第51次南極地域観測隊に参加して

No.109 Center for Ecological Research NEWS
センター員の紹介
特別寄稿
第 51次南極地域観測隊に参加して
大園享司
2009 年 11 月∼2010 年 3 月 の 約 4 ヶ 月 間、第 51
次日本南極地域観測隊に陸上生物チームの夏隊員
として参加した。現地では、南極大陸の沿岸部に点
在 す る 露 岩 域 を い く つ か 巡 り、そ こ に 生 息 す る 菌
類の多様性と生態的機能を明らかにするための生
物試料採取を行った。本稿では、今回滞在した露岩
域 の 様 子 と、露 岩 域 に 暮 ら す 生 き 物 た ち の 生 態 を
簡単に紹介したい。そして私自身の研究テーマや、
陸上生物チームの観測内容を報告する。
今 回 の 観 測 隊 参 加 に 際 し て、国 立 極 地 研 の 神 田
啓史先生、工藤 栄先生、内田雅己先生、田邊優貴子
博 士 に は 準 備 段 階 か ら 現 地 滞 在 中 ま で、た い へ ん
お世話になりました。産総研の星野 保先生には南
極 の 菌 類 に 関 す る 情 報 を 提 供 い た だ き ま し た。生
態研センターのスタッフの皆様には熱帯生態学分
野 か ら の 南 極 行 き に も か か わ ら ず、い ろ い ろ な 面
で ご 理 解 と サ ポ ー ト を い た だ き ま し た。こ の 場 を
借りてお礼申し上げます。
●南極大陸の露岩域
南極大陸は地球上でもっとも寒冷かつ乾燥した
気 候 下 に あ り、陸 地 の 大 部 分 が 大 陸 氷 床 に 覆 わ れ
て い る。氷 床 の 厚 さ は 平 均 で 2500 m、場 所 に よ っ
ては 4000 m を超えるという。沿岸部や山地部には
写真 1．ラングホブデ雪鳥沢の様子．リュッツ・ホルム
湾沿岸域でもっとも植生が豊かな地域の 1 つ
大園享司（おおその たかし）
・現職：京都大学生態学研究センター・准教授
・専門分野：菌類生態学
氷 に 覆 わ れ て い な い 地 域 も 存 在 す る が、そ の 面 積
は南極大陸（面積 1,400 万平方キロ）全体の 2∼3％
に す ぎ な い。こ の 氷 に 覆 わ れ ず 母 岩 が 露 出 し て い
る地域は露岩域とよばれる。露岩域が、南極に生息
する数少ない陸上生物の生活の舞台となっている。
南 極 大 陸 は か つ て の ゴ ン ド ワ ナ 大 陸 の 一 部 で
あった。ゴンドワナ大陸の気候は温暖・湿潤で、木
生シダ類や裸子植物が繁栄しており、6 千万年前に
は南極大陸にも森林があったと考えられている
（Ochyra et al. 2008）。現在、アフリカ、インド、南
ア メ リ カ、オ ー ス ト ラ リ ア な ど と な っ た 陸 塊 が 分
裂・移 動 す る の に と も な っ て、南 極 大 陸 の 孤 立 と
寒冷化が進んだ。少なくとも最近 400 万年のあいだ
は、南極大陸は厚い氷床に覆われていたという。し
かし最終氷期のあと現在に至る約 1 万年のあいだ、
氷 床 は 縮 小 傾 向 に あ り、こ れ に と も な い 露 岩 域 が
出現した。露岩域は、氷床の後退による陸地の上昇
（ア イ ソ ス タ シ ー）に よ っ て も 出 現 し た（極 地 研
1986）。
日本の昭和基地はリュッツ・ホルム湾とよばれ
る 場 所 に あ り、南 緯 69 度、東 経 39 度 に 位 置 す る。
周 辺 に は 昭 和 基 地 の あ る オ ン グ ル 諸 島 の ほ か に、
ラングホブデ、ブレードボーグニッパ、スカルブス
ネ ス、ス カ ー レ ン な ど と よ ば れ る 露 岩 域 が 点 在 し
て い る。こ れ ら 露 岩 域 に お け る 生 物 学・生 態 学 調
査が、私たち陸上生物チームの仕事である。
●露岩域の生物たち
南極は北極と比較にならないほど生物相が貧弱
である（極地研 1982）。南極大陸に自生する陸生の
維管束植物はナンキョクミドリナデシコ（Colobanthus
quitensis）と ナ ン キ ョ ク コ メ ス ス キ（Deschampsia
antarctica）の 2 種のみであり、いずれも比較的低緯
度の南極半島に分布している。しかし今回、私が訪
れ た リ ュ ッ ツ・ホ ル ム 湾 の あ る 大 陸 性 南 極 に は、
こ れ ら 維 管 束 植 物 す ら 自 生 し な い。主 な 一 次 生 産
者は、蘚苔類（コケ）、地衣類、藻類およびらん藻類
で あ る。こ の う ち も っ と も 頻 繁 に 認 め ら れ る の が
地 衣 類 と 藻 類・ら ん 藻 類 で あ る。こ れ ら の 生 物 は
むき出しの母岩や岩石上といったもっとも過酷な
生育環境下に定着している。
蘚苔類、特に蘚類は、継続的な水分供給があり、
土 壌 が あ ま り 移 動 せ ず、風 が 当 た り に く い よ う な
谷 間 や 岩 陰 で ヒ ッ ソ リ 暮 ら し て い る。リ ュ ッ ツ・
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BAS）のウェブサイトにまとめられている（Bridge
et al. 2009）。菌 株 の 分 離 報 告 や 記 載 論 文、低 温 環
境 に 関 連 し た 菌 類 の 生 理 的 な 研 究 が 多 い よ う だ。
そ の 一 方 で、多 様 性 の パ タ ー ン や 生 態 機 能 に 関 す
る研究例は比較的少ない。私は、露岩域に点在する
コ ケ 層 に 注 目 し た。モ リ モ リ と 厚 く 堆 積 し た コ ケ
層 を 丁 寧 に む し り 取 っ て み る と、層 の 断 面 構 造 を
観察することができる（写真 4）。断面は、色と組織
の構造の違いにより、肉眼でだいたい 4 層に区分す
ることができた。つまり、最表層は緑色のシュート
からなる層、その下の赤色のシュートからなる層、
続いて黒化した層、さらに最下層は、分解を受けて
写真 2．空腹のヒナに追い立てられ必死に逃げるアデリー
ペンギン（左）、真剣な面持ちのユキドリ（右）
ホルム湾周辺では、7 種類の蘚苔類が確認されてい
る（神田 1987）。このうちよく目につくのがオオハ
リ ガ ネ ゴ ケ（Bryum pseudotriquetrum）と ヤ ノ ウ エ
ノアカゴケ（Ceratodon purpureus）である。これら
は 純 群 落 の ほ か に 混 在 す る 場 合 も あ る。ラ ン グ ホ
ブ デ の 雪 鳥 沢 に は、立 派 な コ ケ 群 落 が 谷 に 沿 っ て
広 範 囲 に 分 布 し て い る（写 真 1）。こ こ は 南 極 特 別
保 護 地 域（Antarctic Specially Protected Area、略
して ASPA）に指定されていて、環境大臣の行為者
証 の な い 者 の 立 ち 入 り が 禁 止 さ れ て い る。こ れ 以
外 に も、私 が 訪 れ た と こ ろ で は ラ ン グ ホ ブ デ の 四
つ池谷、スカルブスネスの指輪谷、姫鉢池周辺、ス
カ ー レ ン の ま ご け 岬、そ し て リ ュ ッ ツ・ホ ル ム 湾
から約 500km 離れたアムンゼン湾リーセルラルセ
ン 山 地 な ど で、モ リ モ リ 豊 か な コ ケ 群 落 が 一 面 に
広がる様子を観察した。
動物はアデリーペンギン、ユキドリ、オオトウゾ
クカモメ（通称トウカモ）などの鳥類がよく目につ
く（写真 2、3）。アデリーペンギンとユキドリ
は 陸 上 に 営 巣 す る が 海 で 採 餌 す る。ト ウ カ モ
は ア デ リ ー ペ ン ギ ン や ユ キ ド リ を 狙 っ て、こ
れら鳥類の営巣地の周辺をいつもウロウロし
て い る。あ と 海 辺 で は、海 産 の ほ 乳 類 ウ ェ ッ
テルアザラシがゴロゴロと昼寝しているのを
時おり見かけた（写真 3）。
●菌類の多様性と生態的機能
南 極 産 の 菌 類 に つ い て は、チ ェ ッ ク リ ス ト と 文
献 が 英 国 南 極 調 査 所（British Antarctic Survey,
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葉が脱落しシュートが細くなり、基質（砂やシルト）
と 混 合 し た 暗 灰 色 の 層 で あ る。こ の よ う な コ ケ 層
下 層 に お け る 分 解 に は、分 解 者 微 生 物 で あ る 菌 類
が 関 与 し て い る に 違 い な い。ま た 表 層 の 緑 色 部 や
赤 色 部 に も、生 き た 植 物 細 胞 か ら の 浸 出 物 な ど を
利 用 し て 生 活 す る 菌 類 が い る か も し れ な い。そ こ
で コ ケ 層 の な か に 生 息 す る 菌 類 の 種 組 成、多 様 性
と 分 解 に お け る 役 割、お よ び リ ュ ッ ツ・ホ ル ム 湾
地域における地理的な分布パターンなどを調べる
研究計画を立てた。現地滞在中に訪れた 6 露岩域の
計 39 地点で、285 点のコケ試料などを採取した。試
料は日本に持ち帰り、現在、生態学研究センターに
てその分析を進めているところである。
こ こ で 興 味 深 い の は、コ ケ の 生 息 地 に は 動 物 由
来の養分供給の影響を受けている場所が多いとい
う 事 実 で あ る。露 岩 域 の 土 壌 は 窒 素 な ど の 養 分 物
質 に 乏 し く、そ れ に よ り 植 物 の 物 質 生 産 は 大 き く
制限されている。ところがそこに、海で採餌する動
物の活動にともなってフンや死骸が供給されると、
海由来の養分物質が利用可能となりコケ群落の発
達 が 促 進 さ れ る よ う だ。そ の よ う な 現 象 が 認 め ら
写真 3．威嚇のポーズをとるオオトウゾクカモメ（左）、
海岸でゴロ寝中に眠そうな顔を上げるウェッテルアザラシ（右）
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れ る ユ キ ド リ の 営 巣 地、ペ ン ギ ン の 集 団 営 巣 地
（ルッカリーとよばれる）近傍、アザラシの死骸付
近 と い っ た 場 所 で も コ ケ を 採 取 し た。そ れ ら を 分
析 す る こ と で、海 由 来 の 養 分 物 質 の 供 給 が 菌 類 の
多様性に及ぼす影響についても検討できるかもし
れない。
写真 4．コケ層の断面．スカルブスネス姫鉢池付近で採取
過 去、私 は 今 回 と 同 じ よ う な コ ケ 層 の 菌 類 多 様
性研究を行ってきた。2003 年と 2004 年にはカナダ・
エルズミア島の北極域（北緯 81 度）で、優占する 2
種（イ ワ ダ レ ゴ ケ Hylocomium splendens と シ モ フ
リ ゴ ケ Racomitrium lanuginosum）の コ ケ 層 に お け
る菌類相を調べた。また 2005 年にはカナダ西部の
針 葉 樹 林（北 緯 48 度）で、林 床 生 の Oregon
beaked moss（Kindbergia oregana）の 菌 類 相 を 林
齢の異なる森林で比較調査した。今回、南極で採取
したコケ層の菌類データを北極や温帯林のデータ
と 比 較 で き れ ば、南 極 の 菌 類 相 の 特 異 性 や 他 地 域
と の 類 似 性 に つ い て 検 討 で き る か も し れ な い。結
果が楽しみだ。
●陸上生物チームの仕事
南 極 で は 野 外 調 査 中 の 単 独 行 動 は で き な い た め、
基 本 的 に 複 数 で 行 動 し、お 互 い の 調 査 を 協 力 し て
行うことになる。現地では、陸上生物チームの隊員
がそれぞれ担当するプロジェクトテーマである物
質循環研究、湖沼観測、植生・土壌モニタリングな
どを手伝いつつ、自分の作業に取り組んだ。なかで
も 湖 沼 観 測 は、過 去 10 年 以 上 に わ た り 陸 上 生 物
チ ー ム が 継 続 し て き た テ ー マ で、コ ケ 坊 主 と よ ば
れる湖底植物群落の発見など興味深い成果が得ら
れている。この湖底のコケ群落は、リュッツ・ホル
ム湾沿岸の露岩域の湖沼群でしか見つかっていな
い。今 年 は 湖 面 か ら の 湖 底 植 生 の コ ア サ ン プ リ ン
グ に 加 え て、潜 水 に よ る 湖 底 植 生 の サ ン プ リ ン グ
と 通 年 観 察 用 の ビ デ オ シ ス テ ム の 設 置 を 行 っ た。
潜 水 オ ペ レ ー シ ョ ン で は、私 も ボ ー ト に 乗 り 込 ん
で 湖 面 か ら 潜 水 を 支 援 し た。今 ま で 陸 上 で し か 仕
事 を し て こ な か っ た の で、南 極 湖 沼 の 調 査 に 参 加
できたのは新しい経験で、いろいろ勉強になった。
私 た ち 陸 上 生 物 チ ー ム は、約 2 ヶ 月 の 現 地 滞 在
期 間 の ほ と ん ど を、フ ロ も 水 道 も な い 隔 離 さ れ た
露岩域の観測小屋で自炊・寝泊まりしながら過ご
した。途中、補給と試料輸送で南極観測船「しらせ」
に戻ったのが 3 泊、昭和基地に滞在したのは 4 泊だ
け。現地滞在中にはブリザードにも遭遇し、小屋で
の 待 機 を 強 い ら れ る 日 も あ っ た。こ の た め 日 程 的
に 慌 た だ し く 忙 し い 現 地 調 査 の 日 々 と な っ た が、
そ れ で も 病 気 も 大 し た ケ ガ も せ ず、毎 日 の 野 外 作
業 を 明 る く 楽 し く で き た の は、ず っ と 行 動 を 共 に
したメンバー、内田さんと田邊さんのおかげです。
最 後 に な り ま し た が、お 二 人 に 重 ね て お 礼 申 し 上
げます。
参考文献
Bridge PD et al. (2009) List of non-lichenized fungi
from the Antarctic region. http://www.antarctica.
ac.uk/bas_research/data/access/fungi/index.html
Ochyra R, Lewis Smith RI, Bednarek-Ochyra H
(2008) The illustrated moss flora of Antarctica.
Cambridge University Press, Cambridge.
神田啓史（1987）南極昭和基地周辺の蘚苔類．国立
極地研究所．
国立極地研究所編（1982）南極の科学 7，生物．
国立極地研究所編（1986）南極の科学 5，地学．
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