見過ごされてきた植物は、鉱業によって変容した生態系の再生にどのように役立つのか?
生態系

見過ごされてきた植物は、鉱業によって変容した生態系の再生にどのように役立つのか?

採掘後の回復は、地表近くから始まる場合があり、コケ類やゼニゴケ類が新たな生態系の形成を助ける。

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石炭採掘は、植生の回復には不向きと思われる環境を残します。廃棄物の山は、栄養分や水分が少なく、塩分濃度が高く、植物が定着しにくい鉱物基質を持つ場合があります。しかし、多くの修復活動は樹木、草、その他の維管束植物に焦点を当てていますが、はるかに小さなグループが、これらの環境の回復において静かに重要な役割を果たしている可能性があります。 コケ植物.

新しい研究では、アンナ・サラチナ博士とリン・ベセネイ博士が コケと 苔類 石炭採掘後の地域における新たな生態系の発達に貢献する可能性がある。著者らは、蘚苔類の生物学および生態学的機能に関する証拠をまとめ、これらの植物が進化の歴史を通じて困難な陸上環境に定着することを可能にしてきた特性が、人間の活動によって大きく変容した景観においても定着するのに役立つ可能性があることを示している。

蘚苔類の特徴の一つは、多くの維管束植物が生育に苦労するような環境下でも生き延びる能力です。蘚苔類は体表の大部分から水分や栄養分を吸収し、乾燥期間にも耐えることができ、しばしば密集した群落を形成します。こうした特性により、一部の種は貧弱で不安定な基質、つまり鉱山開発によって劣化した地域に見られるような環境にも定着することができます。

コケ植物によく見られる生活形態。(a)コケのクッション ロイコブリュム・グラウカム(b)苔の塊 スファグナム・フィンブリアタム(c)苔の高亀 ポリトリクムコミューン. 図より サラチナとベセネイ(2025) (CC BY 4.0).

しかし、これらの場所で生き残ることだけが蘚苔類の貢献ではないかもしれない。蘚苔類は基質上にマット状に広がることで、水分を保持し、栄養循環に影響を与え、土壌形成に貢献し、浸食を軽減する。著者らが論じた過去の研究によると、鉱山廃棄物の堆積地では、蘚苔類が廃棄物堆積地への雨水の浸透を減らし、斜面の安定化に貢献し、自然植生回復の初期段階を促進することが示されている。このように、小さな蘚苔類のマットは、後にさらに複雑な生物群集が定着できるような環境を作り出すのに役立つ可能性がある。

極限環境に生息する能力は、一部の蘚苔類と金属を豊富に含む基質との関係にも反映されている。一部の種は金属を含む環境への親和性を示し、「銅蘚類」として知られているが、このグループにはゼニゴケ類も含まれる。 ヤノウエノキ, ブリュム・カエスピティクム (NAIST) と マルカンティアポリモーファ例えば、これらの基質に関連する種の中には、などが挙げられます。このような耐性は、土壌の化学的性質が植生定着の重要な障壁となるポスト工業化時代の景観において、特に重要となる可能性があります。

ポーランドでは、この研究で収集されたデータによると、産業廃棄物処理後の生息地ですでに166種の蘚苔類が記録されており、その中には147種のコケ類と19種のゼニゴケ類が含まれている。これらの種のほとんどは、強い人為的圧力にさらされる環境にも耐えられる種である。同時に、修復された鉱山跡地は、未処理の廃棄物堆積場よりもはるかに多様な蘚苔類を支えることができ、これらの小さな植物が生態系の再構築中に起こる変化に反応しているという考えを裏付けている。

生態指標として使用される蘚苔類の例。(a)コケ Fontinalis解熱剤(b)葉状苔類 ペリア・エピフィラ(c)葉状苔類 トリココレア・トメンテラ. 図より サラチナとベセネイ(2025) (CC BY 4.0).

この感受性の高さから、蘚苔類は環境回復のモニタリングにも有用なツールとなる。蘚苔類は表面から直接物質を吸収し、一部の種は組織内に汚染物質を蓄積するため、大気や水質のバイオインジケーターとして利用されている。鉱山跡地においては、特に興味深い可能性が生まれる。蘚苔類は回復過程に関与するだけでなく、環境状況が実際に改善しているかどうかを明らかにするのに役立つ可能性があるのだ。

この研究から浮かび上がってきた考えは、採掘跡地の復元は、必ずしも採掘以前の生態系を完全に再現しようとすることではないということだ。大きく変容した環境は、人間の活動によって生み出された環境条件に適応できる生物間の相互作用を通じて、いわゆる新たな生態系を形成する可能性がある。この過程において、蘚苔類は、より複雑な生物群集の形成に向けた土壌を最初に準備する生物の一つとなるかもしれない。

異なる蘚苔類、異なる胞子放出方法。対照的な胞子体構造 (a) コケ ポリトリクムコミューン(b)ゼニゴケ ユンゲルマニア・グラシリマ(c)ツノゴケ ファエオケロス・カロリニアヌス. 図より サラチナとベセネイ(2025) (CC BY 4.0).

しかし、著者らは重要な知識のギャップを指摘している。すなわち、これらの新たな生態系の発達におけるコケ類やゼニゴケ類の真の貢献については、まだほとんど分かっていないということだ。水分保持、土壌形成、基質安定化、栄養循環におけるこれらの役割を示す証拠はあるものの、鉱山廃棄物堆積場でこれらの機能がどのように作用するかを直接評価した研究はほとんどない。

劣化した生態系を再生するための最初のステップは、必ずしも大木や複雑な植生回復プロジェクトだけに依存するものではないかもしれない。それはもっと地面に近いところから始まる可能性があり、小さなコケやゼニゴケの群落が、過酷な基質をゆっくりと、他の生物が再び定着できる環境へと変えていくことができるのかもしれない。

記事を読む:

Salachna A、Beseneyi L。 2025. 蘚苔類は、石炭採掘後の堆積物上に新たな生態系が形成されるのを支える可能性を秘めている。 IOP カンファレンス シリーズ: 地球と環境科学 1457:012013。 https://doi.org/10.1088/17551315/1457/1/012013


パブロ・O・サントスによるポルトガル語翻訳

表紙の写真はニックによるものです(Pexels).

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著者

Pablo O. Santos

パブロはブラジルのミナスジェライス連邦大学で植物生物学の博士課程に在籍しており、鉄分を多く含む岩石に生息する蘚苔類の光防御戦略と抗酸化能について研究している。

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