地球教室 [ようこそ!海の世界へ]

ストロマトライト

突然ですが、私たちヒトが一体どのくらいの酸素を消費しているのか?

ご存知でしょうか。先ずは供給される酸素の量からご説明します。私たちが住む地表付近の大気中(一般に空気と呼ばれる)の主成分は、乾燥大気の場合で多い順から概ね・・・

《窒素(N2):78.1%》《酸素(O2):21%》《アルゴン(Ar):0.9%》《二酸化炭素(CO2):0.04%》

実際にはここに水蒸気が4〜1%未満、二酸化炭素についても時間帯や場所・季節によって変動があります。*(但し窒素・酸素・アルゴンの体積比は、高度90km付近までほぼ変わらない)

この大気を、私たちヒトが1回吸って吐くと呼吸によって酸素が使われる訳ですが、吸い込む時に21%あった酸素濃度は、吐き出す時には16%になっています。


「え?たったそれだけ?!少なくない〜?」




って声が聞こえてきそうですが、そうなんです。つまり一回で5%しか使っていない計算になるんですよ。でも〜70億人のヒトが同時に呼吸する度に5%ずつ減る訳でして、もちろんヒトだけでなく動物や微生物までありとあらゆる生き物を合わせると、ものすごい消費量ですから、いくら膨大な量の地球大気の酸素でも数千年でなくなってしまう卓上計算。でも私たちは遺跡からも確認出来るように何世代もに渡って数千年も事実生きて来たのですから、呼吸によって酸素が消費し尽くされる事が無かったのは明白です。

どうして酸素が無くならないか?周知、呼吸によって消費される酸素を光合成によって絶え間なく再生されているお陰なんです。酸素濃度は多くても少なくても多くの生き物にとって弊害があり、動物(呼吸)と植物(光合成)のこの絶妙なバランスの上に成り立っていると云えそうです。有り難くもあり、またとても不思議ですね。



生きている化石 [ストロマトライト]

世界遺産シャークベイ・ハメリンプール(オーストラリア)にある[ストロマトライト]は、35億年前から生息する世界最古の生物。澄み渡る入り江の水際一帯に広がる無数の岩のような塊です。実はこれが酸素形成の起源とされる光合成細菌なんです。炭酸カルシウムのコロニーに棲む藍藻(らんそう)ーシアノバクテリアなどの集合体で、今でも年に約0.3㎜ずつゆっくりと成長を続けています。

西オーストラリアでは有名な観光スポットで傷つけないように大切に保護され、干潮時には画像のように頭を覗かせる姿も観る事が出来ます。この辺りの海水の塩分は普通の海水の約2倍。高い塩分だからこそ他の生物に邪魔される事無く、今もなおゆっくりと成長を続けています。

*http://www.mus-nh.city.osaka.jp/tokuten/2002plantevo/virtual/2.html のWebページより画像を拝借させて頂きました。

クラゲが増えると魚が減る?

世界には8種のウミガメが棲んでいます。そのうちアカウミガメ・アオウミガメ・タイマイ・ヒメウミガメ・オサガメ・クロウミガメの6種が日本に棲んでいます。

日本でよく見られるのは、アカウミガメ・アオウミガメ・タイマイで、この3種が日本の砂浜で産卵する種類でもあります。

また、ウミガメはエサの食い分けによって競争関係を回避していると云われています。アカウミガメは貝(軟体動物)やヤドカリ(節足動物)などの底生動物、アオウミガメは海草や海藻、タイマイはサンゴ礁に生息するカイメン、オサガメはクラゲ類、ヒメウミガメは小さな底生動物を食べているようです。

オサガメがビニール袋をクラゲと間違えて食べてしまう、というショッキングな映像を見た事がある方も多いと思います(海洋プラスチック問題)。

しかし、実はクラゲ自体の数は年々増えています。

人間が魚を多く取り過ぎてしまった為、クラゲの数はかつて豊富だった魚の数に取って代わってしまった事をご存知でしょうか。更にクラゲは魚の卵やエビカニなどの幼生を食べます。これは将来、魚やエビカニがもっと減る事を示唆します。つまりは巡り巡って私たちヒトに跳ね返ってくるのだと考えられているのです。

タイマイが泳ぐサンゴ礁では日焼け止めに含まれる添加剤成分がサンゴの白化減少を引き起こしているのでは、という疑いが10年くらい前からありました。

サンゴは動物ですが、光合成によってエネルギーを得ています。それは体内に[褐虫藻](かっちゅうそう)という藻類を共生させ、その光合成産物によって栄養を摂取しているからです(種類によっては動物プランクトンなども捕食します)。

サンゴの骨格は白色ですが、褐虫藻を体内に取り込む事により、有色となります。サンゴから褐虫藻がいなくなると元々の白い色になり、再び褐虫藻を取り込まなければ、主たる栄養源が無くなり、やがて死んでしまいます。これが白化現象です。

日焼け止め成分が藻類に潜伏感染している休眠状態である、ある種のウイルスを活性化させてしまい、サンゴが異常を感じて褐虫藻を体内から放出する事によって、白化が起こると推察されています。その日焼け止め成分とは、紫外線吸収剤の「オキシベンゾン」と「オクチノキサート」の2つです。

先駆けて米ハワイ州では2021年1月1日より両紫外線吸収剤の含まれた日焼け止めの販売と流通を禁止する法律が施行されます。また、サンゴ白化だけでなく、飲み水や魚類にも入り込む為、人体にも影響を与えている可能性があると警鐘を鳴らしています。

現在、徐々に各化粧品メーカーが、代替えとして紫外線散乱剤の「二酸化チタン」や「酸化亜鉛」を利用した日焼け止めの開発製造に取り組んでいます。

ウミガメの涙

海水中の塩分濃度はヒトの血液(体液)の塩分濃度の3倍程度ですが、魚類の血液(体液)の塩分濃度も陸上動物の血液(体液)の塩分濃度と大きな差はありません。すわなち、海水魚は自分の体液よりも濃い海水中で生活し、淡水魚は自分の体液よりも薄い淡水中で生活しています。

その為、浸透圧の仕組みで、海水魚は体液が外に抜け、淡水魚は周囲の水が体内に入り込みます。だから海水魚は大量の水を飲み、エラから塩分を排出します。逆に淡水魚は多量の尿を排出し、塩分は尿細管で回収します。

サケやウナギ、あるいはアユといった成長の段階で海水と淡水の生活の場を変える魚は、その際にごく短時間でこうした代謝の仕組みを変える事が出来る驚異のスーパー生物です。

海水中の塩分はヒトの血液(体液)よりも濃いので、ヒトが海水を飲むと血液(体液)の塩分濃度が高くなり、ますます喉が渇く事になります。しかし、海鳥やウミガメは海水を飲んで水分を補給する事が出来ます。これは一体どういう事なのでしょうか。

実は私たちヒトには持ち合わせていない、目と鼻の間にある[塩類腺](えんるいせん)という器官で、余分な塩分を排出しています。

そんな訳で、産卵の為に上陸したウミガメがあたかも産みの苦しみで涙を流している様に見えますが、実のところ「塩類腺から塩分を排出しているだけ」、というのが正解です。

日本では、1990年以降、ウミガメの産卵が60%も減っています。その一因として、砂浜の環境が変化してウミガメが産卵出来なくなってしまったり、網や釣り針にかかって死んでしまうなどが挙げられますが、本当のところはまだ分かっていません。

だからと言って、子ガメの放流会はウミガメにとって必ずしも良い事ではないかもしれない、という事が最近の研究で分かりました。

本来、子ガメは卵から孵化すると、砂浜から海へ向かいます。この時、体の中の磁石の向きをセットしているそうです。しかし、ヒトが卵を安全な所へ移動し、温めて孵化させ、手で海に放流すると、その磁石がセット出来ない、つまり正しい方向感覚を持てないのではないか、というのです。

これが事実なら、ヒトの手で子ガメを放流する事はウミガメにとって迷惑なのかもしれません。減少している原因も含めて、科学的に長い時間をかけて調べる事が必要だと云われています。

私の田舎は吐噶喇列島(トカラ)*の離島なのですが、昔はウミガメが泳ぎ、砂浜を歩く光景はよくある事でした。ところが、最近は殆ど見かけなくなってしまいました。
            *鹿児島県奄美大島の北に位置

当時の大人たちは「全て大陸からの密猟のせいだ」と話していましたが、今思えば、農薬も起因のひとつではないかと考えます。今住んでいる高知の海でも、たまに見かけるくらいです。高知の場合は、護岸工事などの影響も大きいと思います。しかし、津波被害の問題もありますから悩ましいところです。

ウミガメの保全活動推進を見聞きしますが、何故ウミガメに保全活動が必要なのか?

単に小ガメが可愛いからだけでなく、自然生態系にも多大に寄与(例えば、年間約500匹の産卵の内、大部分が卵の状態で食べられてしまう。でもそれはつまり、栄養が乏しい海岸植生にとって重要な栄養源の一つ)している事まで丁寧に説明出来たら、私たちは目指すべき道を見誤らないで済むのかもしれません。

大地と空に挟まれた芸術

海が広大なのは誰もが知っています。それは地表(地球の表面積)の70.8%が海に覆われている事をみんなが知っているからです。現在、発見されているだけで約18万種の動物と2万種の植物が生息する海の面積は、約3億6106万k㎡を占め、太平洋・インド洋・大西洋・北極海など、これらは全てつながっています。

太陽系において「水」そのものはそれほど珍しい物質ではありません。ですがその殆どは「氷」の状態で存在していると考えられています。探索機からの観測によって、木星や土星・天王星の他、海王星の衛星の多くが「氷」の状態で覆われている事が分かっています。

これまで地球以外の天体で液体の「水」の存在が直接確かめられた事はありません。唯一、1610年にガリレオ・ガリレイによって発見された木星の4番目に大きい衛星[エウロパ]にひょっとすると液体の「水」が存在する可能性があると、最近では考察されています。但し[エウロパ]の表面は「氷」で覆われており、その「氷」の下に「水」が存在する可能性があるというものです。

地球に[海](液体の水)があるのは、むしろ[奇跡的]な事です。何故なら現在分かっている範囲では、太陽系のどの惑星にも[海]は存在しないからです。理由は地球の表面温度の幅が狭い事に他なりません。

普通の状態で水が凍るのは摂氏0度から、気体に変化するのは摂氏100度以上。海が液体のまま留まっていられる、この温度は実に[穏やかな奇跡]なのです。

どうやら私たちが住んでいる[地球]は、ご先祖様が間違って付けた惑星名のようです。何故なら彼らが住んでいた周囲は、陸地だけで水の部分は地中海や黒海など、比較的、狭い範囲に限られているのだと考えられていました。何世紀もの間、地表はその大部分が岩や土で出来ており、太平洋ですら陸地の端を流れる細い幅の川で、それがこの惑星の全貌だと信じられて来たのです。

もし彼らが、地球の表面の70.8%が海で覆われている事を知っていたら、きっと地球ではなく[海球]と名付けたに違いありません。また私たち生命体にとって必要不可欠な大気中の酸素の約70%が、この豊かな海に浮遊する緑藻類(りょくそうるい)やシアノバクテリアによって生産されている事実を知ったら、もっと驚いたでしょう。

地球 = [EARTH](アース)は、ギリシア語・ゲルマン語と古英語をミックスした造語だとされ、起源や名付け親は不明。一説によると・・・ギリシア語の

地 = EDEN(エデン)[E]の頭文字
空 = HEAVEN(ヘブン)[H]の頭文字

この[E]と[H]の間に挟まれた[EARTH]間の単語は

芸術 = [ART](アート)です。

地球 = [EARTH]とは「大地と空に挟まれた芸術」

という語源解釈があるそうです。少々こじつけ感も否めませんが、素敵ですね!(HANNAではこの説を支持したい)

他にも古英語で大地・陸地 = [EORTHE](エオース)が語源と云う説もあり、地球がある程度惑星と認識された上で[EARTH]と呼ばれるようになったのは1400年頃からだと考えられています。