じじぃの「サンゴ・光合成をする不思議な動物！共生の雑学」

2016年沖縄恩納村サンゴ産卵

動画　YouTube
https://www.youtube.com/watch?v=7AEQWloS5RU

光合成するウミウシ

「光合成動物」画像検索

https://search.yahoo.co.jp/image/search?ei=UTF-8&fr=wsr_is&p=%E5%85%89%E5%90%88%E6%88%90%20%20%E5%8B%95%E7%89%A9&aq=-1&oq=

光合成 ウミウシが激減、危機的状況、研究に支障も

2018.07.24　ナショナルジオグラフィック日本版サイト
生命には一定のルールやパターンがあるものだ。例えば、植物は太陽エネルギーを活かせるため、動き回る必要がない。
一方、動物は光合成という素晴らしい能力を持たないゆえに、走ったり、這ったり、羽ばたいたり、植物を探して食べたりしなければならない。
動物は光合成をしたりしない。それがルールのはずだ。光合成は植物の役割だと。

だが、そんなルールなどお構いなしの小さなウミウシがいる。
https://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/18/072400326/

『「利他」の生物学　適者生存を超える進化のドラマ』

鈴木正彦、末光隆志／著　中公新書　2023年発行

コラム4　光合成をする不思議な動物より

刺胞動物とは、クラゲやイソギンチャクに代表される刺胞（毒針を発射する細胞小器官）を持つ動物のことです。この刺胞動物のなかには、動物であるにもかかわらず、光合成をするものがいます。その代表例がサンゴです。

サンゴは、宝石サンゴと造礁サンゴに分けられます。光合成をするサンゴは、造礁サンゴと呼ばれるほうです。造礁サンゴはその名の通り、サンゴ礁を形成します。造礁サンゴには、渦鞭毛藻に属するシンビオディニウム類が共生しており、この共生藻は紅藻由来のペリディニンという褐色色素を持っています。そのため、共生藻は褐虫藻と名付けられました。褐虫藻は二次共生体ですので、サンゴは三次共生体になります。

サンゴ礁は、オーストラリアのグレートバリアリーフのような低緯度地域で外洋に面しており。日光がさんざんと降り注ぐ浅い海に形成されます。
日本では、琉球列島と小笠原諸島の島々にサンゴ礁が見られますが、これらはサンゴ礁の分布の北限域になっています。造礁サンゴの主な種類は、イシサンゴ目に属します。約1600種のイシサンゴ類のうちの半分、約800種が「褐虫藻」を持っており、サンゴ礁を形成します。

褐虫藻が作る栄養分の分け前

褐虫藻は、光合成によってブドウ糖を作ります。造礁サンゴが獲得している栄養分総量のうち、褐虫藻が産出した栄養分の割合は約70パーセントであり、サンゴ自身の口で摂取した栄養分の割合は約30パーセントです。サンゴは自力でも栄養分を確保しているので、サンゴの栄養獲得スタイルは、独立栄養性と従属栄養性を兼ね備えた混合栄養性ということになります。

イシサンゴ類であるハナヤサイサンゴの場合、褐虫藻は自分で産出したエネルギーの10パーセントを自分の呼吸や成長に使用し、なんと残りの90パーセントはハナヤサイサンゴに供与しています。
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ところで、サンゴが産出するアンモニアやリン酸は、サンゴが捕食したものや粘膜層に住む窒素固定細菌の産出物に由来しています。サンゴの細胞内に共生している褐虫藻はブドウ糖などの炭水化物を産出しますが、窒素有機物は産出しません。窒素固定細菌は、サンゴに不足しがちな窒素有機物を補ってくれています。

また、粘液層の細菌密度は海水中よりも非常に高くなっていて、細菌にとって良好な生息場所のように思われます。粘液層栄養分を存分に利用できるからです。このように、窒素固定細菌などの細菌とサンゴも共生関係にあるといえるでしょう。

サンゴの粘液はサンゴ礁に生息するカニや小魚の餌になっていると書きましたが、細胞外へ粘液を分泌することは、サンゴにとってもエネルギーの無駄遣いなどではありません。むしろサンゴと細菌の共生関係を保つために必要不可欠な行為です。また、サンゴは粘液層表面に砂などの塵が貯まると粘液層を剥がして捨ててしまいます。そうすることによって、サンゴは光合成に必要な光量を確保しているのです。剥がされた粘液層もカニや小魚の餌となり、有効利用されています。