コッコリスとは：炭酸カルシウム殻を持つ植物プランクトンの定義と重要性

コッコリスは、単独では一枚一枚の炭酸カルシウム（CaCO₃）の微小な板（鱗片）であり、これらが多数集合して単細胞の藻類の外表を覆うとき、球状の殻（コッコスフィア）を形成します。コッコリス自体は殻片を指す用語で、これらの殻片をつくる生物群は一般にコッコリス原生生物（英: coccolithophores、コッコリソフォア）と呼ばれる単細胞の真核藻類です。これらは海洋の表層生態系で重要な一次生産者であり、地球規模の炭素循環や堆積作用に大きな影響を与えます。

特徴と構造

コッコリスは微小な板状の炭酸カルシウム結晶から成り、その形や配列は種ごとに多様です。これらの炭酸カルシウム片が細胞表面に規則的に並ぶことで、完全な殻（コッコスフィア）を作ります。殻の化学組成は主にCaCO₃であり、淡い色の堆積物を生じさせる原因の一つです。

生態学的役割と地球化学的意義

コッコリス（およびそれを生産するコッコリス原生生物）は、海洋における炭酸カルシウムの主要な供給源の一つです。表層で生産されたCaCO₃は、死後に沈降して深海堆積物へと運ばれ、長期的な炭素貯留や海洋化学の制御に寄与します。これにより「生物ポンプ」の一部として働き、大気と海洋の間の二酸化炭素（CO₂）の動態にも影響を与えます。

"コッコリスを発生させる小さな藻類は... 地質学的ダイナマイトであり、カルシウムと炭酸塩の膨大なフラックスを海底へと導く強力な力を持っています。"

例えば、北東大西洋の記録では、最後の氷期—間氷期サイクルにおいて、コッコリス由来の炭酸カルシウムが総炭酸塩の70–80％を占めた時期があり、温暖期と氷期でその寄与度が変動しました。したがってコッコリスの繁茂は堆積物組成や海洋の炭素収支を左右し、古環境復元（古気候・古海洋学）の重要な指標となります。

地質学的記録と歴史的意義

白亜紀（特に上部白亜系）の多くの堆積物は、ほとんどがコッコリス由来の炭酸カルシウムで構成されているとされ、白亜（チョーク）として知られる堆積岩の主成分となっています。白亜紀にコッコリスが大量に堆積したことが、当時の浅海域での高い一次生産や温暖な気候条件を反映しています。

化石記録によれば、コッコリスは三畳紀末（二億年ほど前）に出現し、大きく放散的進化を遂げました。同時期に別の主要な微生物石灰化者である珪藻類が、化石記録に現れ、現在に至るまで両者は生態学的・地質学的に重要な役割を果たしています。白亜紀にはコッコリスが内陸海域や大陸棚で特に優勢となり、大規模な炭酸塩堆積を生み出しました。

研究史

コッコリスは最初にクリスティアン・ゴットフリード・エーレンベルク（1795–1875）によって観察されましたが、当初は無機的な粒子と誤解されていました。その後、トーマス・ヘンリー・ハクスリーらの研究や議論を経て、これらが生物起源の構造体であると認識され、学術的に同定されていきました。個々の種がどのようにして精密な球殻を形成するのかについては、後年の分子生物学的・細胞生物学的研究でその生合成機構が徐々に解明されつつあります（Westbroekらの知見など）。

現代の重要性と脅威

現代の海洋においてもコッコリスを生産するコッコリス原生生物は広く分布し、一次生産や食物連鎖の基盤の一部を担います。同時に、海洋酸性化（大気中CO₂増加による海洋pHの低下）は炭酸カルシウム殻の形成に影響を与えるため、コッコリスとそれを生産する生物群は気候変動の影響を受けやすい側面があります。これが将来の海洋生態系や炭素循環に及ぼす影響は、現在の研究テーマの一つです。

代表的な研究対象と応用

古環境復元：コッコリス化石の種類・密度から古海洋の温度や栄養塩条件を推定する。
全球炭素循環モデル：コッコリスの炭酸カルシウム生産量は海洋の炭素循環に組み込まれる重要なパラメータ。
気候変動影響評価：海洋酸性化が殻形成に与える影響を評価し、生態系変化を予測する。

まとめると、コッコリスは単なる微小な殻片にとどまらず、地質学的記録の形成、現代の海洋生態系の機能、そして地球規模の炭素循環に深く関わる重要な存在です。

エミリアナハクスレイ

蝦夷

Emiliania huxleyi（略してEhux）は、今日の地球上で最も重要なプランクトン藻類の一つです。それは、世界の海で最も一般的な球状藻類である。大西洋北東部、太平洋北東部、地中海東部に分布しています。その巨大な藻類の花は、衛星画像で簡単に見ることができます。このような生活様式は、～8万～5万年前に始まったもので、化石記録の中では、いわゆる「エホックスアクメ帯」の始まりとされています。

Ehuxは比較的若い堆積物にしか見られず，かなり最近に進化したものと思われる。堆積物中のEhuxの最初の出現は、生物層序学的なマーカーとして用いられている。この出現は〜27万年前とされている。後に、ウィーバーはこれを〜242〜268,000年前としています。

水色/緑色がかった色は、高濃度のEmiliania huxleyiによるものです。

質問と回答

Q:ココリスとは何ですか?

A:球菌は、チョークを形成する微細な藻類です。真核生物の植物プランクトンの中で最も重要なものの一つで、その球状の骨格はココスフィアと呼ばれています。

Q: ココリスは誰が最初に調べたのですか?

A:クリスティアン・ゴットフリート・エーレンベルク（1795-1875）が初めて球殻を調べた。

Q:どのようにして、球石が生物によって作られたものであることが確認されたのですか?

A:トーマス・ヘンリー・ハクスリーは、白亜と呼ばれる岩石の主要な部分であることに気付き、それが生物によって作られたものであると特定しました。

Q:チョークの何パーセントが球殻でできているのですか?

A:チョークは95％から99％が球殻でできています。

Q:小さな細胞は、いつ、最初の球殻を作ったのですか?

A:三畳紀の終わり、2億年前に初めて作られました。

Q: この頃、他にどんな小さな藻類が化石に登場するのでしょうか?

A: 同じ頃、珪藻という小さな藻類も化石に登場しています。

Q: 北東大西洋の氷河期の深海堆積物中の炭酸塩にココリスはどの程度寄与しているのか?

A: 北東大西洋の氷河期において、Coccolithophoreは深海堆積物中の炭酸塩の70-80%未満に寄与しています。