マクロシスティス

マクロシスティス
マクロシスティス・ピリフェラ
科学的分類
ドメイン：	真核生物
クレード:	発汗抑制剤
クレード:	ロシア
クレード:	ストラメノパイル
門:	ギリスタ
亜門:	オクロフィチナ
クラス：	褐藻類
注文：	コンブ目
家族：	コンブ科
属:	マクロシスティス C.アガード
種：	M.ピリフェラ
二名法名
マクロシスティス・ピリフェラ (L.) C.アガード
同義語
ヒバマタ L. ラミナリア・ピリフェラ (L.) Lamouroux M. humboldtii （ボンプランド）C.Ag. M. planicaulis C. Agardh M. ピリフェラvar.フンボルティ・ ボンプラン。 異型同義語C. Agardh [1] マクロシスティス・アングスティフォリア Macrocystis integrifolia Bory de Saint-Vincent 1826 [2] マクロシスティス・ラエビス

マクロシスティスは、ケルプ（大型褐藻）の単一種の属^{[3]であり、現在ではすべての種が}マクロシスティス・ピリフェラと同義である。一般にジャイアントケルプまたはブラダーケルプとして知られているまたは褐藻類の中で最大のものが含まれる。 マクロシスティスは、葉の基部に気胞子を持つ。 胞子体は多年生で、個体は最大3年間生きることがある。 ^[4]個体全体の中の柄/葉状体は老化し、各葉状体はおよそ100日間存続することがある。 ^[5]この属は、南半球の亜熱帯、温帯、亜南極の海と北東太平洋に広く見られる。マクロシスティスは、温帯のケルプ林の主要な構成要素であることが多い。

その外見に反して、それは植物ではなく、異昆布です。ジャイアントケルプは、バハカリフォルニア北部からアラスカ南東部までの北東太平洋沿岸で一般的であり、南アメリカ、南アフリカ、オーストラリア、ニュージーランド付近の南極海でも見られます。個々の藻は、1日あたり60センチメートル（2フィート）もの割合で成長し、長さ45メートル（150フィート）以上になることもあります。ジャイアントケルプは、ケルプの森として知られる密集した群落で成長し、そこは、藻を食料や住居として頼っている多くの海洋動物の生息地です。ジャイアントケルプから得られる主な商業製品はアルギン酸ですが、人間もこの種を限定的に収穫して、直接食料として使用しています。ヨウ素、カリウム、その他のミネラルが豊富です。他の海藻と同じように多くの方法で調理に使用でき、特に豆料理に風味を加えるのに役立ちます。

マクロシスティスは単一種の属で、唯一の種はM. pyriferaである。個体によっては巨大で、葉状体は最大 60 メートル (200 フィート) に成長することもある。^[6]柄は根茎から発生し、基部近くから 3 回または 4 回分岐する。葉身は柄に沿って不規則な間隔で発生する。^{[7] [8]} M. pyrifera は45 メートル (150 フィート) 以上の長さに成長する。^{[8] [9]}柄は分岐せず、各葉身の基部にガス袋がある。^[10]

マクロシスティス・ピリフェラは、すべての藻類の中で最大のものである。通常見られるライフサイクルの段階は胞子体であり、これは多年生で、個体は長年にわたって存続する。個体は最大50メートル（160フィート）以上の長さに成長することがある。ケルプは、海流がケルプに押すため斜め方向に成長するため、底から表面までの距離よりも長く成長することも多い。^{[11] : 201}柄は基底分裂組織から発生し、よく保護された古い個体では60本もの柄がある。^[12]葉身は柄に沿って不規則な間隔で発生し、各葉身の基部には1つの気胞（ガス嚢）がある。^[10]各柄の基部には気胞のない葉身のクラスターがある。代わりに、葉身に小さな袋状の構造物を形成し、そこから二鞭毛状の遊走子を放出する。これが胞子葉である。^[12]

以前はMacrocystis integrifoliaと同定されていた小型の変種は、二分枝が豊富な平らな根茎が濃い茶色をしている。それぞれの根茎は、根茎の側面から伸びる根のような分岐構造によってつながっている。細い主柄（幅約 1 センチメートル (0.39 インチ) ～ 長さ 30 メートル (98 フィート)）は、最も幅が広い部分で 0.1 メートル (3.9 インチ) にもなる根茎から生じる。定期的に、幅 5 センチメートル (2.0 インチ)、長さ 35 センチメートル (14 インチ) の平らな葉のような枝が柄から生じる。枝の表面は溝があり、徐々に細くなるが、柄に接する部分には楕円形または丸い浮きがある。葉状の枝には鋸歯状の縁があり、柄の先端にある終葉につながり、柄はいくつかの小さな枝で分かれている。^{[13]長さはわずか6メートル（20フィート）にしか成長しない。}北米（ブリティッシュコロンビア州からカリフォルニア州）と南米の太平洋沿岸の潮間帯の岩や浅い潮下帯の岩で見られる。 ^{[8] [14]}ニュージーランドでは、M. pyriferaは北島南部、南島、チャタム、スチュワート、バウンティ、アンティポデス、オークランド、キャンベル諸島の潮下帯で見られる。^[15]この種は岩の上や保護された開けた海岸で見られる。^[15]

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  チャンネル諸島に生息するM. pyrifera
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  マクロシスティス・インテグリフォリア
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  ジャイアントケルプ
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  比較的浅い水域に生息する個体の習性
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  水面近くに浮かぶ昆布の葉
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  成長する頂点（プラモデル）
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  小型個体のホールドファスト（プラモデル）
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  昆布の収穫
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  サンタクルーズ港のすぐ外側に浮かぶ巨大なケルプ
• 巨大なケルプの中を泳ぐカリコバス

肉眼で見える胞子体は、定着部の近くに多くの特殊な葉を成長させている。これらの葉には、胞子嚢を含む様々な胞子嚢があり、胞子嚢から半数体の胞子が放出され、これが顕微鏡的な雌性配偶体と雄性配偶体に成長する。これらの配偶体は、適切な基質に到達した後、有糸分裂して最終的に配偶子を形成する。^[16]

メスは卵子（卵原細胞）をフェロモンであるラモキシレンとともに放出する。^{[17] [18]} この化合物はオスの精子放出を誘発する。マクロシスティスの精子は二鞭毛の非合成の雄性生殖細胞 で構成され、ラモキシレンを追って卵原細胞に到達する。その後、卵子は受精して接合子を形成し、有糸分裂を経て成長を開始する。^[要出典]

マクロシスティス・インテグリフォリアは、ブリティッシュコロンビア州からカリフォルニア州にかけての北アメリカの太平洋沿岸の潮間帯の岩や浅い潮下帯の岩に生息しています。^{[1] [19] [20]} 外洋と通常の塩分濃度にさらされながらも、波の影響を受けない水深7メートル（23フィート）から10メートル（33フィート）の深さの海を好みます。^[21]

マクロシスティス・インテグリフォリアは、巨視的な胞子体から雌雄異株の微視的な配偶体へと異形相を繰り返す。^[20]植物肥料として研究されており、豆の収穫量を最大24%増加させ、化学的研究では植物ホルモン様物質の存在を示している。^[22]

マクロシスティス・ピリフェラは地球上で最も成長の早い生物の一つです。^{[23] [24] : 8} 1日に60cm（2フィート）の速度で成長し、1生育期には45m（150フィート）以上にまで達します。^{[8] [25] [26]}

若いジャイアントケルプは、親の雌配偶体に直接成長します。若いケルプは定着するために、1 枚または 2 枚の主葉を生成し、岩の底に植物を固定する役割を果たす基本的な固着を開始します。ケルプが成長するにつれて、成長している先端から追加の葉が発達し、固着している岩を完全に覆うこともあります。^{[引用が必要]}

成長は、柄（中央の茎）が長くなり、葉身が分裂することで起こります。成長の先端には1枚の葉身があり、その基部には片側に沿って小さなガス袋が形成されます。袋と柄が成長すると、付着した葉身に小さな裂け目が生じます。裂け目が完了すると、各袋身は柄に沿って1枚の独立した葉身を支え、袋身と葉身は不規則な間隔で付着します。^{[7] [27] : 226–227}

マクロシスティスは、通常、干潮時の岩盤に広がる広大な藻場、つまり大きな「浮遊する天蓋」を形成して生育する。^{[8] [16]}カリフォルニア沿岸では、大型のブレードを使用したはしけ船で1日最大300トンを収穫していた。^[28]

マクロシスティス・ピリフェラは、北アメリカ（アラスカからカリフォルニア）、南アメリカ、南アフリカ、ニュージーランド、オーストラリア南部に生息しています。^[29]海水温が21℃（70℉）以下の冷たい海域で繁殖します。^[26]この種は、南大西洋中部のトリスタンダクーニャ島付近でも見られます。 ^[要出典]

海底が岩だらけで、定着できる場所がある場合、ジャイアントケルプは大きな「浮遊する天蓋」を持つ広大なケルプ床を形成します。 ^[8]多数存在する場合、ジャイアントケルプはケルプの森を形成し、ケルプを直接の食料や住居として、または間接的に獲物の狩猟場として利用する多くの海洋生物の生息地となります。ケルプの大きなサイズと個体数の多さは、ケルプが生育する地域での光の利用可能性、海流の流れ、および海水の化学組成に大きな変化をもたらします。^{[30] : 158}

高密度の集団では、ジャイアントケルプの個体は、スペースと資源をめぐって同種の他の個体と競争する。このような状況では、ジャイアントケルプはPterygophora californicaとも競争する可能性がある。^{[31] [32]}

表層水の栄養分が乏しい場合、アミノ酸の形の窒素は、維管束植物の師管に非常によく似た篩要素を通って柄に沿って移動します。^{[30] : 151–153  [11] : 204}柄に沿った栄養素の移動は、1時間あたり60cm（24インチ）ほどの速さになることがあります。^{[27]ほとんどの移動は、}炭素が豊富な光合成産物を移動するために発生し、典型的には、成熟した領域から、光合成の機構がまだ完全には整っていない活発に成長している領域に物質を移動します。移動はまた、光にさらされた表面の葉から、ケルプの基部の胞子葉（生殖葉）へと栄養素を下方に移動しますが、そこでは光がほとんどなく、したがって食物を生産するための光合成もほとんどありません。

当初、 Macrocystis属には 17 種が記載されていました。^[33] 1874 年、Hooker は葉身の形態に基づいて、それらすべてをMacrocystis pyrifera という同じ分類群に分類しました。^[34]近代では、多数の種がホールドファスト形態に基づいて再分類され、3 種 ( M. angustifolia、M. integrifolia、およびM. pyrifera ) が区別され、葉身の形態に基づいて再分類され、 1986 年に4 番目の種 ( M. laevis ) が追加されました。 ^[35]しかし、2009 年と 2010 年に、形態学的^[36]と分子的^{[3] の両方の評価を使用した 2 つの研究により、} Macrocystis は単一特異性 ( M. pyrifera ) であることが実証され、現在、藻類学コミュニティで受け入れられています (AlgaeBase を参照)。^[37]

マクロシスティスは単一種の属であるが、2010年以前の分類に従って、以下に示す4つの形態または亜種に分割する人もいる。^{[38] [39]}

• マクロシスティス・ピリフェラはジャイアントケルプとして知られ、最も広く分布するマクロシスティス属の種^{であり[40] 、}北アメリカ（アラスカからカリフォルニア）、南アメリカ、南アフリカ、ニュージーランド、オーストラリア南部の中深海^[16]に生息しています。 ^[29]
• Macrocystis integrifoliaは、ブリティッシュコロンビア州、メキシコ、ペルー、チリ北部の潮間帯の岩や浅い潮下帯の岩によく見られます。^{[8] [16] [14]}葉と根元の形態に基づいて異なる種であると考えられていました。
• 小型の潮間帯種であるマクロシスティス・ラエビスは、北アメリカ（ブリティッシュコロンビア州からカリフォルニア州）と南アメリカの太平洋沿岸に生息しています。 ^[8]
• マクロシスティス・アンギスティフォリア・ボリーは、サザンジャイアントケルプとして知られ、南アフリカと南オーストラリアの浅瀬に生息しています。^{[16] [41]}

マクロシスティスは、アラスカからメキシコ、ペルーまでの東太平洋沿岸、アルゼンチン沿岸、オーストラリア、ニュージーランド、南アフリカ、南緯60度までのほとんどの亜南極諸島に分布しています。^[16]

Macrocystis pyrifera は長年食料源として利用されてきた。^{[42] [43]}また、ヨウ素、カリウム、その他のミネラル、ビタミン、炭水化物などの多くの化合物を含み、栄養補助食品としても使用されている。^{[44] [45] ： 58} 20世紀初頭、カリフォルニアのケルプ床はソーダ灰の供給源として収穫された。^{[42] [46] [47] 1970年代と1980年代に商業的関心が大幅に高まったが、これは主に}アルギン酸の生産と、その時期のエネルギー危機による動物飼料用のバイオマス生産によるものであった。^{[46] [47]しかし、} M. pyriferaの商業生産は実現しなかった。エネルギー危機の終焉とアルギン酸の価格低下により、Macrocystis の養殖に関する研究も衰退した。^[43]

M. pyriferaの需要は、肥料、バイオレメディエーション目的の栽培、アワビやウニの飼料など、これらの植物の新たな用途の発見により増加しています。 ^{[43]現在、} M. pyriferaをエビなどの他の養殖種の飼料として利用する研究が行われています。 ^[48]最近、M. pyriferaはバイオ燃料用のエタノールに変換するための原料として検討されています。^[49]

近年、日本、チリ、韓国、オーストラリア、北米の各地でケルプの森が劇的に減少している。^[50]食料源やその他の用途としてのケルプの採取は、ケルプの減少に関して最も懸念される側面ではないかもしれない。北西太平洋では、人口密集地付近の海域のケルプの森が下水/雨水排出の影響を最も受けている可能性がある。^[51]

エルニーニョとして知られる自然現象は、南太平洋から北の海域に暖かい熱帯水を循環させる。この現象は、通常北太平洋にある冷たい水を必要とするM. pyriferaを死滅させることが知られている。 ^[52]カリフォルニアでは、エルニーニョはまた、ジャイアントケルプを餌とするムラサキウニの大量発生をもたらした。^[53]

タスマニア沖では、海水温の上昇、東オーストラリア海流（EAC）の変化、長い棘を持つウニの侵入など、いくつかの要因によりケルプの森が大きな影響を受けている。地元の人々は、何千年もの間タスマニアの先住民アボリジニの食料源であったアワビの個体数に大きな影響が出ていることに気づいている。これらの変化はカキの養殖産業にも影響を及ぼしている。病気の発生を生き延びたカキを救うことで、彼らは生活を続けることができた。^[54] 2019年までに、タスマニア東海岸沿いのジャイアントケルプの森の95％がわずか数十年で失われたと推定されている。^{[55]地元の人々は、この損失の一部は、1963年に}トリアバンナ近くに工場を開設し、10年後に不採算として操業を閉鎖したアルジネーツ・オーストラリアによる森林伐採に起因すると考えている。しかし、海洋生態系の専門家クレイグ・ジョンソンは、森林の消失は「ほぼ間違いなく気候変動の結果である」と述べている。タスマニア東海岸の水温は、世界平均のほぼ4倍の速度で上昇している。EACはより暖かい水をもたらすが、沿岸周辺の以前の通常の冷たい水と比較して栄養分の少ない水でもある。コモンケルプ（Ecklonia radiata）はジャイアントケルプよりも窒素貯蔵に優れているため、以前はジャイアントケルプが占めていた地域を占領している。^[56]

マクロシスティス・ピリフェラは、オーストラリアで初めて連邦政府により絶滅危惧海洋生物群集に指定された。^{[56] [57]}科学者や自然保護論者は、かつて密集していたこの種を元の状態に戻す方法を継続的に模索している。その方法には、人工漁礁、密集地域のムラサキウニの数を減らすこと、海底に根を植えることなどがある。^{[50]科学者らは2019年までに}マリア島沖に28の人工漁礁を建設し、ケルプの森を復活させることに期待を寄せている。^[55]

• 最大の生物

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• マクロシスティス・ピリファ
• マクロシスティス・インテグリフォリア
• Bushing, William W (2000) Giant Bladder Kelp . 2008年9月21日閲覧。
• Macrocystis integrifolia Bory California Biota ホームページ... 原生動物門... 褐色植物門