細胞の一つとして珍しくなっています。

その葉状体が這う習性を指し、その名前は「這う茎」を意味し、古代ギリシャ語のkaulos（καυλός、「茎」）とherpo（ἕρπω、「這う」）に由来する。^[3]

1809年にジャン・ヴァンサン・ラムルーによって初めて記載されたCaulerpaは、Bryopsidals目、Ulvophyceae綱、緑藻植物門のCaulerpaceae科に属する唯一の属です。 ^[4] tuf A遺伝子配列解析により、 Pseudochlorodesmis F. BørgesenがCaulerpaの姉妹系統であることが明らかになりました。^[5] Cremenら^[6]は、 CulerpaceaeとHalimedaceaeを姉妹科として記載したBryopsidalsの新しい分類体系を提唱しました。

形態に基づく同定による種の識別は、形質間の多様性の度合いが高いために妨げられることが多い。そのため、分子分析を行わないと、いくつかの種が誤認されることが多い。^[7] 2019年現在、40の変種と67の形態を持つ101種が認められている。^{[8] [9]}

カウレルパ属の植物は、微小管のネットワークによって細胞質が絶えず循環することで、その大きな細胞サイズを維持しています。この行動は1967年に知られていました。^[10]

細胞を切断しても細胞質は漏れ出ない。再生は方向性があり、下部には仮根、上部には葉状体が形成される。 ^[11]

この属は、毒性と辛味に関係すると考えられる二次代謝産物を多数生成します。これには、赤色色素アルカロイドのカウレルピンとその誘導体のカウレルクロリン、アミン混合物のカウレルピシンが含まれます。

Caulerpa属はいくつかの異なる成長形態を示します。彼らは下向きに成長する根茎を備えた匍匐茎を持ち、植物を基質に固定します。匍匐茎は、同化体として知られる直立した葉または葉を支えています。同化体の構造は舌状（葉状、例えばCaulerpa prolifera）である場合もあれば、羽軸として知られる中心軸を有する場合もあります。羽軸には、ラムリとして知られる側枝があり、それ自体がさまざまな形（テレテ、鼻甲介、鎖骨、ペルタ状、ファルカテ、小胞状）と配置になっています。 不規則なラムリは互いに均等に向かい合って配置されています（例、Caulerpa Taxfolia）、不規則な小胞状のラムリ明確な配置を持たない (例: Caulerpa racemosa )、バーティシレート -輪生ラムリ (例: Caulerpa cuppresoides )。^[4]

カウレルパ属は多核性藻類で、多核性の葉状体組織を持つ。また、他の藻類とは異なり、葉状体と核は細胞壁で分離されていない。代わりに、それらは単一の細胞壁に囲まれた1つの長い原形質の塊である。^[12]この属には、管腔の中央腔を通過する内側に成長する細胞壁の延長である小柱も存在する。これらは葉状体に構造的サポートを提供し、内部の細胞質への拡散を促進し、細胞の形状を決定するのに役立つ可能性があると仮定されており、これが属に見られる成長形態の多様性に寄与している可能性がある。^[13]

カウレルパは主に熱帯地方に生息していますが、その分布は温帯地域まで広がることもあります。多様性が最も高いのはカリブ海とインド・マレー地方、そしてオーストラリア南部で、カウレルパ属の種の大部分が固有種です。^{[14] [4]}

この属は典型的には浅い潮間帯に生息し、水深100メートルまで達する。様々な環境条件に適応し、繁栄できることが知られており、これが侵入種となる可能性につながっている。その特徴としては、幅広い温度範囲に高い耐性があること、仮根の伸長と断片化による無性生殖能力があること、成長速度が速いこと、仮根を通して堆積物から栄養分を摂取する能力があることなどが挙げられる。^{[4] [15]}この最後の特徴により、主に水柱から栄養分を吸収する他の大型藻類種に対して競争上の優位性がある。^[16]

カウレルパのライフサイクルに関する多くの研究は互いに矛盾していることが判明しており、研究者はそれが種と地理的地域によって異なるという結論に至っています。^{[4]以前の研究では、}カウレルパは二倍体の栄養段階と半数体の二鞭毛配偶子を持つ二倍体ライフサイクルを持っていることが明らかになりました。しかし、後に倍数性状態とゲノムサイズは種内および種間で異なる可能性があることが判明しました。^{[17] [18] [19]}

Caulerpa属のいくつかの種は食用になる。最も一般的に食べられているのはCaulerpa lentilliferaとCaulerpa racemosaで、どちらも英語で「海ブドウ」と呼ばれている。どちらも伝統的に野生で収穫され、東南アジア、オセアニア、東アジアの地元の市場で販売されている。サラダで生で食べられ、特徴的な「海」の風味とサクサクした食感がある。^[20]

両種とも養殖されている。1950年代にフィリピンのセブ島で、偶然にC. lentilliferaが養殖池に持ち込まれたのをきっかけに栽培が始まった。^[21] C. lentilliferaの栽培は1986年に日本でも続けられ、沖縄の熱帯海域の水槽で栽培された。^{[22]商業栽培はその後、}ベトナム、台湾、中国（福建省と海南省）など他の国にも広がった。そのほとんどは国内消費用だが、日本にも輸出されている。^[23]

カウレルパの栽培は断片化によって増殖できるため便利です。カウレルパの栽培にはいくつかの養殖技術が使用されており、通常は断片をさまざまなタイプのインフラに結び付けます。日本、フィリピン、ベトナム、サモアなどの多くの太平洋諸国では、海藻を地上数メートルの高さのケージまたはトレイで栽培するオフボトム方式が使用されています。^[24]フィリピンではボトムプランティング方式も使用されており、カウレルパを基質で栽培します。^[25]孵化場タイプの施設の陸上レースウェイは、養殖のためのより制御された環境を提供し、近年ますます使用されています。^{[4] [24]}

カウレルパには、鉄分（C. racemosaでは乾燥物100gあたり最大81.3mg ）^[26]、マグネシウム、カルシウムが多く含まれています。^[24]水分含有量は種によって異なり、一般的に75～94%の範囲です。^{[24]この属は}生体内蓄積率が高いことで知られており、^{[27] [20] [28]}定期的に摂取するのは理想的とは言えません。炭水化物含有量は、種によって異なりますが、乾燥物の3.6～83.2%の範囲です。^[24]カウレルパの主な色素はクロロフィルaとbです。^[20]医薬としての可能性がある化合物の多様性に富んでいます。この属は毒性が高いことで知られていますが、人体へのリスクは低いことがわかりました。^[29]

食用以外にも、カウレルパはバイオレメディエーション、肥料、健康維持など様々な用途に使用されています。^[4]カウレルパの抗酸化化合物は十分に研究されており、がんや心血管疾患などの様々な疾患や健康状態の治療に使用されています。^{[26] [30] [31] [32]} カウレルパは、魚、軟体動物、エビの養殖に使用される水のろ過に効果があることが示されています^[33]（特にC. lentillifera ^{[34] ）。}カウレルパのバイオ肥料としての使用も特にインドで研究されており、25％のカウレルパ抽出物を含む肥料は、特にVigna mungoの成長を促進し、総糖分を減少させました。^{[35] [36] [37]}

もう一つの種、Caulerpa taxfoliaは、地中海、オーストラリア、南カリフォルニア（その後根絶された）で侵入種となっている。米国海域では、地中海系統のCaulerpa taxfolia は、植物保護法に基づき連邦有害雑草に指定されている。水生有害種タスクフォースもCaulerpa属の国家管理計画を作成した。カリフォルニア州もCaulerpaの 9 種の所有を禁止している。

Caulerpa属の種がこれらの地域で侵略的な性質を持つのは、温帯水域で繁栄する能力と天敵のいない環境によるものと考えられています。ほとんどのCaulerpa属の種は熱帯水域で進化しており、そこでは草食動物が藻類に含まれる有毒化合物 (主に Caulerpicin) に対して免疫を持っています。温帯水域の草食動物はこれらの毒素に対して自然免疫を持っていないため、Caulerpa が温帯水域に持ち込まれると無制限に成長します。

C. racemosa は最近クレタ島周辺の海域で発見され、漁業の著しい減少の一因となったと考えられています。この藻は紅海の暖かい海域からこの地域に侵入しました。

オーストラリア原産のC. cylindracea^{も地中海地域では外来種となっている。 [38]}

ニュージーランドの海域では、グレートバリア島、グレートマーキュリー島、ゴート島海洋保護区で外来種のカウレルパが発見されている。^{[39] [40]}

カウレルパは、比較的劣悪な環境でも急速に成長することから、水族館では硝酸塩吸収剤としてよく利用されている。また、長期の亜硝酸塩吸収剤としてリフュージウムで使用することもできる。外来種のカウレルパが野生に持ち込まれたのは、水族館への投棄が原因と考えられているが、その証拠はない。このため、一部の水族館愛好家は、カエトモルファや藻類除去剤を代わりに使用し始めている。^{[41] [42]}

Caulerpa属には現在以下の種が認められている: ^[2]

• Valonia ventricosa、もう一つの大型多核細胞生物

• Jacobs, William P. (1994年12月). 「Caulerpa」. Scientific American . 271 (6): 66–71. Bibcode :1994SciAm.271f.100J. doi :10.1038/scientificamerican1294-100.

WikispeciesにはCaulerpaに関する情報があります。

• 国連食糧農業機関 -人間の食料として利用される海藻
• ITISレポート
• 最大の単一細胞 2012-02-05 にWayback Machineでアーカイブ
• CISR: Caulerpa taxoflia またはキラー藻類 侵入種研究センターのCaulerpa taxofliaとキラー藻類に関するページ
• [1] Caulerpa.comブログ