自然科学

3月21日たつの市内のサギソウ群落の保全活動を行いました。この場所は地元の自治会によって管理されており、木道が設置されるなど、湿地を傷めるめることなく湿生植物の観察ができます。

　今回の作業は湿地内の大型草本カモノハシを除去することで地表に光が届くようにします。陽生植物のサギソウは光量不足になると開花しにくく、個体数が減少します。そこで例年サギソウが発芽成長する前にカモノハシを刈り取り湿地外に除去しています。

　カモノハシの植生被度の低下した除草処理区では、サギソウだけでなく食虫植物のモウセンゴケやミミカキグサの仲間も個体数を増やしています。

　除草作業後には、サギソウの共生発芽実験の準備をしました。これまでの保全活動で、刈り取りをすることで数年で個体数が急増することがわかりました。しかし日当たりが良くなるだけでは開花率は高くなっても、個体数はあまり増えません。増加するためには分球だけでなく実生による増殖が促進される必要があります。しかし、サギソウの種子は胚乳がないため自然界での発芽率はあまり高くないと言われています。そのため刈り取り作業は光条件の回復だけでなく、発芽率の上昇に効果があることが予測されました。

　そこで2021年度に室内実験で、サギソウの種子は枯れ草を分解するカビの仲間により発芽が促進されていることを確認しました。今回は野外でも同様に腐朽する枯れ草周辺部で発芽しやすいことを確認するための実験観察を実施することにしました。

　この実験結果が予想通りであれば個体数の減少した自生地でも効率よく、遺伝子多様性をたもちながら実生によるサギソウ群落を復元させる技術が確立できます。播種時期などの問題もありますが、夏休み頃にはある程度結果がでるのではないかと思います。

　その後、他のため池に移動してトウカイコモウセンゴケ群落の保全作業を行いました。トウカイコモウセンゴケはモウセンゴケ同様陽生植物ですが、モウセンゴケのような越冬芽をつくりません。そのため春先は凍結や霜により葉は痛んでいます。

　自生地では、トウカイコモウセンゴケを霜から守っていた、コナラ等の落ち葉を取り除き日当たりを回復するとともに、種子が発芽成長しやすいようにしています。

　生徒の一人が湿地内に油膜を発見し、油による湿地の汚染を心配していました。しかし、今回の油膜は環境汚染には影響のない、鉄バクテリアの繁殖によるものです。鉄バクテリアは化学合成細菌の仲間で、水中の鉄イオンを酸化により生じる化学エネルギーを利用して糖を合成し生活しています。そのため、水中には酸化鉄の沈殿が確認できます。もし酸化鉄の沈殿がないようであれが、オイルなどの流失を疑う必要があります。

　ムラサキは古来より染色や薬用植物として利用されてきました。しかし、生活の変化により草原や里山の放置による遷移の進行、シカなど野生動物の増加にともなう食害などにより兵庫県では阪神地区の1か所にしか自生地が残されていません。

　龍野高校では、地域の希少植物の生息域外保全を行っています。栽培されているムラサキはたつの市新宮町産ですが、シカの食害のためか自生地では生育が確認できなくなりました。栽培品は絶滅の前に採種した新宮系統株の子孫になります。長年にわたり栽培することでムラサキの特徴がいろいろと知ることができました。

　ムラサキは多年草ですが、2年目以降は根腐れしやすくなること。種子は発芽抑制物質をもち、播種後2年目の春に多く発芽することなどです。文献によれば流水中に浸すことで発芽抑制物質を除去できるようです。今年は、校内の湧水を利用して、発芽物質を除去できるのか試しています。

　3月5日（日）、光都の先端科学技術支援センターで「令和4年度西播磨地域づくり活動実践交流会（西播磨地域ビジョンフォーラム）」が開催されました。西播磨地域から高校13校、一般団体22団体が参加して、活動事例を発表しました。

　龍野高校からは自然科学部が参加しました。自然科学部では地域の生きものや自然環境の保全活動「生物多様性龍高プラン」を実施しています。今年は、兵庫県花ノジギクが県鳥コウノトリに比較して県民の認知度が低いことを解決するために、「ノジギクを理科教育の教材として活用」が有効と考えて、このテーマについて自然科学部と課題研究Ⅱのノジギク班が取り組みました。その研究ポスターなど展示解説しました。

　ポスターセッションのあと、ステージ発表として佐用高校の地元でつくられる皆田和紙などを活用した自作衣装でのファッションショーや太子高校のコーラスの披露がありました。

　さらに一般の7団体による口頭発表のあと各団体代表者とコメンテーターによるパネルディスカッションが行われました。

　高校生だけの交流にとどまらず、街づくりに取り組むいろいろな団体との交流ができました。ポスターセッションの時間が1時間と短く、対面で十分に話をする時間が取れなかったのが残念です。

　【参考】兵庫県HP　https://web.pref.hyogo.lg.jp/whk01/press/0228visionforum.html

「第20回高校生・高専生科学技術チャレンジ（ＪＳＥＣ2022）」は科学コンテストの世界大会（ＩＳＥＦ）日本代表を決める大会です。参加資格は高校生だけでなく高等専門学校生も参加できます。対象となる研究分野は物理・化学・生物・地学分野以外にもロボット工学・数学・社会科学など多岐にわたります。日本代表を決めるコンテストなので、ＳＳＨ指定校だけでなく、高専、大学の附属高校など有力校が出場しています。

自然科学部生物班では「植物科学部門」に微酸性電解水を活用した「ペットボトルで簡単組織培養」の研究テーマで予選にエントリーしました。結果は佳作（植物科学部門11～13位相当）で最終審査会には出場できませんでしたが、1年生3名のチームでの受賞となりました。

今回の研究のポイントは高価な設備であるオートクレーブやクリーンベンチを使用しないで、花弁の脱分化からカルスを誘導する実験方法の開発です。微酸性電解水により、容器内・培地・植物体・器具を滅菌するため、高温・高圧での滅菌できないペットボトルのような非耐熱性容器を活用できます。

この手法で、市販のスプレーギクや兵庫県花ノジギクの花弁からカルスの誘導に成功しました。

今後は、来年度姫路市で開催予定の「食虫植物国際会議」で発表できるように、「微酸性電解水添加培地を用いた食虫植物の無菌培養」に取り組む予定です。

　2月11日（建国記念日）兵庫県立人と自然の博物館で「共生のひろば発表会」が3年ぶりに現地開催された。

　龍野高校からは、自然科学部生物班が参加した。研究内容は「ペットボトルで簡単組織培養」についてである。従来の組織培養はニンジンの形成層の使い、高価なクリーンベンチやオートクレーブなどの設備が必要であるが、今回開発した方法であれば、キクの花弁（舌状花）を使い、滅菌に微酸性電解水を用いることで簡単に組織培養（脱分化からカルスの形成）を実験することができる。

　これまで、バイオテクノロジーの生徒実験はオートクレーブやクリーンベンチなどの設備の充実した農業高校などであれば可能であるが、普通科高校では実施できなかった。しかし今回開発した実験方法であれば実験が可能となった。さらに、開発した実験方法で兵庫県花ノジギクの花弁でもカルスの誘導が可能であることが確認できた。ノジギクの教材化により、兵庫県花が県民に認知につながると思う。

　発表には参加者の高校生だけでなく、多くの人と自然の博物館の研究員の方々にも発表を聴いていただけた。

　発表会の後には、「標本の遺伝情報をフル活用して生物多様性を守る」と題して中濱直之研究員の講演があった。

　押葉標本の種子の中には発芽能力が残されたものもあり、標本の遺伝子をつかって遺伝子多様性を回復させる試みなど興味深い内容であった。

開会式	研究員による口頭発表