自然科学

2022年7月30日、太子町総合公園柳池内の生物多様性野外実験場で、ヒシの除去作業を行いました。ヒシは在来種の浮葉植物で、やや富栄養な条件下では爆発的に繁殖します。柳池の生物多様性野外実験場では兵庫県下ではたつの市内に1カ所しか自生地がない、希少植物ヒシモドキなどの絶滅危惧種の生息域外保全を行っています。ザリガニやコイなどの影響を心配したのですが、自生地以上に順調な生育をしており、6月中旬以降栽培では開花困難な、開放花も数多く咲かせています。

　実験場内にヒシが入り込みヒシモドキの生育を妨げないように、侵入防止フェンス付近のヒシを除去しました。

　また、授業「探究」で実験に使用するヒシとヒシモドキを採集しました。これまでの研究でヒシモドキがヒシと似た生育環境で育つ植物だが、ヒシが繁栄しヒシモドキが絶滅する原因として、「種子の機能」「根の機能」などの差があることは分かっています。今回の実験ではヒシモドキが絶滅危惧種になった原因の一つに、「除草剤などの薬剤耐性が極めて乏しいため」という仮説を検証する予定です。

　令和４年７月23日（土）・24日（日）に姫路科学館などで開催された「桜山公園まつりウィズコロナ」の「科学の屋台村」に自然科学部が出展しました。完全事前予約抽選制で開催され、来館される家族も例年に比べて少なくさみしい「科学の屋台村」でした。しかし昨年・一昨年と２年間新型コロナウイルス感染防止のため中止だったので大きな前進といえます。　

　龍野高校自然科学部の出展内容は「不思議な世界　食虫植物」と題して、食虫植物の実物を観察しながら、「なぜ虫を食べる必要があるのか？」「どのように虫を捕まえるのか？」「ハエトリソウの捕虫実験」などの解説や実験を参加者のみなさんと楽しみました。

　事前予約されていた方には、龍野高校で栽培増殖したハエトリソウやモウセンゴケ類、サラセニア、ムシトリスミレ、ムジナモなどをおみやげにプレゼントしました。栽培については簡単な説明しかできませんでしたが、本やインターネットで栽培方法を調べて大切に育ててほしいと思います。

　「科学の屋台村」を開催していただいた、姫路科学館のみなさんありがとうございました。

　参加していただいた小学生・幼稚園児・保育園児のみなさん。みなさんが中学生・高校生になったとき、みなさんが子どもたちに科学の面白さを伝えてくれる日を楽しみにしています。

　またどこかでお会いしましょう。

　姫路市立手柄山温室植物で開催されている、「食虫植物展」で自然科学部の研究成果をポスター展示させていただいています。

　内容は、食虫植物のモウセンゴケの進化についてです。食虫植物のモウセンゴケの交配種に、動物性・植物性さまざまな試料を腺毛や葉身にのせた時の腺毛の運動や葉身の屈曲度合いを、タイムラプス機能付きのデジタルカメラで記録して分析しました。その結果、動物性の試料に限らず、植物性の試料についても腺毛や葉身の運動が確認できました。

　モウセンゴケは進化の過程で、はじめは花粉や胞子などの植物性の付着物を養分にしながら、次第に小型昆虫などの動物に対しても確実に捕虫できるように腺毛や葉身の運動を獲得したと考えられます。

　この研究成果は2020年に姫路市で開催予定であった「第13回食虫植物国際会議 in 姫路」で発表予定でした。しかし新型コロナウイルスが世界中で蔓延したため、国際会議は2023年の開催をめざし延期されています。（食虫植物国際会議HP）

　当時の研究を行った生徒たちは卒業してしまいましたが、2023年に姫路市で食虫植物の国際会議が開催されたときは、龍野高校からも何らかの研究発表ができるようにがんばりたいと思います。

　昨年より龍野高校課題研究生物多様性班（ため池班）と自然科学部が、太子町まちづくり課と協働で太子町総合公園柳池で「ため池を活用した絶滅危惧植物の生息域外保全」の野外実験を行っている。

　昨年度、挿し木などで移入したヒシモドキが結実し、今春発芽、そして現在開花している。

　ヒシモドキは全国的に希少な水草で、兵庫県内にはたつの市内のため池1カ所にしか自生していない。その自生地もため池の改修工事後、水深が深くなり、さらに天敵のブラックバスがいなくなったことでアメリカザリガニが増殖するなど環境の変化により絶滅の危険性が増大している。

　ヒシモドキの野外絶滅に備えて、栽培による生息域外保全を長年取り組んできたが、水鉢などでの栽培条件下では開放花が咲くことは極めてまれである。昨年から、ため池を活用した生息域外保全に取り組んできたが、捕食者のコイがいるためかアメリカザリガニの被害も少なく、昨年は開花を確認できなかったが今年はじめて開放花を咲かせた。

　ヒシモドキが希少植物であるだけでなく、栽培条件下では開花しにくいこともあり、「幻の花」といえる。

　なお6月12日にアメリカオニアザミの駆除をおこなったが、開花株は順調に枯死していた。ただし、未開花のため除草剤の散布を逃れた幼苗（ロゼット状）がまだ残されていることがわかったので、今後再度駆除作業を行いたい。

　太子町総合公園で要注意外来植物のアメリカオニアザミの駆除を行いました。

　アメリカオニアザミはヨーロッパ原産の外来植物でアメリカから輸入された飼料に混入し帰化したそうです。

　花は大変美しく鑑賞価値があるのですが、全草に鋭いトゲがありシカも食害することがありません。

　多くの花を咲かせ、長い冠毛を持つ種子は遠くまで飛散します。昨年の課題研究生物多様性班の植物相の調査で太子町総合公園柳池に、アメリカオニアザミが造成につかわれた用土とともにもちこまれ生育地が拡大していることが分かりました。このまま放置しておくと、公園で遊ぶ幼児・児童がけがをする危険性があるので、対策を太子町まちづくり課担当者と協議しました。草刈り機では根を枯らすことが困難で再生しやすいことから、農地用の除草剤を葉面散布し駆除することにしました。

　今回の駆除では、アメリカオニアザミに除草剤を散布した後、効果不足の場合でも種子の形成と飛散を防止するために花茎を切除しました。すでに園路にも分布を拡大しており、今後も継続的な観察と駆除を行う予定です。

　アメリカオニアザミの除草剤の散布後、龍野高校生物多様性実験場にノジギクとフジバカマの苗を移植しました。

柳池の最大の群落　除草剤散布後、花茎を切除
園路沿いに生育するアメリカオニアザミ	通路に生育するアメリカオニアザミ
チョウやハチなど訪花昆虫は多い（写真　ﾓﾝｷｱｹﾞﾊ）	ノジギクの苗の移植

5月29日、西播磨地区の自然科学系クラブが姫路市の福泊海岸に集合し、海浜植物の植生調査をおこなった。

福泊海岸は，姫路市的形町にあり播磨灘に面した人工海浜である。1989年に造成され，2002年に海浜植物の生育が確認された。

遷移の経過を記録すること、さらに西播磨地区自然科学系クラブの活性化などを目的として2005年に高校生が主体となって植生調査を実施した。以降は毎年、西播地区の自然科学系クラブの高校生があつまり、兵庫県生物学会と兵庫県教育研究会生物部会西播磨支部が共同で植生調査を継続してきた。2020年と2021年はコロナ過のため高校生による調査は3年ぶりに実施することができた。

　開会式の後、本校自然科学部顧問の田村教諭より簡単に植生調査方法など説明があり、各校・各班に分かれて調査をおこなった。

広い海浜の植物を調べるために、海岸沿いの北側歩道から海岸に下るコンクリート階段を起点として、砂浜を横断して波打ち際近く植生がなくなるところを終点に、西から東へ10m間隔でライントランセクトを19本設置した。トランセクト起点から終点まで1m×1mの方形区を連続的に設けて，方形区内の全ての植物名と被度を記録した。

　調査の結果、コウボウムギやコウボウシバの定着。ハマゴウやハマボウフウの大株の出現や、オカヒジキやツルナの分布の拡大などが確認できた。近年砂浜を攪乱するような大型台風がなかったことがこのような結果につながっていると考えられる。

　5月27日、校内の里山でムラサキとフウランの生息域外保全に取り組みました。

　ムラサキはたつの市新宮町産で、すでに現地では野生絶滅しています。しかし実生による累代栽培でたつの市産ムラサキの系統保全を行っています。今回は、簡易防獣柵による効果と、無潅水栽培による個体の維持が可能か調べたいと思います。

　野外実験が成功すれば、野生絶滅した現地の復元などに一歩前進できるのではないかと思います。

　フウランはたつの市内の神社から提供された株です。落雷により着生していた木が枯死し、倒木の危険性があったため枝の伐採時に着生していた株を提供していただき、校内の中庭で栽培していました。しかし、シカの食害にあうなどしたため、シカに食害されにくい高さのアラカシの樹幹に麻縄でしばりつけ、着生させることにしました。現在、根が成長をはじめていますが、うまくいけば今年中には着生するのではないかと思います。

　ムラサキもフウランも兵庫県レッドデータAランクの植物です。もし野外で見かける機会がありましたら、継続的な観察を行い、写真撮影など記録を残してください。そして、減少が著しいと判断されたら保全のため人と自然の博物館など専門家に相談してください。

花を生かした地域の街づくりに取り組む「全国花のまちづくり姫路大会」が21日、アクリエひめじで開催された。

姫路市内の高校生も、華道部や園芸部が生け花や立体花壇などの作品を展示した。

龍野高校からは自然科学部で取り組んでいるサギソウ関係の研究について展示した。内容は姫路市花である絶滅危惧植物のサギソウの「微酸性電解水添加培地」を活用した無菌培養技術をポスターと無菌培養中の培養器の展示。またサギソウ自生地における保全活動として、人工交配や大型草本の刈り取りの効果などもポスター展示を行った。

　今回は、定期考査中のために部員の参加ができず残念であった。

　なお、姫路市以外の高校からは龍野高校のみの参加であったが、以前から調査研究活動などでお世話になっている姫路市立手柄山温室植物園から展示スペースを提供していただき参加することができた。ご協力ありがとうございました。

４月30日、兵庫県立大学理学部構内のササユリ・ギンランの生息地での保全活動を行いました。

理学部に行く前に、兵庫県RD Aランクのヤマブキソウの自生地での現状調査を行いました。

例年よりもシカによる食害が目立ちました。今後個体数が急激に減少することが予想されます。現在の群落の分布を、レーザー距離計を使用し記録しました。

理学部では、大学から許可をとりササユリとギンランの保全活動を行っています。全国的にいえることですがシカの増殖により、林床の植物は食害され激減しています。ササユリやギンランも30年前は、それほど珍しい植物ではなかったのですが、近年は開花株に成長する前にシカに食べられているようです。針金のネットをチューブ状に加工して株を囲みました。

午後からは、「ひょうご環境体験館」の見学に行きました。以前龍野高校でも勤務されていた芦谷館長はから館内の展示物の解説などをしていただき、その後屋外でジャコウアゲハの産卵などを観察しました。

　オチフジは、フジの花の咲くころに、渓流に面する落葉樹林の林床に生育するシソ科の植物です。日本の固有種で、地球上では現在西播磨地方の数カ所にしか生育していません。初めて発見されたのは和歌山県高野山（真言宗本山）奥の院です。西播磨の生育地の一つが船越山で、船越山には真言宗別格本山瑠璃寺があり、たびたび本山へ僧侶を派遣していました。和歌山では高野山の１か所にしかないオチフジは、もともと船越山から僧侶が移植した株ではないかといわれています。

　播磨高原を開発する時に環境アセスメント調査が行われ、多くの貴重な植物が見つかりました。オチフジもそのような植物の一種です。上郡町金出地ダム建設にともない水没するオチフジの自生地から、SPring-8や県立大理学部、近隣の小・中・高等学校に移植されました。

　龍野高校にあるオチフジは、県立大附属高校に移植され繁殖した株から、挿し木により増やした金出地系統の株です。生息域外保全のため、４月22日ポット苗を校内に地植えを行いました。環境に適応できれば、ポットで栽培するよりも生育は安定すると思います。

　オキナグサは草原に生育する絶滅危惧植物です。スキー場や河川の草地などにわずかに生育地が残されているようですが、野生株をみることは極めて稀です。

　龍野高校で栽培している系統は、上郡町の植物愛好家により千種川（赤穂市坂越）で数十年前に採集され栽培により維持されていた株の子孫です。

　河川改修工事などにより、現地ではすでに絶滅しており、貴重な系統といえます。2020年の初夏に種子を分けてもらい、2年目の今年いくつか開花しました。将来、野生復帰を考えて校内の空き地に100粒以上の種を播き、無潅水・無肥料で育てた株も1株だけですが、開花しました。また、昨年7月に太子町内の野外実験場に播種1年後の苗を移植しました。地温が低いためかまだ開花はしていませんが、花芽を確認できました。

　今後シカの食害に注意し、採種し実生により千種川系統オキナグサの維持に努めたいと思います。

　将来的に、赤穂市立高雄小学校のハマウツボの保全活動のように、千種川流域の小学校の環境教育に活用してもらえるように、千種川系統オキナグサの生息域外保全を続けたいと思います。

プランター栽培

直播き栽培

　オオツルコウジは照葉樹林の林床に生育する常緑低木です。普通種のヤブコウジに似ていますが2回りほど大型です。

　兵庫県南部のオオツルコウジ群落に、要注意外来植物のトキワツユクサが侵入し、オオツルコウジの生育に悪影響を与えています。そのため、自然科学部ではオオツルコウジ群落の保全のために、昨年に続き3月27日にトキワツユクサの除草作業を行いました。

　トキワツユクサは、除草をしても茎の一節からも発芽再生するので、どのようにしたら生育を抑制できるのか、除草場所のモニタリングについても今後行う予定です。

絶滅危惧種　オオツルコウジ	除草作業
トキワツユクサの除草前	トキワツユクサの除草後

　ムラサキは、古来より染色や医薬品の原料として利用されてきた有用植物です。

　しかし、牛馬の飼育や、かやぶき屋根の減少に伴い、飼料や資材の供給の場となっていたススキ草原は放置され、遷移の進行に伴いなくなりました。その結果ムラサキだけでなくキキョウやオミナエシなどの草原生植物の多くが絶滅危惧種になっています。

　龍野高校で栽培してているムラサキはたつの市新宮町で発見されたムラサキの種子からの増殖品ですが、野生株はシカの食害のためか消滅しました。

　たつの市新宮町産ムラサキの絶滅を防止するために、龍野高校だけでなく姫路市立手柄山温室植物園などでも生息域外保全を行っています。

　長年の栽培からムラサキの特性もわかってきました。発芽率が低いといわれるムラサキですが、翌春に発芽しなくても、あきらめず管理すると一年後に発芽することもわかりました。

　今回の移植苗も昨年秋に播種したものではなく昨年春に発芽しなかったものが今春発芽した実生苗です。

	写真左上　ポットに用土を入れて1本ずつ移植   写真右上　5つタネをまき、翌々春に5粒とも発芽。　　　　　中列　左2本は雑草の発芽苗   写真左下　ムラサキの花　5月～10月に開花 　　　　　今年の発芽苗も生育の早い株は6月から開花　 　　　　　予定。

　3月19日、太子町総合公園柳池の清掃活動・生物調査に自然科学部5名と課題研究生物多様性班2名が参加しました。

　清掃活動・生物調査に先立って、前姫路市立手柄山温室植物園園長の松本修二氏による講演会がありました。「植物を守るには」というテーマで話していただきました。手柄山温室植物園の地域の希少植物の保全活動の様子や、生物多様性、絶滅危惧植物、特定外来種・要注意外来種についての解説や、生息域内保全・生息域外保全を行う場合の注意点についても説明がありました。

　龍野高校での地域の生物多様性の保全活動「生物多様性龍高プラン」に関連した、大変参考になる内容でした。

　講演会の後、まずは柳池周辺や池の中のごみを集めました。自然科学部の生徒も胸の高さまである長靴（胴長）を着用して、ため池内のビニール袋などのゴミを回収しました。

　清掃活動のあと、たも網を使って生き物調査をしました。前日までの雨のため、昨年よりも水位が高くコイなど魚は見えてはいるのですが捕獲できませんでした。しかし、メダカやアメリカザリガニ、ミナミヌマエビなどを採集し、みんなの採集品を持ちよって、松本さんたちに解説をしていただきました。

　新入生の皆さんも、生き物や野外活動に関心のある人は、一緒に活動しませんか。

講演会　「植物を守るには」 　　　　　　松本修二氏（手柄山温室植物園）	清掃活動
生物調査　（後方は龍野高校生物多様性野外実験場）	採集品の解説
講演会のグラフィックレコード　 制作　NPO法人アンビシャスコーポレーション	講演会のグラフィックレコード　  制作　NPO法人アンビシャスコーポレーション

第45回兵庫県総合文化祭自然科学部門発表会が11月6日・7日に開催されました。

新型コロナウイルス感染拡大防止のため、6日の口頭発表は非公開で神戸高校で開催され、7日のポスター発表はバンドー神戸青少年科学館で会場入場者数を各校2人に制限して行われました。

　龍野高校の発表のテーマは「サギソウ共生菌の採集方法と培養方法の開発」です。

　絶滅危惧種サギソウの保全のためには、遺伝子多様性を維持するために実生による増殖技術が必要です。しかし、ラン科植物のサギソウの種子には胚乳が無く、共生菌からの養分供給がなければ発芽できません。そこで、自然の中から、共生菌を見つけ出し、その菌を培養する技術を開発したので発表しました。

　口頭発表の部では奨励賞を、ポスター発表の部では優秀賞を受賞しました。

　残念ながら、全国大会や近畿大会への出場権は獲得できませんでした。来年は今回開発した技術を用いた野外実験を行う予定です。

　自然保護や生きものに興味関心のある中学３年生のみなさんも私たちと一緒にサギソウなどの絶滅危惧種の保全活動に取り組みませんか。いろいろな発見があり面白いですよ。

　なお、詳しい研究内容については、兵庫県高等学校文化連盟自然科学部門ホームページ（https://dmzcms.hyogo-c.ed.jp/sizenkagakubu/NC3/cf/2021）に論文がありますのでご覧ください。