これまで分解しないとされていた市販の釣り糸が海洋で生分解することを発見（九州大学）

天野 尚 没後10年追悼企画 TAKASHI AMANO L PHOTOGRAPHY EXHIBITION 天野 尚 大判フィルム写真展 開催

MonsterKiss【僕らの怪魚大全】 インドネシア・ボルネオの旅 小塚氏のボルネオ釣行動画公開中

津軽プレミアムリニューアル版が流通しているそう

欠品していた津軽プレミアム4kg(1350円)が大量に入荷しました！400kg以上あるのですぐには売り切れないと思います。

今回のロットより粒が細かくなりましたのでご注意ください。

1.5kgパックの方はまだ前の粒感のものがございますが在庫僅少です！#イースケイプ pic.twitter.com/33RrN3SBsa

— e-scape (@e_scape_sakado) May 22, 2025

分類学上はあくまでオトシンです。
なかなか興味深い種です。
3年ぶりに再会──バイーア州のレアオトシン、Pareiorhaphis lophia#熱帯魚#アクアリウム#オトシン#珍オトシン#Pareiorhaphislophia#アクアエフ東京 pic.twitter.com/rpoa6VhaKy

— アクア-Ｆ東京店 忠の呟き (@shimatyuu) May 21, 2025

コラム

水草、果てしない挑戦の数々

「水草と光呼吸　～CO2を添加すると急激に育つのに、CO2なしだとすぐ枯れるのはなぜ？～」

ミズオオバコとスブタ

呼吸の話ではない。

CO2添加すると急激に育つし育てやすいのに、添加しないとなると一気にダメになる水草があります。なぜでしょうか。

今回はこれについて光呼吸という観点から、断片的な説明を試みてみようと思います。

光呼吸という言葉に耳慣れない方は多いと思います。名前は聞いたことがあっても、光合成と対になる反応、というイメージを持っている人も多そうです。

水草における光呼吸について話す前に光呼吸そのものについて説明すると、C3光合成は極めてザックリ言うと光エネルギーを用いてATP（アデノシン三リン酸：エネルギー）とNADPH（ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸：電子伝達体、還元剤）を作り、その過程で水の分解と酸素の生成が起きる反応（明反応ともいう）と、ATPとNADPHを使って二酸化炭素を固定するカルビンベンソン回路からなります。

二酸化炭素1分子の固定に3ATPと２NADPHが必要です。（この説明は超絶ザックリなので、各自勉強してください。）

このC3光合成がほとんどの植物に見られる基本形で、これにCO2濃縮システムがつくとC4光合成（強光、乾燥地帯の植物に見られる）やCAM光合成（多肉植物に見られる）などの名前がつきます。

なぜCO2濃縮システムがつくのかというと、カルビンベンソン回路においてCO2を取り込む際に用いられる酵素のRuBPカルボキシラーゼ/オキシゲナーゼ（通称ルビスコ）がかなりの曲者だからです。

ルビスコはまず極めて遅い酵素です。さらにルビスコはカルボキシラーゼ/オキシゲナーゼとして、CO2を付加する反応と、酸素を付加する反応の両方を起こします。つまり二酸化炭素が不足し酸素が多くなると、酸素が付加されてホスホグリコール酸が生じます。

これはカルビンベンソン回路の強烈な阻害剤として働くので、これを処理する反応が起きます――これを光呼吸と言い、この処理にもATPとNADPHが必要です。

つまり、CO2不足はルビスコによる酸素付加反応とその処理によるATPやNADPHの喪失を起こさせます。1回の酸素付加反応あたり５ATPと３NADPHが消費されます。ルビスコが遅い酵素なのもCO2を使い切りにくいという点でメリットなのかもしれません。

さて――ここまで書くと、水草におけるCO2不足がどれだけ深刻な問題なのかよくわかると思います。

光呼吸は陸上においてすらC3光合成の光合成効率を2割～半減させるといわれます。水中では二酸化炭素の拡散速度が陸上のほぼ1万分の１であり、さらに溶存二酸化炭素はpHの上昇や水温上昇によって低下します。

つまり細胞内のCO2/O2比が低下しやすく、そのためシングルセル・C4回路（クロモやオオカナダモなど）、CAM回路（ミズニラはじめとして多くの水草）、重炭酸イオン利用（一部の沈水植物）など、CO2濃縮機構が発達しています。

ミズオオバコとスブタ

ヤナギスブタ

アクアリウムプラントとしてよく知られた植物では、ヤナギスブタ（ブリクサ属）はCO2専門、ミズオオバコ（オテリア属）は重炭酸イオンや炭酸イオンまで用いることができます。Liら（2025）¹では、低CO2条件においてミズオオバコの重炭酸塩利用が光呼吸を安定させていたのに対し、ヤナギスブタでは光呼吸が著しく上昇することを示しました。

さらにヤナギスブタではミズオオバコよりもルビスコのカルボキシル化速度が速く、CO2が不足しない条件ではヤナギスブタの光合成速度がミズオオバコを上回ることも示されました。

ここからは個人的な感想です。

二酸化炭素が不足しない条件を前提にした水草ではルビスコの触媒反応速度を上げても問題が発生せず、光合成を高速化する方向が有利になると思われます。一方で二酸化炭素が不足する条件ではルビスコの触媒反応速度上昇はCO2枯渇を招き、光合成速度を抑えたほうがむしろ適応的です。

そして、高CO2を前提とした光合成速度の速い水草をCO２枯渇させることは光呼吸による光合成損失を増大させ、著しく生育を悪化させることになります。
水槽での二酸化炭素濃度は不足しがちです。

そうした低CO2環境で生育可能な水草は重炭酸イオン利用能力が高い水草、とくにCAM、シングルセルC4などといった二酸化炭素濃縮能力が高い水草か、光合成速度が著しく遅くCO2枯渇を起こしにくい水草に限られる、ということになると思われます。

CO2添加なしでも急激に育つ水草は高い重炭酸イオン利用能力と高い光合成速度を併せ持つ、極めて特殊な水草です。とくにクロモは極めて広いpH適応幅、シングルセルC4回路、高い重炭酸イオン利用能力と、一見したところ究極の水草であるかのように見えます。それなのになぜ世界の水草が全部クロモのようになっていないのか・・・水草のニッチ分割はまだまだ分からないことだらけです。

1:Li, P., Liao, Z., Zhang, B., Yin, L., Li, W., & Jiang, H. S. (2025). Bicarbonate use reduces the photorespiration in Ottelia alismoides adapting to the CO2‐fluctuated aquatic systems. Physiologia Plantarum, 177(1), e70085.

著者プロフィール

404

水草blog「水草オタクの水草がたり.」連載

今まさに失われつつある水草のある景色を求め、日夜フィールドを彷徨い記録している

"いつまでもあると思っていた。

ようやく手が届く、そう思ったとき、もう何もなかった。

空虚と無念と後悔は、記憶と合して憧憬を生む。その先が過去なのか、未来なのかは、もはや朧げで。

ただ私を引き込んでいく。もっと知れと。

ここを翌年訪れた時、もう水草はなかった。しかしいまでも夢に出てくる。"

週刊「自宅田園ビオトープを作ろう」vol.4

植物は未だに生えず

ホウネンエビを掬ってみました

ホウネンエビは背中を下にしてせわしなくスイスイ泳いでいてなんとなくメローでハッピーなバイブスを感じます

カブトエビも掬ってみました

一方で底や壁面をコシコシと擦るように泳ぎ回るカブトエビ

表紙

PostScript

バナナプラント