黒髭藻とリン酸の関係を調べてみた

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黒髭とリン酸について、半日ほど調べてみました・・・が、
関係あるような関係ないような・・・って微妙な感じ(苦笑。

半日の成果。その経緯を報告しておきます。


1 海水において
海水水槽において、「リン酸が増えると紅藻が増える。」と、多くのAQUAメーカーや愛好家が言っています。それはどのような理屈からでしょうか?ちょっと調べてみました。

海水はリン酸塩が低濃度にに推移している一方、他の必須元素は比較的高濃度で存在しているため、リン酸濃度が植物や藻の生長の制限因子として働いているようです。

一言で海って言っても色々な水質データがあり、リン酸濃度がハッキリしません。一般的な海水濃度は0.1~3μM。AQUAメーカーのレッドシー曰く、海水水槽におけるリン酸濃度0.15μM以下を推奨しているため、この辺のリン酸濃度が珊瑚が生育しやすい環境なのだろうと思います。

よって、短期的にリン酸濃度が上昇した場合、繁殖力が強い藻類が爆増し、赤潮の様な現象を引き起こすと考えられます。

とわいえ、藻の中でも「紅藻」が特別発生するという具体的なデータはありませんでした。つまり、自然の海の養分+リン酸増加があれば、紅藻に限らず大抵の藻は非常に増殖しやすい環境のように感じます。


しかしながら、メーカーや愛好家が 「リン酸濃度上昇=紅藻増殖」 と言っている以上、何か関係があるのではないか?と思い、仮説をたててみました。
①食害の差
淡水で良く知られているように、紅藻(=黒髭藻)を食べる生体は少ないようです。海水における藻の捕食者が何かは分かりませんが、他の藻と比べ食害に遭い難く、結果的に増えやすいように見えている可能性が考えられます。

②ルビスコ(リブロース1,5-二リン酸カルボキシラーゼ)
以前、紅藻の特徴として紹介した、ルビスコ(リブロース1,5-二リン酸カルボキシラーゼ)の存在です。
紅藻類が有するルビスコは、他の植物に比べて非常に効率よくCO2固定が可能(=効率よく光合成が可能)でです。
海水水槽では淡水と比べてCO2濃度が低く、水草水槽のようにCO2添加はしません(pHが下がって、珊瑚が溶けますし)。よって、リン酸濃度上昇&CO2低濃度の環境であれば、紅藻が他の藻より効率よく光合成が出来ると考えられます。

まとめ1
a 本来、海水においてリン酸は低濃度で推移している。よってリン酸は植物の生長における制御因子となっている。
b 海水におけるリン酸濃度が上昇することにより、植物&藻の発生は促進される。
c 捕食者の不在 又は 光合成効率の違いにより、結果的に紅藻が目立って増加する可能性がある。

って感じではないかと思います。
ん~、リン酸そのものが重要って訳じゃなく、結局養分バランスの問題なのかなぁ・・・




2 淡水において
肝心の、淡水におけるリン酸と紅藻増殖の関係はどうなんでしょうか?

河川によってリン酸濃度は大きく異なりますが、珊瑚が住む海水(0.15μM以下)より高い濃度で推移しています
例えば下の図のアマゾン川 0.4μM は、珊瑚が住む海水(0.15μM以下)の3倍~って感じです。
npk_um.jpg

自然の河でこの濃度なので、水槽だともっと高濃度になっているかもしれません。
AQUAメーカーのレッドシー曰く、淡水水槽におけるリン酸濃度は3μM 以下といっているので、海水の推奨濃度0.15μMと比べると20倍の開きがあります。

これらから察するに、海水に比べ淡水のリン酸濃度は高く、リン酸以外の元素が生長の抑制因子として働いていると予想されます。


とわいえ、各水槽の環境・水質次第で話しは変わってくるでしょう。

つまり、リン酸濃度が低く、リン酸が植物や藻の制御因子となっている場合、リン酸濃度が上昇することによって藻発生する可能性が高いと考えられます。
しかし、黒髭藻(=紅藻)が特別増えやすいかどうかは光条件やCO2条件、捕食者の有無など、他の環境による淘汰の結果だと思います。

一方、水草が十分育ち、光・CO2濃度・養分濃度が適切な環境において、リン酸のみ過剰にしても、紅藻が特別増えることは無いのではないか?と思います。

まとめ2
a 淡水におけるリン酸濃度は海水の~十数倍高いのが普通であり、リン酸が植物・藻の生長の抑制因子になっていない可能性が高い。
b 環境(光・CO2・養分)のバランスがよく、リン酸が生長の制御因子で無い場合、リン酸のみ高濃度になっても、藻が生えることな無い可能性がある。

砕いて言うと、淡水の場合、何が生長の制御因子になってるかが問題。制御因子がリン酸だったら、リン酸の濃度が上昇すると藻が増えるかも・・・て感じですね。

でも、これでは紅藻が特別増える理由にはなりません。
海水と同じようにリン酸そのものではなく、捕食者の有無や光合成効率が直接的な要因かもしれません。



3 そうは言うものの・・・
まとめたようで・・・以上の考えを、すべてひっくり返す考えもあったりします。

生物種によって、生長→繁殖の過程で必要な養分の比率が違うことが考えられます。
もしかしたら、紅藻は他の植物や藻より、リン酸の要求量が多い反面、他の元素の要求量が少ないのかもしれません。
よって、他の植物や藻が生長→繁殖出来ない(又は しにくい)養分バランスでも、リン酸さえ十分にあれば紅藻は生長→繁殖することが可能。それゆえに、リン酸が多いと紅藻類が増えやすい・・・・のかもしれません。

これに関しては紅藻と他の藻の構成要素の違いや、養分吸収特性を見比べたデータがあれば良いのかもしれませんが、見つかりませんでした。。。。



以上。

まとまらない文でした。はい、わかってます(^^A。

正直分からなかったんですよ。
最後の「3 そうは言うものの」のデータが分からないと、何とも言えませんね。

冒頭に書いたように、紅藻の発生とリン酸濃度は、関係あるような関係ないような・・・って感じなわけです。


半日程度の調べなので、これが真実であるかは分かりませんし、私の考えも変化するかもしれません。ご了承下さい。


最後に

最後まで読んでくれた人、本当にありがとう。
読みにくくてごめんなさい。

私も目と手が疲れましたよ。
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コメント
この記事へのコメント
とっても興味があります
撲滅はあきらめました。
クロヒゲは腐れ縁の友達だと
思う様にしてます(笑。
赤玉土をフィルターに入れるだの
結合しやすい鉄分を過剰に入れるだの
のリン対策聞いた事がありまが、
今のところは、気になったところだけ
処理(切除)している状態ですね。
2009/06/15(月) 01:29 | URL | cheepappa #SQbl7Cak[ 編集]
>cheepappa様
海外のサイトを見回すと、物理除去&塩素殺菌が主流みたいです。
日本には木酢液がありますし、葉は取り除き、流木は木酢処理、パイプなどは塩素(ハイター)殺菌でOKだと思いますよ。
個人的には養分をどうこうするより、目に見える黒髭を上記の方法で徹底的に除去することをお勧めしたいと思います。

また何か分かったら書き込みますね。
2009/06/15(月) 20:09 | URL | 浩之@管理者 #7on8HzD6[ 編集]
非常に興味深いものの、決定打ではないんですねf^_^;
でも、何らかの関連性はありそうな気がしますね!
なかなかこういうことを理論的に調べてる方は少ないと思うので、すごく参考になります。
何も指針がなく実験するよりは、数段やりやすいし、仮設も立てやすくなりますしね!(^^)



といいつつも、なかなか実験できないんですが……f^_^;
2009/06/15(月) 22:30 | URL | ほんだし #JalddpaA[ 編集]
>ほんだし様
決定打欲しいですねー
実験器具と時間が有れば出来るんでしょうが、必要な機材がラボレベルじゃないと揃わない。。。
どこかの大学の卒論とかでやってくれませんかね?(笑
2009/06/19(金) 21:53 | URL | 浩之@管理者 #-[ 編集]
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