珪藻メロシラの有望なタネ株を採取(2017年09月15日) | 通信制高校のルネサンス高等学校

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珪藻メロシラの有望なタネ株を採取(2017年09月15日)

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珪藻メロシラの有望なタネ株を採取(2017年09月15日)

珪藻メロシラの有望なタネ株を採取(2017年09月15日)

スーパーサイエンスコース担当の竹内です。本日(15日)の昼過ぎ、富田林市を流れる石川(大和川の支流)の喜志駅に近い定点で、水生昆虫の脱皮殻をネット採集してきました。その時、堰の壁面に着生している生物膜(バイオフォルム)の色が盛夏の頃と比べてヤケに褐色を帯びていたことから別途、採取してきました。

夕方、理科室で検鏡して見ると探し求めていた(お尋ね者の)メロシラMelosira varians)でした。陸水域でありふれた1属1種の良く知られた糸状性の珪藻(中心目)です。通常、珪藻は止水域で増える浮遊型(プランクトン)か流水域で増える付着型(羽状目)に大きく二分されるものですが、メロシラは中間型だと言われています。今回、採取したメロシラも緩く基盤に付着ないしは、絡まった状態で生活していた様子です。河川を流下してくる僅かな栄養分を連続的に吸収して生育します(次から次へと連続的に栄養分が供給される河川中では、濃度が希薄でも有効に利用できるのです)。

今回、採取したタネ株はピペット洗浄法または寒天平板を用いて純粋分離を行い、実験室内の流水系で大量培養を試み、スーパーサイエンスコースの探究課題として準備して行きます。今回の系統で注目すべき点は、1)光合成色素が細胞内に充満していること、2)観察している傍から、細胞が伸長していくほど増殖速度が速かったこと、3)連鎖が切れるため単離しやすいこと、です。タネ株として非常に扱いやすい属性を備えています。

微細藻類の大量培養技術を商業利用する企業体はミドリムシを利用するユーグレナ社から始まり、続々と続いています(例、藻バイオテクノロジーズ株式会社)。微細藻類が生産する有用成分が、機能性食品や化粧品などに幅広く利用できることが近年、着目されてきているからです。当スーパーサイエンスコースでも、探究課題として設定しております(文責:教育デザイン室長・竹内 準一

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画像・左:流下する落葉の分解残渣(デトライタス)に絡まるように着生していたメロシラ(全体はx4の実体顕微鏡像;左上の嵌め込み画像は、位相差像、対物x20)、同・中:サンプリング地点の堰の基盤に着生しているバイオフィルムの状態(水面から河床を見下ろす画角)、同・右:石川の定点で流下する水生昆虫の脱皮殻をネットで採集する岩田祐樹くん(3年生);日本財団・リバネスから研究助成を受けて実施中のマリンチャレンジ・プログラムへのエントリー課題(代表者:3年生・新保雅史くん)

付記:しばしば経験することですが、本来の研究テーマ(今回は、脱皮殻の採集が主たる目的だった)とは別の発見が起こります。メロシラを目当てに緩速ろ過の浄水場を探していた時には、これほどの良いタネ株は見つかりませんでした。秋口に入って水温が低下してきたことが、決め手であったかも知れません(ほぼ同じ時期に、福岡市の河川から報告例がありました)。

緩速ろ過池での水質浄化メカニズムでメロシラの役割にいち早く注目した中本信忠・信州大学名誉教授は、海洋学や湖沼学で定説であった珪藻によるブルーム(大増殖)が春と秋に生じる二山型のパターンを描く理由を従来からの水温変化や栄養塩の循環だけでなく、むしろ珪藻を好んで餌とする動物(水生昆虫の幼虫など)による摂食圧の効果が高いのではないかと推察した(私信)。水生昆虫による食害が避けられない屋外でのメロシラ大量培養を試みた経験を有する研究者ならではの、これは卓見であると思われる(竹内記)。

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