藻類

藻類(1つの藻類でも複数の藻類)は、光合成によって太陽光から食物を作ることができる植物のような生き物の一種である。藻類を研究する学問を植物学または藻類学という。

光合成を行う様々な生物を指す言葉であり、多くは近縁種ではない。多系統のグループである。

この言葉は、さまざまな種類の生物をひとまとめにしている。これらの生物は、自然のエネルギー源と単純な無機物を使って形態を作るという、独立栄養生物であることだけが共通である。非維管束植物であるため、陸上植物のような細胞や組織の構造は持っていない。このように、植物とは便利な言葉ではあるが、非常に緩やかなものなのである。近年になって、藻類がいかに多種多様であるかが明らかになった。

クリソフィア属のコロニアル藻類「ディノブリオンZoom
クリソフィア属のコロニアル藻類「ディノブリオン

海藻(ローレンシア)を近くで見ると、「枝」は多細胞で厚さは1mmほどしかない。右下4分の1の上方に伸びている構造物には、もっと小さな藻類が付着している。Zoom
海藻(ローレンシア)を近くで見ると、「枝」は多細胞で厚さは1mmほどしかない。右下4分の1の上方に伸びている構造物には、もっと小さな藻類が付着している。

アルゼンチン沖の南大西洋における植物プランクトンブルームZoom
アルゼンチン沖の南大西洋における植物プランクトンブルーム

生物学・分類学

藻類は、単純で、通常は独立栄養生物である大規模で多様なグループの生物である。細胞は1つのものもあれば、多数の細胞を持つものもある。最も大きく、最も複雑な海洋藻類は海藻と呼ばれる。陸上植物に見られるような多くの明確な器官がないため、植物に似ていて「単純」なのです。そのため、植物には分類されません。

原核生物のシアノバクテリア(旧名:アオコ)は、古い教科書では「藻類」として扱われていたが、現在は扱われていない。真核生物のことを藻類と呼ぶようになった。すべての真の藻類は、膜の中に核を持ち、1つ以上の膜の中に葉緑体を持っている。しかし、藻類はすべて共通の藻類の祖先から派生したものではないので、単系統のグループでないことは確かである。現代の分類学では、単系統のグループに分けることが提案されているが、その方法について誰もが同意しているわけではない。

藻類は陸上植物のように葉や根などの器官を持たない。ほぼすべての藻類は、シアノバクテリアと同じように光合成を行う部分を持っています。紫色細菌、緑色細菌など他の光合成細菌とは異なり、酸素を作る。単細胞生物の中には、外部エネルギー源のみを利用し、光合成を行う部分が限られているものや、全くないものもある。

ヴィンディヤ盆地の糸状藻類の化石は、16〜17億年前までさかのぼることができる。

藻類の種類

以下は、重要な藻類の種類である。リストは完全ではありません。

  • 緑藻類:緑色植物と同じ種類の葉緑素を使用しているため、植物とみなされている。緑藻類と緑色植物の進化的な関係が想定されている。
  • 紅藻:赤い色素を使って太陽光のエネルギーを取り込むため、緑色植物とは別の進化を遂げたと考えられている。
  • 褐藻類:クロロフィルaを使用するが、その他にいくつかの生化学的な違いがある。また、緑色植物とはみなされない。
  • 黄緑色の藻類:キサントフィアの仲間。
  • 黄金色の藻類:クリソフィア(Chrysophyceae)。

ライフスタイル

エコロジー

藻類は通常、湿った場所や水に生息しており、陸上でも水中でも普通に見ることができる。しかし、陸上の藻類は通常目立たず、乾燥した地域よりも湿潤な熱帯地域にはるかに多く生息している。藻類は血管組織など陸上で生活するための適応を持たないが、地衣類として菌類と共生することで乾燥などにも耐えることができる。

水中生態系において、さまざまな種類の藻類は重要な役割を担っています。水柱に浮遊している微細なものは植物プランクトンと呼ばれる。植物プランクトンは、ほとんどの海洋食物連鎖の餌となる。コンブは、主に浅い海域に生育している。一部は人間の食用にされたり、寒天や肥料として収穫される。ケルプはケルプの森と呼ばれる大きな群生地で育つことができる。この森は、波による被害をある程度防いでくれる。ウニラッコアワビなど、さまざまな生物が生息している。

ある藻類は、他の生物種に害を与えることがある。ある種の藻類は大量に繁殖し、藻の花を咲かせることがあります。これらの藻類は、保護毒素を作り、水中の魚を殺すかもしれない。渦鞭毛藻は、魚の肉をスライムにする化合物を作る。そして、藻類はこの栄養価の高い液体を食べる。

共生

藻類は、他の生物との共生パートナーシップを数多く進化させてきた。最も有名なのは植物のような地衣類で、それぞれ菌類が藻類と一緒になって形成されている。これは非常に成功した生命形態であり、2万種の「種」が知られている。いずれの場合も、地衣類はどちらの構成要素とも外観や生活様式が全く異なっており、おそらく最も完全な共生といえるだろう。地衣類は、栄養価の低い場所に生息しているため、どちらの生物も恩恵を受けることができる。

あまり知られていないが、藻類と動物との関係もある。造礁サンゴは基本的に社会性のある刺胞動物のポリプである。サンゴは、藻類が重要なパートナーであるため、光を必要とします。サンゴは、しばしば木のような構造を進化させ、藻類に光への最大限のアクセスを提供しています。サンゴは藻類の細胞壁を弱め、藻類が合成した餌の約 80% を消化する。サンゴの排泄物は藻類に栄養を与えるので、地衣類と同じように、両者とも利益を得ることができる。藻類は金茶色の鞭毛藻で、多くはシンビオジニウム属である。サンゴが苦境に陥ったときに藻類を排出し、後で回収することがあるのも、このパートナーシップの不思議な点です。サンゴは色を失うので、藻類が排出されることを白化現象と呼びます。 p200

イソギンチャクやクラゲなど他の刺胞動物にも藻類は存在する。藻類を持つクラゲは、日中はパートナーに光が当たるように行動し、夜間は水深が深くなり、水が硝酸塩を多く含み腐敗して茶色くなるように行動する。ウミウシやアサリも藻類を保有していることでよく知られています。どちらも軟体動物である。ウミウシは珊瑚をかすめ、かすめた珊瑚と同じ色をしている。彼らは、消化したポリプの組織から藻類を分離することができる。藻の細胞はその触手に移動し、そこで生き続ける。無防備なナメクジは、カモフラージュと栄養の両方を手に入れることができるのだ。p204シャコガイは外套膜に藻類を蓄え、殻を開けるとその姿が見える。外套膜はところどころ透明な部分があり、レンズのような役割をして、その下の藻類に光を集中させる。藻類が多くなりすぎると、アサリは藻類を消化する。p203

海産無脊椎動物には、藻類と共生する仲間が他にもいろいろいる。扁形動物(Platyhelminths)と多毛類(Annelids)はそのようなグループである。

ウミウシの仲間であるPteraeolidia ianthinaは、光合成をする藻類を含み、軟体動物の餌となる。Zoom
ウミウシの仲間であるPteraeolidia ianthinaは、光合成をする藻類を含み、軟体動物の餌となる。

質問と回答

Q:藻類の研究は何と呼ばれているか?


A:藻類の研究はフィコロジー(Phycology)またはアルゴロジー(Algology)と呼ばれています。

Q:すべての種類の藻類は密接な関係があるのですか?


A:いいえ、異なるグループを指す言葉であり、すべてが近縁というわけではありません。多系統のグループなのです。

Q:藻類はどのくらい古いものなのですか?


A:藻類は非常に古く、他の植物よりずっと前に存在していました。その歴史は1億年以上前の中新世までさかのぼります。

Q:すべての種類の藻類がプラスティドを使っているのですか?


A:はい、シアノバクテリアに由来するプラスティドを使用しているようです。

Q:藻類はどのようにして餌を作るのですか?


A:光合成によって、太陽の光から食べ物を作っています。

Q:藻類の種類に共通することは?


A:すべての種類の藻類に共通しているのは、自然のエネルギー源と簡単な無機物を利用する独立栄養生物であることです。

Q:陸上植物と藻類のような非血管系植物との違いは何ですか?


A:藻類などの非血管性植物は、陸上植物のような構造をもたないので、この点で区別されます。

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