ミズゴケ

スファグナム属は、約380種のコケ類の属であり^{[ 2 ] [ 3 ]}、一般的にスファグナムゴケ、ボグゴケ、クワッカーゴケ（ただし、この用語は泥炭にも使われることがある）として知られています。スファグナムの集積物は水を貯蔵することができます。生きている植物も枯れた植物も細胞内に大量の水を保持できるためです。植物は、種によっては乾燥重量の16～26倍もの水を保持することができます。 ^{[ 4 ]}空の細胞は、乾燥した条件下で水を保持するのに役立ちます。

ミズゴケは成長するにつれて、徐々に乾燥した環境に広がり、隆起湿原やブランケット湿原といったより大きな湿原を形成する。^{[ 5 ]}このように、ミズゴケはこうした生息地の構成に影響を与えることができ、ミズゴケを「生息地操作者」または「自生的な生態系エンジニア」と表現する人もいる。^{[ 6 ]}これらの泥炭の堆積物は、スゲやツツジ科の低木、ランや食虫植物など、さまざまな泥炭地植物の生息地となる。^{[ 7 ] [ 8 ]}

ミズゴケとその細胞壁に含まれるフェノール化合物のため、ミズゴケやそこから形成される泥炭は容易には分解しません。さらに、湿原は他の湿地と同様に嫌気性土壌となり、好気性微生物の作用よりもゆっくりとした嫌気性分解が起こります。また、ミズゴケはカルシウムやマグネシウムなどの陽イオンを吸収し、水素イオンを放出することで、周囲の土壌を酸性化させることもあります。

適切な条件下では、泥炭は数メートルの深さまで堆積することがあります。ミズゴケの種によって洪水やpHに対する耐性が異なり、一つの泥炭地には複数の異なるミズゴケ種が存在する可能性があります。^{[ 9 ] [ 7 ]}

スファグナム 属の植物体は、主茎と、通常2～3本の広がる枝と2～4本の垂れ下がる枝からなる枝束が密集した束で構成されています。植物体の頂部（頭状体）には、若い枝が密集して集まっており、これが植物体特有の房状の外観を作り出しています。茎に沿って、様々な形の葉が散在しており、これらは茎葉と呼ばれ、その形は種によって異なります。

ミズゴケは独特の細胞構造を持っています。茎の部分は2つの重要な部分から構成されています。1つは食物の生産と貯蔵が行われる髄、もう1つは水分を吸収して髄を保護する皮層です。コケには植物全体に水や栄養分を運ぶ維管束系がありません。そのため、組織は薄く、通常は1細胞分の厚さで、容易に拡散できるようになっています。ミズゴケには2種類の異なる細胞があります。1つは、植物の食物を生産する、小さくて緑色の生きたクロロフィル細胞（クロロフィロース細胞）です。もう1つは、樽型で片端に孔があり、水分を吸収して保水能力を高める、より大きな透明細胞またはレトルト細胞です。これらの独特な細胞は、ミズゴケが長時間の紫外線照射中に水分を保持するのに役立っています。^{[ 10 ]}

ミズゴケは、独特の枝の集まりによって他のコケ種と区別できます。植物と茎の色、枝と茎の葉の形、緑色の細胞の形はすべて、ミズゴケを種レベルまで識別するために使用される特徴です。ミズゴケの分類は1900年代初頭から非常に議論の的となっており、ほとんどの種は識別するために顕微鏡解剖が必要です。野外では、ほとんどのミズゴケ種は属の4つの主要なセクションのいずれかに識別できます。分類と説明はAndrus 2007 (Flora North America): ^{[ 11 ]}に従います。

• ミズゴケ属のAcutifolia節の植物は、一般的に水面より上にこぶ状の塊を形成し、通常はオレンジ色または赤色をしています。例：Sphagnum fuscum、S.  warnstorfii。
• ミズゴケ属Cuspidata の植物は通常、窪地、芝生、または水生で、緑色をしています。例: Sphagnum cuspidatumおよびS.  flexuosum。
• Sphagnum sect. Sphagnum植物は、節の中で最も大きな配偶体を持ち、大きなこぶを形成し、葉の先端はフード状で緑色ですが、S. magellanicumは例外です。例: Sphagnum austinii。
• スファグナム属サブセクンダ節の植物は、緑色から黄色、オレンジ色まで様々な色（ただし赤色はない）を呈し、窪地、芝生、または水生植物として生育する。種は常に単性配偶体を持つ。例：スファグナム・レスクリイ、スファグナム・ピラエシイ。

これらの節と他の 2 つの小さな節 ( RigidaとSquarrosa )の相互単系統性は、分子系統学を使用して明らかにされています。^{[ 22 ]}通常Sphagnumとして識別される 2 種を除くすべての種は1 つのクレードに属しています。他の 2 種は、タスマニア固有のAmbuchananiaとの祖先関係と、残りのSphagnumとの長い系統的距離を反映して、最近Sphagnales内の新しい科に分離されました。^{[ 23 ]} Sphagnumのメインクレード内では、系統的距離は比較的短く、分子年代推定法は、現在のSphagnum種のほぼすべてが、わずか 1400 万年前に起こった放散の子孫であることを示唆しています。^{[ 24 ]}

ミズゴケは主に北半球の泥炭湿原、針葉樹林、湿潤なツンドラ地帯に生息しています。その最北端の生息地は、北緯81度のノルウェー北極圏のスバールバル諸島です。^{[ 25 ]}

南半球では、最大の泥炭地はチリ南部とアルゼンチンにあり、広大なマゼラン湿原（約44,000平方キロメートル、17,000平方マイル）の一部となっている。^{[ 26 ]}ニュージーランドとタスマニアにも泥炭地がある。しかし、南半球の泥炭地には、ミズゴケ以外の多くのコケ類が含まれている可能性がある。ミズゴケ類は、山岳地帯の亜熱帯ブラジルの「滴る岩」からも報告されている。^{[ 27 ]}

世界最大の湿地のいくつかは、西シベリア低地、ハドソン湾低地、マッケンジー川流域など、ミズゴケが優占する泥炭地です。これらの地域は、一般的な種と希少種の生息地となっています。また、大量の炭素を貯蔵しており、地球温暖化の抑制に役立っています。^{[ 28 ]}

2013年に書かれた記事によると、米国は使用するミズゴケ泥炭の最大80%をカナダから調達している。当時、カナダでは毎年採取される泥炭湿原の量は、毎年蓄積される泥炭量の約1/60であった。カナダの泥炭湿原110万km2 （42万平方マイル）のうち、約0.02%が泥炭採掘に使用されている。^{[ 29 ]泥炭採掘後の泥炭湿原の復元に向けた取り組みがいくつか行われているが、泥炭湿原を採掘前の状態に復元できるかどうか、またそのプロセスにどれくらいの時間がかかるかについては議論がある。「北米}湿地保全協議会は、泥炭を採取した泥炭地は、泥炭採取後5年から20年以内に『生態学的にバランスの取れたシステム』に復元できると推定している。」湿地科学者の中には、「管理された泥炭地は自然の泥炭地とはほとんど似ていない。植林地と同様に、これらの泥炭地は単一栽培になりがちで、収穫されていない泥炭地の生物多様性に欠けている」と主張する者もいる。^{[ 30 ]}    

再生新聞紙から作られたピートモスの代替品であるPittMossは、栽培培地の持続可能な代替品として登場しました。^{[ 31 ]}ココナッツ繊維も、栽培培地のピートモスの持続可能な代替品として宣伝されています。^{[ 32 ]}カリフォルニアでは、持続可能な方法で収穫されたレッドウッド繊維から別のピートモスの代替品が製造されています。フレーク状およびシート状の半開放セルポリウレタン材料も、緑化壁や屋上庭園の基材として一般的に使用されるミズゴケの代替品として使用されています。^{[ 33 ]}

腐敗して乾燥したミズゴケは、泥炭または泥炭苔と呼ばれます。これは、毛細管力と陽イオン交換容量を高めることで土壌の保水力と栄養分保持能力を高める土壌改良剤として使用され、園芸において特に有用です。これは、非常に砂質の土壌や、生育に水分含有量の増加または一定量を必要とする植物を扱う場合によく求められます。泥炭湿原の表面に生える生きたミズゴケと、その下にあるゆっくりと腐敗した物質である「ミズゴケ泥炭苔」（北米での用法）または「ミズゴケ泥炭」（英国での用法）を区別することがあります。^{[ 47 ]}

嫌気性酸性ミズゴケ湿原は腐敗速度が遅いため、植物の断片や花粉が保存され、過去の環境を復元することができます。^{[ 8 ]}数千年にわたって人間の遺体も保存されます。保存された標本の例としては、トーランドマン、ハラルドスケア女性、クロニカバンマン、リンドーマンなどがあります。このような湿原は人間の毛髪や衣服も保存することができ、最も注目すべき例の1つはデンマークのエグトヴェズ少女です。しかし、泥炭の酸性のため、骨は保存されるのではなく溶解します。これらの湿原は食品の保存にも使用されてきました。^{[ 48 ]} 2000年前のバターやラードの容器が発見されています。^{[ 49 ]}

ミズゴケは、第一次世界大戦中も含め、何世紀にもわたって傷の手当てに使われてきました。^{[ 4 ] [ 50 ]}植物学者ジョン・ウィリアム・ホトソンの論文「外科用ドレッシングとしてのミズゴケ」は、 1918年にサイエンス誌に掲載され、綿の代わりに医療用ドレッシングとしてミズゴケが受け入れられるきっかけとなりました。 ^{[ 51 ] [ 52 ]}ミズゴケを使用した製剤、例えばスファグノール石鹸は、ニキビ、白癬、湿疹などのさまざまな皮膚疾患に使用されてきました。この石鹸は、両世界大戦中に英国赤十字社によって顔の傷や塹壕傷の治療に使用されました。 ^{[ 53 ]}

ミズゴケは、湿度を保ち、穴を掘ったり巣を作ったりするための柔らかい土台となるため、爬虫類のテラリウムの基質として使用されます。^{[ 54 ]}

泥炭苔は、通常の処分方法に適した条件が整っていない地域で、浄化槽からの清澄化された液体排出物（排水）の処分に使用されます。また、プールの消毒において塩素の環境に優しい代替品としても使用されます。^{[ 55 ]}泥炭苔は微生物の増殖を抑制し、プールでの塩素の必要性を減らします。^{[ 56 ]}

フィンランドでは、飢饉の際に泥炭がパン作りに使われてきた。^{[ 57 ]}

中国、日本、韓国では、伝統的に長い繊維状の乾燥ミズゴケがバンダ・ファルカタの栽培用鉢植え培地として使用されている。^{[ 58 ]}

• ミカエリス、ディルク（2019）：世界のミズゴケ属。435ページ。シュヴァイツァーバルト。ミズゴケ属の解剖学と形態学を記述し、生殖生物学、研究の歴史、およびミズゴケの系統発生を解説しています。体系的な部分：節の記述と識別、大陸ごとのすべてのミズゴケ種の検索表、および世界の20の植物地理区のミズゴケ属種リスト。アフリカ、ヨーロッパ、北アメリカの検索表は既存のデータに基づいており、改訂および補足されています。
• ドイツにおけるミズゴケ養殖に関するウェブサイト（英語とドイツ語）
• スファグナムに関するオンラインガイド（ 2020年10月12日、 Wayback Machineにアーカイブ済み）
• ニュージーランドにおける湿地再生ガイド（ 2012年6月8日、Wayback Machineにアーカイブ済み）
• ミズゴケに関するポスターガイド