ボタンウキ

ボタンウキ
保全状況
軽度懸念  （IUCN 3.1）[1]
科学的分類
王国：	植物界
クレード:	維管束植物
クレード:	被子植物
クレード:	単子葉植物
注文：	アリスマタレス
家族：	サトイモ科
亜科:	サトイモ科
部族：	ピスティエ
属:	ピスティア L. [3]
種：	P.ストラティオテス
二名法名
ボタンウキ L. [2]
ボタンウキクサ属の分布
同義語[4]
リスト Apiospermum obcordatum (Schleid.) クロッツシュ Limnonesis commutata (Schleid.) Klotzsch リムノネシス・フリードリヒスタリアナ ・クロッチ ボタンウキクサ シュレイド。 ボタンウキクサ フェンツル・ エクス・クロッチ ボタンウキクサ C.Presl ボタンウキクサ C.Presl ボタン ウキクサ ボタンウキクサ（Pistia commutata Schleid）。 ボタン ウキクサ ボタン ウキクサ ボタン ウキクサ ボタン ウキクサ ボタンウキ ​ ボタンウキ ​ ボタン ウキクサ ボタン ウキクサ Pistia obcordata Schleid。 ボタンウキ ​ ボタン ウキクサ ボタンウキ（Pistia spathulata ） ボタンウキクサ stratiotes var.クネアタ 英語 ボタンウキクサ stratiotes var.リンギフォルミス 英語。 ボタンウキクサ stratiotes var.ｏｂｃｏｒｄａｔａ （シュライド）Ｅｎｇｌ． ボタンウキウキ stratiotes var. spathulata (Michx.) 英語。 ボタン ウキクサ ボタンウキクサ K.コッホ ボタンウキクサ C.Presl ザラ・アジアティカ・ ルール。

ボタンウキクサはサトイモ科の水生植物の属である。ボタンウキクサ族の唯一の属であり科内で系統的に隔離されていることを反映している。 ^[5]ボタンウキクサを構成する単一の種であるボタンウキクサは、ウォーターキャベツ、ウォーターレタス、ナイルキャベツ、またはシェルフラワーと呼ばれることが多い。その本来の分布は不明であるが、おそらく熱帯全域に分布している。アフリカのビクトリア湖近くのナイル川で発見された植物から初めて科学的に記述された。 ^[6]現在、自然または人為的導入により、ほぼすべての熱帯および亜熱帯の淡水路に存在し、外来種であると同時に蚊の繁殖地であると考えられている。種小名はギリシャ語の「兵士」を意味する στρατιώτης に由来し、 Stratiotes属の植物の一部の剣状の葉を指している。 ^[7]

ボタンウキは、厚くて柔らかいロゼット状の葉を持つ多年生 単子葉植物です。 ^[8]水面に浮かび、根は浮葉の下に垂れ下がっています。葉は長さ2～15cmで、淡緑色で、平行な葉脈と波状の縁があります。^[8]葉の表面は短い白い毛で覆われており、バスケットのような構造になって気泡を閉じ込め、植物の浮力を高めます。葉にある大きな細胞間空間を持つ海綿状の柔組織も、植物が浮くのに役立ちます。^[9]花は雌雄異株で、花弁がなく、植物の中央の葉の間に隠れています。ボタンウキには肉穂花序があり、1つの子房を持つ雌花1個と、2つの雄しべを持つ雄花2～8個があります。^[10]雌花と心皮花は仏炎苞の襞によって分けられ、雄花は雌花の上に位置します。^[5]受精が成功すると、卵形の種子を持つ楕円形の緑色の果実が形成されます。この植物は匍匐茎を介して繁殖する無性生殖を行いますが、ブラジル南部の池では有性生殖の証拠も観察されています。^[11]

ボタンウキは流れの緩やかな川、湖、池に生息しています。この種は22～30℃の温度範囲で最適な成長を示しますが、35℃までの極端な温度にも耐えることができます。 [ ^12]そのため、ボタンウキ は蟹座と山羊座の熱帯地方を超える寒い温度では成長しません。また、最適な成長にはpH範囲6.5～7.2の弱酸性の水が必要です。^[12]

ウォーターレタスは世界で最も生産性の高い淡水水生植物の一つであり、外来種とみなされている。^[13]この種は、水の拡散、断片化、海上輸送や漁具へのヒッチハイクによって新しい地域に持ち込まれる可能性がある。^{[14]生態系への}Pistia stratiotesの侵入は、それがサービスを提供するコミュニティに環境的および社会経済的な波及効果をもたらす可能性がある。栄養分の高い水、特に人間が流し込む下水や肥料で汚染された水では、ウォーターレタスは雑草のように繁茂する可能性がある。また、洪水制御用の運河や貯水池など、水文学的に変化したシステムでは侵入種になる可能性がある。^[15]ウォーターレタスの重度の繁茂は、表層水のガス交換を妨げ、低酸素状態を作り出し、さまざまな在来の海洋生物を死滅させたり破壊したりする可能性がある。^[16]ウォーターレタスの大きな塊は日光を遮り、在来の水生植物に日陰を作り、これらの在来植物を食料源として頼っているコミュニティに変化をもたらす可能性があります。^[17]これらの塊の成長はボートのプロペラに絡まり、ボート乗りや釣り人にとって問題を引き起こすこともあります。^[18]

ボタンウキクサは、マラリアやフィラリア症の特定の媒介昆虫のライフサイクルに関与している。^[19] Mansonia属の蚊は、ボタンウキクサなどの水生植物の葉の下に卵を産みつける。24時間後、幼虫は植物の根に吸い込み管を使って呼吸する。1 週間以内に幼虫は成虫の蚊に成長するため、ボタンウキクサは感染症媒介昆虫の潜在的な繁殖地となる。^[20]蛾のSamea multiplicalisもボタンウキクサを主な宿主植物として利用している。卵は宿主植物の葉や茎の間に産みつけられ、幼虫は孵化して成長するにつれて集中的に餌を食べる。^[21]

1. 化学的防除：除草剤はピスティア・ストラティオテスの防除に効果的であり、ジクワット、グリホサート、テルブトリン、2,4-Dなど、多くの除草剤が使用されている。^[22]しかし、除草剤の使用は、環境への悪影響や海洋生物や人間の健康への毒性の影響を防ぐために、厳密に評価されなければならない。^[23]
2. 物理的防除：Pistia stratiotesは、機械式収穫機でウォーターレタスを汚染された水域から取り除き、陸上の処分場に運ぶことで防除できる。^{[24]大規模な汚染は油圧ショベルやトラクターの助けを借りて除去できる。Pistia} stratiotesのコロニーの再成長を防ぐために、長期的な維持管理プログラムを実施する必要がある。
3. 生物的防除：2種の昆虫も生物的防除に利用されている。南米の ゾウムシ Neohydronomous affinisの成虫と幼虫はボタンウキの葉を食べ、タイのSpodoptera pectinicornisの幼虫も同様に食べる。^{[25] [26]どちらも、低酸素状態の底生生物}群集の実験的回復を通じて、ボタンウキの管理に有用なツールであることが証明されている。^[27]

この種は拡散を防ぐために2024年8月からEUで禁止される予定である。^[28]

Pistia stratiotesの起源の中心地は長い間議論の的となってきました。^[29]北アフリカが原産地であることは、エジプトの象形文字と、ギリシャの植物学者ディオスコリデスとテオプラストスがナイル川でPistiaの説明に一致する植物を発見したという報告によって示されています。^{[6]さらに、} Pistia stratiotesと、ウォーターレタスゾウムシなどのブラジルとアルゼンチン原産のさまざまな昆虫との共進化は、 ^[30]南アメリカでの長期にわたる自生を示しています。^[31]後期更新世(約12,000年前) と初期完新世(約3,500年前)に遡る化石標本がフロリダから報告されており、米国南東部に自生していたことを示しています。^[32]最近の遺伝学的証拠はまた、Pistiaが実際には長い間想定されていたように単一型の属ではないことを示唆しています。 [ ^33]むしろ、ボタン科植物は、地球規模で見ると、遺伝的には異なるが、形態学的、生態学的には類似した少なくとも3つの種から構成されているようだ。^[33]

ボタンウキは寒さに弱いが、北米やヨーロッパの温帯地域では少なくとも一時的に生育したことが記録されている。^{[4] [34]}メキシコ湾以北の米国では、コロラド州、コネチカット州、デラウェア州、イリノイ州、カンザス州、メリーランド州、ミシガン州、ミネソタ州、ミズーリ州、ニューヨーク州、ノースカロライナ州、オハイオ州、ロードアイランド州、サウスカロライナ州、ウィスコンシン州で生育が確認されている。アイダホ州では、温泉水が流れる川の地域で生息している。残りは寒さで完全に絶滅したか、種子生産によって生き延びていると考えられている。^[35]

ボタンウキクサに似た植物は、白亜紀後期の北アメリカ内陸西部の岩層の化石記録に現れる。ワイオミング州のアーモンド層（カンパニアン後期）の標本に基づき、1876年にレオ・レスキューによって† Pistia corrugataとして初めて記載された。しかし、カナダのアルバータ州南部のカンパニアン恐竜公園層やその他の地域からより完全な標本に基づき、主に葉の形態の違いにより、別の属† Cobbaniaとして再記載された。^{[36] [37]}アメリカ南東部の始新世の地層からはPistia stratiotesとされるより新しい化石が記載されており、^[38]デンマーク中央ユトランドのシルケボー近郊ファスターホルト地域の中期中新世の地層からは† Pistia sibiricaの化石種子350個が記載されている。この種の化石は西シベリアの漸新世と中新世、ドイツの中新世からも記載されている。^[39]

フロリダ半島から発見された少なくとも3,550年前のボタン属の標本と、フロリダ中南部の湖から発見された完新世のボタン属の化石の報告は、ボタン属のいくつかの変種が米国南東部原産であることを示す遺伝学的証拠と一致している。[ 33 ] [ ^{38 ] [40]}

ボタンウキは食用とされているが、苦味のあるシュウ酸カルシウムの結晶を多く含むため、美味しくはない。しかし、 1876年から1878年にかけてのインドでの大飢饉の際には、この植物が飢饉の食料として利用されたという記録がある。^[41]

ナイジェリアのハウサ族は、この植物の灰に高濃度の塩化カリウムというミネラル塩が含まれているため、これを塩の代用品として使っていました。^{[19]この塩の代用品は}ザカンカウとも呼ばれ、特に輸入塩が手に入らなかった時代には非常に重要でした。^[42]

Pistia stratiotesを摂取する際には注意が必要です。この植物は高蓄積性であり、環境中に存在する有毒な重金属を吸収して蓄積する可能性があるためです。^[43]高濃度のシュウ酸カルシウム結晶が存在すると、ミネラルの吸収阻害や腎臓結石など、さまざまな健康上の懸念を引き起こす可能性があります。^{[44] [45]}

シンガポールや中国南部では、ボタンウキはアヒルや豚の飼料としてよく栽培または採取されています。^[46]また、ウォーターレタスは粗タンパク質含有量が高いため、インドネシアでは家禽飼料の代替品としても考えられています。^[47]

アジアやアフリカの各地で、ボタンウキは様々な医療用途に使用されています。ナイジェリアでは、乾燥した葉を粉末状にして傷口やただれに塗布し、消毒に用いられています。^[48]インドの伝統医学にも同様の用途があり、粉末にした葉は梅毒性の発疹や皮膚感染症に塗布されています。^[49]ナイジェリアとガンビアでは、葉を水に浸して洗眼薬を作り、アレルギー性結膜炎の治療に用いられています。^[50]洗眼薬には冷却作用と鎮痛作用があることが知られています。そのため、この植物はアフリカでは一般に「アイ・ピティ」と呼ばれています。^{[51]さらに、}ボタンウキの葉は燃やして灰にすることができ、インドとナイジェリアの伝統医学では、その灰は頭皮の白癬感染症の治療に用いられています。^[49]

• 抗炎症作用： P. stratiotesの葉の抽出物は、アレルギー反応における肥満細胞の浸潤と脱顆粒を減らし、抗炎症作用を示します。^{[50] [52]エタノール抽出物は、}関節炎や発熱などの炎症性疾患の軽減とも正の相関関係にあります。^[53]
• 抗真菌作用：ピスティア・ストラティオテスは白癬菌の伝統的な治療薬として広く使用されており、研究者らはピスティア・ストラティオテスのメタノール抽出物を皮膚糸状菌に対して試験した。研究の結果、T. rubrum、T. mentagrophytes、E. floccosumに対して顕著な殺菌活性が示された。^{[54] [49]}

ウォーターレタスは吸着性が高いため、海洋流出油の生分解性油吸着剤として最適です。特に、ボタンウキの葉は表面積 が大きく疎水性であるため、大量の炭化水素を効率的に吸収することができます。^[55]

超蓄積植物であるピスティア・スト ラティオテスは、廃水処理場の候補植物として研究されてきた。この植物の根と葉は、汚染された水中の過剰な栄養素や亜鉛、クロム、カドミウムなどの重金属を吸収することがわかっている。^[56]

ボタンウキ は水生植物として栽培することができ、有害な藻類の繁殖や富栄養化を軽減することができる。^[57]この植物は、水中への光の浸透を制限し、栄養素を奪い合うことで藻類の成長を抑制し、リンやアンモニア態窒素を大量に吸収する。^[58]

• ファイトレメディエーション植物
• ハイパーアキュムレータテーブル – 3

WikispeciesにPistia stratiotesに関する情報があります。

• 「ボタン科植物（サトイモ科）の生物地理学：葉緑体とミトコンドリアの DNA 配列およびベイズ分岐時間推定に基づく」

• ウィキメディア・コモンズの Pistia stratiotes に関連するメディア
• 水生植物および外来植物センター
• ハワイの危機に瀕した生態系プロジェクト (HEAR) からの Pistia stratiotes 情報
• 種のプロフィール - ウォーターレタス (Pistia stratiotes)、米国国立農業図書館、国立侵入種情報センター。ウォーターレタスの一般情報とリソースを一覧表示します。
• 西アフリカの植物、Pistia stratiotes – 写真ガイド。