いよいよ7月も下旬に入り、関東甲信地方では梅雨が明けました。夏本番です。天気予報で予想最高気温に40℃と表記されてる地域もあるくらい、猛暑日が続いています（夏日、真夏日、猛暑日はあるけど、酷暑日ってあるんでしょうか？熱帯夜はありますが、真夏夜、超熱帯夜もある？）。予想気温で“40℃表示”はこれまで見たことない気がします（汗）。外に出た瞬間、強い日差しとむっとした空気に包まれて、「出掛けるのやめようかな？」と思ってしまいます（汗汗）。

こうした時期に特に気をつけたいのが、熱中症ですね。熱中症というと、炎天下で長時間過ごしたときに起こるもの、というイメージがあるかもしれませんが、室内でも起こりますし、寝ている間にも起こることがあるようです。夜のあいだに室温が上がり、さらに自分では気づかないうちに汗をかくことで、体の水分が失われてしまうためだそうです。寝る前の水分補給はもちろん、冷房も欠かせません。設定温度は26〜28℃を目安にしつつ、扇風機も併用して、無理のない範囲で快適に過ごしたいところです。暑さを我慢するより、体を守ることを優先しましょう。環境省の熱中症対策資料でも、睡眠時の暑さ対策として冷房の使用が重要であることが示されています。

さて、そんな暑さのなかでも、休日になるとつい街を歩きたくなるものです（実は暑いのは結構好き）。先日、東京・中目黒を散策していたとき、偶然「ABCラーメン」という看板を見つけました。後で調べたら、1977年創業、銀座で47年続いた老舗ラーメン店が、2024年12月に中目黒へ移転オープンしたお店とのこと。

アストロバイオロジーセンターを略すと「ABC」なので、名前を見た瞬間に勝手ながら親近感が湧いてしまい、そのまま吸い寄せられるように入店しました（映画のタイトルにも「ABC of 〇〇」てのを見かけたことがあります。流行るんでしょうか）。店内はきれいで落ち着いた雰囲気があり、店員さんもとても親切でした。席も「お好きなところへどうぞ」と案内してくださり（これ、地味に重要）、散策で少し疲れた体にはありがたい空間でした。ラーメン（細麺と太麺を選べました。こういう選択肢があると嬉しくなります）とチャーハンを注文しました。スープも麺も食べやすく、チャーハンもおいしくて、休日の散策途中に立ち寄るにはぴったりのお店でした。どうやら餃子も名物のようなので、次に訪れるときはぜひ餃子も試してみたいところです。

ということで、本題に入りましょう。第2回・前編では、マリモが1個の生物ではなく、糸状体が集まった集合体であること、そして「着生型」「浮遊型」「集合型」という3つの生活形を紹介しました。今回の中編では、視点を少し広げて、マリモが世界のどこに分布しているのか、そして阿寒湖のマリモが過去にどのような変化をたどってきたのかを見ていきます。途中では、最近の論文で話題になっている「学名変更」の話にも少し触れてみたいと思います。長くなったので①～③に分けました。

 マリモは世界のどこにいる？ 北半球に点在する不思議な藻類

マリモには「着生型」「浮遊型」「集合型」という3つの生活形があることを紹介しました。私たちがよく知っている丸いマリモは、そのうち「集合型（球状型）」にあたります。しかし、世界全体で見ると、マリモは必ずしも丸い姿で暮らしているわけではありません。阿寒湖のような大型の球状群落は例外的で、多くの産地では小型の球や着生・浮遊の状態で暮らしています。

では、マリモは世界のどこに生育しているのでしょうか。

マリモは、日本だけにいる生き物ではありません。学術的には、北半球の冷涼な地域を中心に分布する淡水性の緑藻として知られています。Boedeker らの研究（2010a, b）では、標本庫に保存されている標本、過去の文献、現地観察の記録をもとに、マリモの世界分布が詳しく調べられました。その結果、マリモは淡水域や一部の汽水域^＊1 を含む283地点から記録されており、その多くは中央ヨーロッパから北ヨーロッパに集中していました。

（＊1 汽水：海水と淡水が混ざった水）

「マリモ」と聞くと、どうしても北海道・阿寒湖のイメージが強いかもしれません。しかし、世界地図上で見ると、マリモの記録はヨーロッパ側にかなり多く分布しています。特にスウェーデン、ドイツ、イギリス・アイルランド、日本、ロシアなどから多くの記録があります。ヨーロッパでは淡水湖だけでなく、バルト海沿岸のような塩分の低い汽水域にも分布している点が特徴的です。

ここで少し面白いのは、マリモが「どこにでもいる藻類」ではないという点です。

淡水性の藻類のなかには、鳥や水の流れ、人間活動などによって広く運ばれ、世界中にコスモポリタン（普遍種）として分布するものも少なくありません。ところが、マリモの場合は少し事情が違います。マリモは乾燥に強い休眠胞子^＊2 のような特別な耐久構造をほとんど作らず、主に糸状体の断片化（バラバラにちぎれること）によって増えると考えられています。そのため、長距離を移動して新しい湖に定着する力はあまり高くないと推定されています。

つまり、マリモは北半球に広く分布している一方で、実際にはかなり「移動が苦手な藻類」なのです。

（＊2 休眠胞子：乾燥などの厳しい環境を生き延びるためにつくられる、丈夫な胞子。）

では、なぜそのような藻類が、ヨーロッパや日本、アイスランド、北米の一部など、離れた地域に点々と分布しているのでしょうか。ここで関係してくるのが、過去の氷河期です。

Boedekerらは、現在のマリモの分布には、更新世の氷河期の影響が残っている可能性を指摘しています。特に、現在の記録密度が高い中央・北ヨーロッパの多くは、かつて氷河に覆われていた地域です。一見すると不思議ですが、氷河の周辺には氷でせき止められた湖や、氷河の後退に伴って形成された水域が存在し、そうした場所がマリモの避難場所、あるいは再分布の足がかりになった可能性があります。

一方で、分布は連続しているわけではありません。日本とヨーロッパの間には、シベリアや中国北部など、一見するとマリモが生育できそうな地域が広がっています。しかし、Boedeker らの調査では、これらの地域から確かな記録はほとんど見つかっていません。そのため、マリモの分布は、日本とヨーロッパの間が大きく途切れた「飛び地状」の分布である可能性が指摘されています（ただし、これらの地域が十分に調査されていないだけ、という可能性も残されています）。

このように見ていくと、マリモは「世界中にどこでもいる普通の藻類」ではなく、冷涼な北半球の水域に点在し、過去の地球環境の変化を反映しながら現在まで生き残ってきた貴重な藻類だといえます。丸い姿のかわいらしさとは裏腹に、その分布の背景には、氷河期、湖の形成、分散能力の低さといった、かなりスケールの大きな物語が隠れています。

そして、ここで改めて重要になるのが、阿寒湖のマリモの特別さです。

マリモという藻類そのものは、北半球の各地に分布しています。しかし、大きな球状の集合体が美しく群生する場所は、世界的に見ても非常に限られています。アイスランドのミーヴァトン湖（Mývatn）では、かつて直径約12 cm以上の大型の球状マリモ群落が知られていましたが、その群落は過去数十年の間に大きく縮小し、現在では消失したと報告されています。Einarsson（2014）の報告書では、大型球状マリモ群落は、ミーヴァトン湖以外では日本の阿寒湖とウクライナの湖のみだったこと、そしてその衰退が光環境の悪化・泥の埋没・藍藻ブルームの激化（背景に湖内採掘と富栄養化）と関係していることが述べられています。

つまり、「マリモがいる湖」と「巨大な球状マリモが群生する湖」は、まったく意味が異なります。

マリモという種は世界に点在しています。しかし、阿寒湖のように、直径30 cmに達するような大型の球状集合体が湖底一面に広がる場所は、現在では極めて限られています。私たちが阿寒湖のマリモを特別天然記念物として守っている理由は、単に「丸くてかわいいから」ではありません。世界的に見ても、阿寒湖が非常に特殊で奇跡的なマリモの生育環境をいまなお保っているからなのです。

 ちょこっと余談：日本にもいろいろな「マリモ類」がいる

世界分布を見ていくと、マリモは北半球のあちこちに点在しているようでいて、実はかなり限られた条件のもとで生きていることが分かります。しかも、丸い集合型、とくに大型の球状マリモとなると、その条件はさらに厳しくなります。

ここで少し、日本国内のマリモ分布にも目を向けてみましょう。

日本で「マリモ」と聞くと、多くの方がまず思い浮かべるのは、やはり北海道・阿寒湖の丸いマリモでしょう。阿寒湖は、大型の球状マリモが群生する場所として世界的にもきわめて重要です。一方で、マリモという藻類そのものは、阿寒湖だけに生育しているわけではありません。

1. 日本国内の産地リスト

日本国内では、北海道の阿寒湖のほか、チミケップ湖、釧路湿原の塘路湖（とうろこ）・シラルトロ湖・達古武湖（たっこぶこ）、本州では青森県の小川原湖（おがわらこ）、山梨県の西湖・山中湖、滋賀県の琵琶湖などから、マリモの仲間が報告されています（シラルトロ湖（神田1979）、達古武湖（神田1980）、塘路湖（神田1982）、チミケップ湖（Soejima et al. 2009）、本州の各湖（Soejima et al. 2009）、山中湖（Tuji et al. 2021）など）。ただし、阿寒湖以外の場所で見つかるものの多くは、私たちがイメージするような丸い球状体ではなく、岩などにくっついて育つ「着生型」や、水中に漂う「浮遊型」に近い姿です。つまり、日本国内でも「マリモがいる場所」と「丸いマリモが見られる場所」は、分けて考える必要があります。

2. 湖ごとに生活形が違う

この点は、Soejima ら（2009）の研究でも重要なポイントとして示されています。阿寒湖・チミケップ湖・達古武湖・小川原湖・西湖・琵琶湖の6湖で採集されたマリモを調べたところ、阿寒湖では球状集合体・浮遊型・着生型が見られる一方で、他の湖では着生型（西湖などは半浮遊性の着生型）が確認されています。特に、球状のマリモが自然状態でまとまって見られる場所は、日本では阿寒湖に限られるとされています。

3. 「丸いかどうか」で分けられるのか ── 塘路湖（とうろこ）のトロマリモ

ここで、少し昔の研究の面白い歴史をご紹介します。

釧路湿原の塘路湖には、古くからマリモの仲間が知られていました。ただし、その分類上の扱いは長い間揺れ続けます。1934年、菅野利助氏は塘路湖の藻類を、阿寒湖のマリモとは別の品種として記載しました。理由は、塘路湖のものが不規則な塊にしかならず、きれいな球体をつくらないことでした。1977年の『日本淡水藻図鑑』でも同じ扱いが踏襲され、「トロマリモ」という和名が与えられます。

ここでの分類の決め手は、はっきりと「丸くなるかどうか」でした。

これに異を唱えたのが、北海道教育大学釧路分校の神田房行氏です。神田氏は1979年から1980年にかけて塘路湖で採集を行い、顕微鏡下で糸状体を丹念に測りました。その結果、糸状体をつくる細胞の太さも長さも、太さと長さの比も、阿寒湖・シラルトロ湖・達古武湖のマリモと変わるところがない、と結論づけます（神田 1982）。

そのうえで神田氏は、「球にならないこと」を分類の根拠にすることそのものを退けました。過去の研究から、阿寒湖のマリモですら、量的には糸状体や不規則な塊の方が多いことが報告されていましたし、人工的に波を与えると球になることも実験で示されていたからです。つまり、「丸いかどうかは環境が決めている。だとすれば、それは種を分ける物差しにはならない」ということです。

ではどこが違うのか。神田氏が注目したのは、塘路湖の藻類が「小さな石にまで仮根^＊3 でしっかり付着している」という点でした。近隣のシラルトロ湖や達古武湖のマリモは、糸状体の中に小石を含んでいても簡単に洗い流せてしまうのに対し、塘路湖のものは頑固にくっついている。この付着性こそ塘路湖固有の性質だとして、新品種 Cladophora sauterif. toroensis を記載し、和名は先人にならって「トロマリモ」を残しました。

（＊3 仮根：藻類やコケなどが岩や石に付着するために出す、根のような細い突起。植物の根と違って水や養分を吸う働きはほとんどなく、その場にとどまるための「錨（いかり）」の役割を担っている。）

丸いかどうかではなく、別の性質（形質）で分ける。分類の根拠が、一段深いところへ移った瞬間でした。

そして現在、この品種区分そのものが姿を消しています。詳細な形態比較（Niiyama 1989）と、続く遺伝子解析（Hanyuda et al. 2002 ほか）によって、トロマリモもフジマリモもカラフトマリモも、日本のマリモはすべて同じ一つの種（分類群）として扱うのが妥当だと分かったからです。

「丸いかどうかで分ける」から「別の形質で分ける」へ、そして「すべて同じ種として分けない」へ。塘路湖の小さな藻類をめぐる約90年は、生きものを何によって区別するのかという科学の問いが、そのまま形になったような歴史でもあります。

4. 遺伝子が示した、もう一つの答え

ところが遺伝子解析は、面白いことに逆向きの答えも用意していました。日本のマリモが一つにまとまっていく一方で、それまでマリモの一種と思われていたものの中から、まったく別系統のものが姿を現したのです。

Hanyuda ら（2002）は18S rRNA遺伝子^＊4 を用いた系統解析により、阿寒湖のマリモとスウェーデン産の材料が同じAegagropila linnaei に属すること、そしてそれまで広く使われていた Cladophora 属とは異なる独自の系統（マリモ属）に位置づけられることを示しました（※学名については次回詳述）。

（＊4  18S rRNA遺伝子：生物どうしの近縁関係（血縁関係のようなもの）を調べるためによく使われる定番の遺伝子。）

5. タテヤママリモ・モトスマリモ、3種の整理

このように、日本には見た目はマリモに似ていても、分類学的には別系統に属する「マリモ類」も存在します。その代表が「タテヤママリモ」と「モトスマリモ」です。

タテヤママリモは、1987年に富山県立山町で見つかったマリモ状の藻類に由来するもので、長らく所属の定まらない存在でした。Hanyuda ら（2002）の系統解析でも「Cladophora sp. Tateyama」として扱われ、阿寒湖のマリモとは遺伝的に明らかに異なることが示されています。その後、この仲間に Aegagropilopsis という新しい属^＊5 が設けられ、現在ではAegagropilopsis moravica に関係する分類群として整理されています。

（＊5 「属」「種」「種小名」：生物の分類や学名（世界共通の生物名）を表す基本的な単位。生物を分類する階級は「界・門・綱・目・科・属・種」と続き、学名は『属名＋種小名』の2語で表記する（二名法）。属は、近縁な種をまとめたグループで、種はその中の個々の生物。種小名は、学名の後半にくる、属の中でその種を指し示す部分を指す。）

たとえば、Aegagropila linnaei なら、Aegagropila が属名（マリモ属）、linnaei が種小名で、二つ合わせて「種の名前＝学名」になる。人間の姓名でいえば、属名が姓、種小名が名にあたる、と考えると分かりやすい。なお、同じ種小名は別の属でも使えるため、種小名単体では種を特定できない。また、学名は斜体（イタリック）で表記するのが世界共通の慣例。

もう一つのモトスマリモは、もっと最近の話です。2016年、山梨県甲府市の民家の水槽に、マリモ状の藻類が出現しました。2022年にこの藻類が調べられ、遺伝子解析の結果、Aegagropilopsis clavuligera と一致することが分かりました（Tuji and Niiyama 2022）。水槽には、飼育者が本栖湖の湖岸で採取した二枚貝が入れられており、そこから持ち込まれた可能性が高いと考えられたことから、「モトスマリモ」と名付けられました。

つまり、日本で「丸くなる藻類」として確認されているのは、いまのところ次の3つです。

• マリモ（Aegagropila linnaei）── 阿寒湖をはじめ、国内各地の湖沼に分布
• タテヤママリモ（Aegagropilopsis moravica に近縁）── 1987年、富山県立山町で発見
• モトスマリモ（Aegagropilopsis clavuligera）── 2022年に報告された日本新産種

Tuji and Niiyama（2022）も、モトスマリモを「日本で確認された、球をつくるマリモ類の3種目」と位置づけています。同じ「マリモ」という呼び名の下に、実は複数の系統が同居しているわけです。

さらに最近（2024年）、神奈川県川崎市の民家の水槽でも、モトスマリモに近いマリモ状の藻類が見つかりました。飼育者によると、多摩川の河川敷で拾った石を水槽に入れたところ、しばらくして石の表面から緑色の藻類が発生し、やがて丸いかたまりになっていったそうです。国立科学博物館の発表（ウェブ記事「ふたたび見つかったモトスマリモ」）では、この藻類は国内2例目のモトスマリモとして報告されています。

ただし、ここで大事なのは、「多摩川の自然環境の中で丸いマリモが群生していた」という意味ではないことです。現時点では、多摩川で拾われた石に付着していた可能性が高い、という段階であり、自然状態でどのように生育しているのかは今後の調査課題です。

この話は、マリモ研究の面白さをよく示しています。私たちが「マリモ」と一言で呼んでいるものの中には、阿寒湖の特別天然記念物として知られるマリモだけでなく、見た目はよく似ていても別の系統に属するマリモ類が含まれています。しかも、それらは自然の湖底では目立たない糸状体として暮らしていて、水槽のような人工環境で初めて丸くなることもあるようです。

つまり、日本のマリモ分布を考えるときには、「どこにいるのか」だけでなく、「どの種なのか」「どの生活形なのか」「自然環境で丸くなっているのか、それとも水槽内で丸くなったのか」を丁寧に分けて見る必要があります。

そう考えると、阿寒湖の巨大な球状マリモがいかに特別な存在であるかが、さらによく分かります。日本にはさまざまなマリモ類がいる。しかし、阿寒湖のように、自然の湖底で大きな球状体が美しく群れをなして育つ場所は、やはり極めて例外的なのです。

アストロバイオロジーセンター特任研究員　河野　優

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いよいよ7月、暦の上ではすっかり夏ですね。関東はまだ梅雨明けしていないはずなのですが……ここ数日は「もう明けたのでは？」と思ってしまうほど、強い日差しと蒸し暑さが続いています。6月下旬から7月初旬には、思わず長袖を引っ張り出したくなるような涼しい日もありましたが、そこから一転、本格的な夏が一気にやって来たようです。外を歩いているだけでも汗がにじむ季節になってきましたので、熱中症にはくれぐれも気をつけたいところです。水分補給を忘れず、無理せず冷房も使いながら、暑さと上手に付き合っていきましょう。

さて、そんな暑い日でもふらりと出かけたくなる、私のおすすめカフェ情報（第2弾）をお届けします（勝手にオススメしてるだけですm(_ _)m）。今回は、東京都文京区本郷三丁目にある喫茶店『TIES（タイズ）』さんです。

東京大学の本郷キャンパスのすぐ近くにあるのですが、ここは本当に居心地が良い、知る人ぞ知る隠れ家的な名店です。店内は少し照明が落とされていて、クラシックで落ち着いた大人の空間が広がっています。この静かで上質な空気感がたまらなく、ついつい長居したくなってしまいます。

そして、珈琲とケーキのクオリティは素晴らしいです。こだわり抜かれた一杯の珈琲はもちろん絶品なのですが、お店のショーケースに並ぶケーキたちが、華やかで美しいです。どれもメチャクチャ美味しくて、毎回どれにしようか選ぶのが本当に大変なほど。私のオススメはカシスケーキ。夕方には売り切れてしまうことも多いので、お目当てのケーキがある方は早めの時間を狙うのがおすすめです。一度訪れたら、間違いなくリピートしたくなります。東大の構内やその周辺を散策される際のお供として、これ以上ないほどぴったりな喫茶店です。

ちなみに東大散策といえば、有名な「赤門」を思い浮かべる方も多いと思いますが、残念ながら赤門は現在工事中のため、今はその姿を見ることも、くぐることもできません。赤門そのものは覆われていますが、工事中の赤門周辺の雰囲気を見られるのは今だけです。

美味しい珈琲と華やかなケーキで心も体もすっかり満たされたところで、本日の本題であるマリモのお話へと進んでいきます！

 本編１：緑の「かたまり」は1個の生物じゃない？ 顕微鏡で見る「糸状体」の正体

水族館やお土産屋さん、あるいはキャラクターなどを通じて、誰もが一度は目にしたことがある、あの丸くて緑色のマリモ。多くの人は、あの球体を見て「これがマリモという1個の植物、あるいは1個の生き物なのだろう」と思うかもしれません。たとえば、リンゴやスイカのように、あの丸いかたまり全体がひとつの個体である、というイメージです。

しかし、生物学的に見ると、これは少し違います。私たちが「マリモ」と呼んでいるあの緑色の丸いかたまりは、実は1個の生物ではありません。細く短い「糸のような藻類（そうるい）」が無数に集まり、絡み合ってできた集合体なのです。この1本1本の糸のような体を、専門用語で「糸状体（しじょうたい）」と呼びます。

試しに、球状マリモの表面から糸状体を1本そっと取り出し、顕微鏡で観察してみましょう。すると、肉眼で見ていた丸い姿とはまったく違う、ミクロの世界が見えてきます。

糸状体は、長さがおよそ1〜4センチメートルほどの細い緑色の糸です。さらに詳しく見ると、竹の節のように、小さな「細胞」が縦にいくつも連なっていることが分かります。観察していると、1本の糸の途中から、樹木の枝のように新しい糸が分かれている、つまり「分岐」している様子も見られます。

つまり、私たちが「丸くてかわいい」と眺めているマリモは、たとえるなら、無数の緑色の細い毛糸が絡み合ってできた「天然の毛糸玉」のような存在なのです。

ここで、こんな疑問が浮かぶかもしれません。

「それなら、絡み合っている毛糸玉をバラバラにほどいてしまったら、マリモは死んでしまうの？」

実は、ここが藻類のタフで面白いところです。マリモを構成する糸状体は、1本1本が光合成を行い、細胞分裂によって成長する能力を持っています。そのため、仮に球状のかたまりが壊れてしまっても、糸状体そのものが生きていれば、それぞれがまた成長を続けることができます。

観賞用として流通しているマリモであれば、糸状体を1本そっと取り出して、その小さな「1本マリモ」を育ててみるのも面白いかもしれません。もちろん、阿寒湖に生育する天然のマリモは国の特別天然記念物ですので、採取したり傷つけたりすることはできません。

では、世界の各地に存在するこの「糸状の藻類」は、なぜ北海道の阿寒湖という場所で、あれほど見事な球状のマリモへと姿を変えることができるのでしょうか。その秘密を知るために、次はマリモたちの3つの「暮らし方」、専門的には「生活形（せいかつけい）」と呼ばれる姿に注目してみましょう。

 本編２：世界的には丸い方が珍しい？マリモの3つの暮らし方（生活形）

本編1では、マリモの正体が「細く短い糸状体が集まったもの」であることを紹介しました。

ここで多くの人が気になるのは、「では、その糸状体が集まれば、世界中どこでも丸いマリモになるの？」という点ではないでしょうか。

マリモを構成する糸状の藻類は、北半球の限られた地域に分布しています。日本のほか、ヨーロッパ中北部などにも生育地がありますが、多くの地域では珍しい藻類とされています。さらに、私たちがよく知るような丸い姿で暮らしている場所となると、世界的に見てもかなり限られます。

実は、マリモを構成する糸状体には、環境や場所に応じて主に3つの「暮らし方」があります。専門的には、こうした生育の姿を「生活形（せいかつけい）」と呼びます。丸い姿だけがマリモではありません。ここでは、マリモたちの多様な生活形を順番に見ていきましょう。

① 岩にくっついて暮らす「着生（ちゃくせい）型」

1つ目は、岩などの表面にくっついて暮らす「着生型」です。

これは、マリモの仲間に広く見られる生活形です。湖や川の底にある岩、あるいは木片などの表面に糸状体の根元を付着させ、緑色のじゅうたんのように広がって育ちます。一見すると、川底や湖底に生えている普通の藻（も）のように見えるため、これを知らない人が見ても、「あ、マリモだ！」とはまず気づかないかもしれません。しかし、丸くなくても、これも立派なマリモの姿のひとつです。

② 水の中を漂って暮らす「浮遊（ふゆう）型」

2つ目は、水の中を漂いながら暮らす「浮遊型」です。

これは、岩などから剥がれた糸状体や、どこにも固定されていない糸状体が、水中をゆらゆらと漂いながら生きる生活形です。小さな糸くずや綿くずのような状態で、波や水の流れに身を任せながら光合成をして成長します。私たちが想像する丸いマリモとはかなり違う姿ですが、これもマリモの自然な暮らし方のひとつです。

③ 糸状体が集まって丸くなる「集合型」

そして3つ目が、私たちがよく知っている、丸いマリモの姿です。

専門的には「集合型」と呼ばれる生活形で、無数の糸状体が絡み合い、球状のかたまりをつくります。一般に「球状マリモ」と呼ばれるのは、この集合型のマリモです。ただし、この球状の姿は、マリモにとって当たり前の姿ではありません。むしろ、世界的に見るとかなり珍しい生活形です。

特に、直径30センチメートルを超えるような大型の球状マリモが群生する湖は、現在のところ、北海道の阿寒湖だけとされています。阿寒湖のマリモが特別天然記念物として大切に守られているのは、このような世界的にも貴重な特徴を持っているためです。

 おわりに

「岩にくっつくマリモ」や「水中を漂うマリモ」が一般的であるなかで、阿寒湖のマリモは、無数の糸状体が集まった大きな球状体として知られています。丸いマリモは、私たちにとってなじみ深い姿ですが、世界的に見ると決して当たり前の姿ではありません。

では、マリモは世界のどこに生育しているのでしょうか。そして、阿寒湖のマリモは、これまでどのような環境の変化を経験してきたのでしょうか。

続く「中編」では、マリモの世界分布、近年の学名変更をめぐる話題、そして湖底に残された環境DNAから阿寒湖のマリモの歴史をたどる最新研究（Urabe et al. 2025）を紹介します。

さらに「後編」では、マリモの生殖、球状体を育む阿寒湖の風と波、そして巨大な球状マリモの内部構造へと話を進めていきます。

ということで、マリモの基本構造と3つの生活形が分かったところで、第2回の「前編」はここまでです！読んでいただきありがとうございます。

アストロバイオロジーセンター特任研究員　河野　優

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前回のブログ（3/17）では、岡崎で開催された「宇宙における生命ワークショップ」の参加報告をお届けしました。あれから早いもので少し季節が流れました（更新しなさすぎでした…）。

冒頭のつかみとして毎回の恒例になりそうな予感ですが、今回もおススメのカフェ情報を共有したいと思います（強制）。舞台は東京ではなく千年の歴史が息づく古都・京都です。伝統的な街並みが残る一方で、一歩路地に入ると洗練されたモダンなカルチャーや、職人魂の光るハイレベルな珈琲店がひっそりと佇んでいます。皆さんは京都に行かれた際、お気に入りのお店はありますか？私は京都に出張や遊びで行く際、かなりの高確率で向かう特別な場所があります。それが、烏丸大路から少し路地に入ったところにある「Okaffe Kyoto」というお店です。

ここのモーニングセットの「玉子サンド」がとにかく絶品で、これを目当てに何度も通っています。厚さ約4〜5cmはあるふわふわでボリューム満点な卵焼きを、「パンケーキ」でサンドしてあります。甘みと塩気のバランスが絶妙で、ドリンクにスムージー、ヨーグルトまで付いてくる大満足のセット。もちろん看板商品のコーヒーも深みがあって最高に美味しいです。

お店のもう一つの名物が「バリスタ界のエンターテイナー」と呼ばれるダンディな店長さんです。京都に立ち寄られた際は、このお店のモーニングからスタートさせてみてはいかがでしょうか。そして美味しい珈琲とともに、ぜひ店長さんとの楽しい交流も体験してみてください。

さて、美味しいコーヒーで頭をシャキッとさせたところで、本題へ戻ります。前回の記事の最後で「マリモ」について少し触れましたが、今回は私たちが進めてきた冬の「阿寒湖のマリモ」に関する研究成果（論文2報）について、解説する連載をスタートします。ちょうど5月28日の朝日新聞全国版夕刊「エコ＆サイエンス欄」にマリモの記事が掲載されました。同新聞専任記者・釧路支局長の山本智之さんに取材していただきました。記事を貼り付けることはできませんが、今回解説する論文に関するタイムリーな内容になっています。(オンライン記事はこちらをご覧ください。→「特別天然記念物『阿寒湖のマリモ』、すでに温暖化影響の可能性も」(朝日新聞サイト))

ブログ記事ではなるべく平易に解説しつつ、専門用語についても丁寧な説明を心掛けます。余談や裏話なども盛り込む予定です。

今回は、1回でギュッと要約を詰め込むのではなく、全7パートに分けて丁寧に紐解いていきます。時には「そもそも光合成ってどういう仕組みだっけ？」という基礎知識や、「極寒の阿寒湖でのフィールドワーク」の裏話、さらには「アストロバイオロジー（系外惑星の生命探査）とマリモがどう繋がるの？」という壮大な宇宙のロマンまで、盛り込んでいく予定です。週に1－2回のペースでの更新を目指しますので、是非とも定期的にこのブログを覗いていただけますと幸いです。

まずは、これから数週間にわたってお届けする内容を簡単にご紹介します（目次）。

本連載のロードマップ（全7パート構成案 (仮)）

• 第1回：プロローグ＆目次 （今ココ！）

• 第2回：マリモってどんな生き物？（基本情報編）
  • 丸いだけじゃない？糸状体と球状集合体の不思議、そして最新の学名変更の裏話など。

• 第3回：太陽の光は毒にも薬にもなる？（光合成・光阻害編）
  • 植物のエネルギー源である「光」が、実は牙を剥く？「光阻害」のメカニズムを優しく解説。

• 第4回：光合成をどうやって測る？植物の「元気度」（測定手法編）
  • 論文の主役となる測定法「PAMクロロフィル蛍光測定」って何？色や光でマリモの健康状態を見抜く技。

• 第5回：実験室で再現された恐怖の「低温＋強光」（2023年論文編）
  • 温暖化で湖の氷が消えたらどうなる？マリモが持つ未知のサバイバル能力と、その限界。

• 第6回：いざ極寒の阿寒湖へ！四季を追いかけた調査（2025年論文編）
  • キツイのは凍る前？溶けた直後？「マリモの表面」を襲うダメージ。

• 第7回：エピローグ：マリモのタフさと、アストロバイオロジーの未来
  • ゴロゴロ回転して復活する驚異の生命力。そして、この研究が宇宙の生命探査にどう繋がるのか？

※内容の充実度によっては各パートが「前編・中編・後編」に分かれるなど、最終的に全9〜12回程度のボリュームになる可能性があります。

なぜ今、マリモの論文を解説するのか？

日本の特別天然記念物であり、誰もがその愛らしい丸い姿を知っている「マリモ」。 しかし今、地球温暖化による気候変動の波が、北海道・阿寒湖の冬の環境を劇的に変えようとしています。

実は、冬の間に阿寒湖を覆う「分厚い氷と雪」は、マリモたちを厳しい寒さと強い太陽光から守る天然のシェルター（盾）の役割を果たしています。もし温暖化でこの氷が張らなくなったら、あるいは春が早く来すぎて氷がすぐに解けてしまったら、マリモたちはどうなってしまうのでしょうか？

私たちは実験室での検証、そして実際に凍りついた冬の阿寒湖でのフィールド調査を経て、マリモの驚くべき「能力」と、直面している「静かな危機」を明らかにしました。

この連載を読み終える頃には、お土産屋さんで見かけるあの可愛いマリモが、過酷な地球環境（そして宇宙環境！？）を生き抜く「頼もしい極限環境生物」に見えてくるかもしれません。

おわりに：関連イベントのお知らせと季節の便り

最後に、これから秋に向けて予定されている「宇宙」と「植物」にまつわる2つの注目イベントの紹介やお知らせになります。ブログとあわせて、ぜひチェックしてみてください。

三鷹・星と宇宙の日2026

• 【時期】10月24日(土)（詳細はこちら）
• アストロバイオロジーセンターや国立天文台など、「三鷹キャンパス」において共に活動する研究機関や大学等が共同で開催する、年に一度の特別公開イベントです。研究の最前線に触れられる特別な機会です。

日本植物学会第90回大会（野田）

• 植物科学の熱い議論が交わされる大会です。ご興味のある方は、ぜひ日本植物学会の公式サイトを覗いてみてください。

無料ウェビナー「太陽系の外の世界に生命を探す」アーカイブ配信

• 【講師】森 万由子 日本学術振興会特別研究員（アストロバイオロジーセンター）
• 国立天文台 国際普及室（IAU OAO）YouTubeチャンネルにて配信中（https://www.youtube.com/live/ws0x25OJN1Y）。地球外生命を巡る最先端の研究についてご紹介しています。難しい内容を非常に分かりやすい語り口で説明してくれてるので、ぜひ視聴してみてください。

さて、気づけば暦も進み、すっかり梅雨真っただ中です。雨が続くとちょっぴり憂鬱になりがちですが、今年は例年に比べてとても涼しく、過ごしやすい日が続きました。

梅雨の時期だからこそ美しく映えるのが紫陽花（あじさい）です。もう今年の見頃は過ぎましたが、アジサイの名所といえば鎌倉の長谷寺が有名ですね。みなさんは、見に行かれましたでしょうか。境内の山の斜面に設置された散策路「あじさい路（ろ）」には、40種類以上、約2500株もの色鮮やかな紫陽花が咲き誇ります。梅雨のしっとりとした空気の中に広がる青や紫のグラデーションは、まさに絶好の「映えスポット」。涼しい雨の日のお出かけに、ぜひいつか訪れていただきたいおススメの名所です 。

7月上旬になって、夏本来の暑い日が戻ってきました。熱中症等に気をつけて、十分に暑さ対策をしてお過ごしください。

次回は「第2回：マリモってどんな生き物？（基本情報編）」をお届けします（多分、前中後編の3部構成になりそう）。球状のマリモの、文字通り「おもて」と「うら」に隠された秘密に迫ります。どうぞお楽しみに！

アストロバイオロジーセンター特任研究員　河野　優

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――4つの若いトランジット惑星の正確な質量を決定――

発表のポイント

• 年齢約2,000万年の若い恒星「おうし座V1298星」を公転する4つの惑星の質量を正確に決定した。
• 4つの惑星はその大きさに対して質量がとても小さく、非常に低密度であることがわかった。
• 若い惑星の大気や半径の進化の理論を観測によって裏付ける成果で、銀河系で最も一般的と言われる小型の惑星が生まれたての時はどのような姿であったかを明らかにした。

概要

自然科学研究機構アストロバイオロジーセンター（国立天文台併任）のジョン・リビングストン特任助教、森万由子特任研究員、東京大学大学院総合文化研究科の成田憲保教授、福井暁彦講師、ジェローム・デレオン特任助教らのMuSCATチーム（注1）を含む国際共同研究グループは、おうし座分子雲の中にある年齢約2,000万年の若い恒星「おうし座V1298星（V1298 Tau）」を公転する4つの惑星のトランジット（注2）を長期的に観測し、4つの惑星の半径が地球の5〜10倍程度であるのに対して、質量は地球の5〜15倍程度しかなく、非常に低密度であることを明らかにしました。この発見は、生まれたての若い惑星は大きく膨らんでいて、時間とともに大気を失いながら収縮し、小型の惑星へと進化していくという理論を初めて観測的に裏付ける成果です。
　本研究成果は、2026年1月7日（英国時間）に英国科学誌Natureのオンライン版に掲載されます（2026年1月8日号のNature本誌に掲載されます）。

発表内容

2025年末までに、6,000個を超える系外惑星（太陽以外の恒星を公転する惑星）が発見されています。これまでに発見された系外惑星の中で最も多いのは、地球よりやや大きいスーパーアース（地球の1〜2倍の大きさ）や海王星よりやや小さいサブネプチューン（地球の2〜4倍の大きさ）と呼ばれる小型の惑星たちです。こうした小型惑星は銀河系で最もありふれた「一般的な」惑星であると言えますが、それらが生まれたばかりの頃はどのような姿であったかはこれまでわかっていませんでした。

研究チームは、おうし座分子雲の中にある若い恒星「おうし座V1298星（V1298 Tau）」を公転する4つの惑星に着目しました。おうし座V1298星は質量が太陽とほぼ同じくらいですが、年齢は約2,000万年であり、生まれたての太陽のような恒星と言えます。おうし座V1298星には、2015年に行われたケプラー宇宙望遠鏡の観測データから4つのトランジット惑星が発見されていました。これまでこの4つの惑星の質量を測定しようという試みが視線速度法（注3）という方法によってなされてきましたが、若い恒星は表面の活発な磁場の活動によって惑星とは無関係の（しかも惑星由来よりも圧倒的に大きな）視線速度のシグナルが生じてしまうため、これまでに報告されてきた惑星の質量は全く正確ではないということが指摘されていました。

本研究で、研究チームは視線速度法に代わる惑星の質量の決定方法として、トランジットタイミング変動（Transit Timing Variation：TTV）法を採用しました。複数の惑星が公転する惑星系では、惑星同士が近づいた際にお互いの引力が影響を及ぼし合うため、トランジットのタイミングが一定の間隔からずれます。このタイミングのずれを調べることで、引力を及ぼしている惑星の質量を推定することができます。視線速度は恒星表面の活動の影響を大きく受けてしまいますが、トランジットのタイミングはその影響をほとんど受けないため、若い恒星を公転する惑星の質量を正確に決定することができます。

研究チームは、2015年にケプラー衛星で取得されていたトランジットのデータに加えて、2019年から2024年にかけて宇宙望遠鏡と地上望遠鏡による長期的なトランジットの追観測を遂行しました。地上望遠鏡では4つの惑星に対して計44回のトランジットの追観測が行われましたが、そのうち26回のトランジットはMuSCATチームによって観測されたもので、MuSCATチームが観測に主要な貢献を行いました。MuSCATチームのメンバーであるアストロバイオロジーセンター（国立天文台併任）のジョン・リビングストン特任助教（本研究の筆頭責任著者）および東京大学先進科学研究機構のジェローム・デレオン特任助教らは、追観測で得られたトランジットのデータをもとにトランジットタイミング変動（図1）を詳細に解析しました。

その結果、4つの惑星は地球と比べて半径が5〜10倍程度と巨大惑星のように見えるのに、質量はスーパーアースやサブネプチューンに相当する5〜15倍程度しかなく、非常に低密度のふわふわの惑星であることがわかりました。つまり、生まれたての巨大惑星のように見えていたのは、実際には大質量の巨大惑星ではなく、将来スーパーアースやサブネプチューンになる比較的小さな質量の惑星たちだったのです。つまり、銀河系で最も一般的な惑星である小型の惑星が、生まれたての時にはふわふわの惑星だったことが明らかになりました。

若い惑星は大きく膨らんでいて非常に低密度であるという理論的な仮説はありましたが、実際に生まれたての惑星の質量と半径を正確に測定して観測的に仮説が裏付けられたのはこれが初めてです。今回の観測成果は、生まれたばかりの小型の惑星はどのような姿であったかを明らかにしたという点で大きな意義があります。

この4つの惑星は現在内部の温度が下がるとともに大気の一部が宇宙空間に流出し、質量を失って、半径が収縮している最中にあると考えられます。これは若い惑星の質量や半径、大気に大きな変化が起きる「進化」の様子を見ていることに相当します。この4つの惑星に対しては、2021年に打ち上げられたジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡での惑星大気の観測が進行中であり、大気の組成・性質やどのくらい流出しているのかといった知見が近い将来に得られると期待されています。今後のさらなる追観測は、惑星の進化の理論を観測によって検証し、より洗練させていく重要な研究となるでしょう。

さらに、太陽系を含む多様な惑星系たちがどのように形成するのかを明らかにしていくためには、おうし座V1298星系だけではなく、今後も新たな若いトランジット惑星を発見し、その惑星たちの性質を追観測によって調べ、惑星の進化の様子を解明していくことが不可欠です。そうした観測を進めるため、現在MuSCATチームは新たな若いトランジット惑星の発見やトランジットタイミング変動の長期的な観測を行うことを目的として、チリと南アフリカにある望遠鏡用に新しい観測装置の開発を進めています（科研費・基盤研究(S)・課題番号24H00017）。今後の若いトランジット惑星の研究により、惑星の進化がどのように進んでいくのか、そしてどのようにして多様な惑星系ができていくのかが明らかになると期待されます。

論文情報

雑誌名：Nature
題　名：A young progenitor for the most common planetary systems in the Galaxy
著者名：John H. Livingston*, et al.
DOI:10.1038/s41586-025-09840-z
論文URL:https://www.nature.com/articles/s41586-025-09840-z

研究助成

本研究は、日本学術振興会科学研究費助成事業（科研費：課題番号24H00017, 24H00248, 24K00689, 24K17082, 24K17083, 25KJ0091, 25K17450）および日本学術振興会二国間交流事業（課題番号JPJSBP120249910）等の支援により実施されました。本研究に用いられたMuSCAT2とMuSCAT3は、アストロバイオロジーセンターで開発・運用されている観測装置です。MuSCAT3は日本学術振興会科学研究費助成事業（科研費：課題番号18H05439）と科学技術振興機構戦略的創造研究推進事業（さきがけ：課題番号 JPMJPR1775）の支援のもとで開発されました。

用語解説

（注1）MuSCATチーム：
成田教授と福井講師らが岡山県の188 cm望遠鏡、スペイン・テネリフェ島の1.52 m望遠鏡、アメリカ合衆国・マウイ島の2 m望遠鏡、オーストラリア・ニューサウスウェールズ州の2 m望遠鏡用に開発した、3つもしくは4つの波長帯で同時にトランジットを観測できる多色同時撮像カメラMuSCATシリーズ（装置名称はそれぞれMuSCAT、MuSCAT2、MuSCAT3、MuSCAT4）を用いて研究を行っているチーム。MuSCATはMulticolor Simultaneous Camera for studying Atmospheres of Transiting exoplanetsの略で、岡山県の名産マスカットにちなんでいます。

（注2）トランジット：
系外惑星がその主星の手前を通過すると、主星の明るさが見かけ上わずかに暗くなります。この現象をトランジットと呼び、トランジットを起こすような軌道を持つ惑星をトランジット惑星と呼びます。

（注3）視線速度法：
系外惑星を発見し、質量を決定する代表的な手法で、ドップラー法とも呼ばれます。系外惑星が公転していると、主星もその惑星との共通重心のまわりを周期的に運動するため、観測者から見ると近づいたり遠ざかったりしています。すると主星が放つ光の吸収線の中心波長がドップラー効果によって周期的にわずかに変わるため、その波長の変化から惑星の存在と質量を知ることができます。しかし、吸収線の中心波長は主星の表面にある黒点（主星と一緒に自転して移動したり、時間の経過とともに生成・消滅する）によっても変化します。若い恒星では黒点の活動が非常に活発なため、惑星由来ではなく黒点由来の視線速度の変化が卓越してしまいます。そのため、特に若い恒星の惑星の質量を視線速度法で決定するのは困難となります。

関連リンク

• 国立天文台　プレスリリース
• 東京大学　プレスリリース

• 2023/11/23 ABCプレスリリース　共鳴し合う６つ子の惑星を発見
• 2023/5/18 ABCプレスリリース　火山活動の可能性がある地球サイズの惑星を発見

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発表のポイント

• 地上望遠鏡による直接撮像観測および視線速度観測と宇宙望遠鏡による固有運動情報を組み合わせ、近傍（地球から約55光年）の赤色矮星を周回する伴星を新たに検出し、その質量（木星の約60倍）と軌道長半径（約4.3天文単位）を精密に決定しました。
• 本成果は、すばる望遠鏡における赤外線分光装置 IRD を用いた戦略枠プログラム（IRD-SSP）によるドップラー法観測、ケック望遠鏡の高コントラスト撮像観測、ガイア宇宙望遠鏡の位置天文データを組み合わせる事によって実現しました。
• 新たに検出された伴星は晩期T型の褐色矮星と推測され、近赤外線で約30%の光度変動を示すことを確認しました。大気における雲や循環の研究対象となる「ベンチマーク天体」として、将来有望な観測対象です。
• ヒッパルコス衛星とガイア衛星の位置天文データを利用した星の加速度情報と系外惑星の直接撮像を組み合わせて新規天体を検出、さらに質量を精密に制限する手法はこれまでに確立されていました。本研究はヒッパルコス衛星ではほとんど検出できなかった暗い近傍赤色矮星系に対し、ガイア衛星のみの加速度情報を適用させて検出された初めての成果になります。

研究内容

私たちの銀河で最も多い恒星は、太陽より小さく冷たい「M型星（赤色矮星）」です。銀河系の恒星の過半数を占めるとされるこれらの星は、星・惑星形成進化の研究において重要なターゲットです。しかし、近傍の天体ですらM型星は非常に暗いためこれまで詳細な観測はあまり行われておらず、M型星は7割以上が単独で存在すると考えられてきました。しかし、近年は観測装置の技術的発展もあり、褐色矮星^*1や低質量星を伴うケースが過小評価されていた可能性も指摘されています。その様に、M型星まわりの伴星や惑星の統計は未解決の問題です。特に、褐色矮星は惑星と恒星の中間に位置する質量を持ち、こうした伴星の存在頻度や質量分布を明らかにすることは、惑星形成と恒星形成の違いや共通点を理解する上で不可欠ですが、統計的にM型星周りにどれくらい存在するのかはよく分かっていません。

　アストロバイオロジーセンター、カリフォルニア州立大学ノースリッジ校、ジョンズホプキンス大学をはじめとする国際研究チームは、地球から約55光年離れたM型星LSPM J1446+4633（以下J1446）を周回する、伴星型の褐色矮星J1446Bを直接撮像で発見しました(図1)。この天体は木星の約60倍の質量を持ち、地球 – 太陽間の約4.3倍という主星に比較的近い軌道を約20年かけて公転しています。さらに、赤外線波長で約30％もの明るさの変動が確認され、雲や嵐などの惑星大気現象が起きている可能性が示唆されました。

　この発見の鍵は、３つの異なる観測手法を組み合わせたことです。①すばる望遠鏡^*3の赤外線分光観測モニタリングによる視線速度測定^*2、②ケック望遠鏡^*3による高解像度赤外線撮像、そして③ガイア衛星^*4による精密な位置測定を利用したJ1446の天球面上での加速度測定です。これらの観測量を組み合わせてケプラーの法則を利用した解析を行うことで、J1446系の力学的質量とJ1446Bの軌道を精密に決定しました(図2)。視線速度の観測だけでは質量と軌道傾斜角のパラメータが縮退しているため不確定性が残りますが、直接撮像とガイアのデータを加えることでその問題を解消でき、軌道を精密に求めることができました。特に視線速度観測は、すばる望遠鏡に搭載された赤外線高分散分光装置 IRD を用いた戦略枠プログラム（IRD-SSP）におけるモニタリング観測中に得られたデータが不可欠でした。ケック望遠鏡では地球大気による星像の歪みを高度に補正するピラミッド波面センシング技術を用いた補償光学装置が今回の直接撮像検出に大きく貢献しました。

 また、ヒッパルコス衛星^*4とガイア衛星の位置天文データを利用した星の加速度情報と系外惑星の直接撮像を組み合わせて新規天体を検出、さらに質量を精密に制限する手法はこれまでにも確立されていましたが、本研究では、過去のヒッパルコス衛星ではほとんど検出できなかった暗い赤色矮星に対し、より暗い天体の位置まで精密測定できるガイア衛星のみの加速度情報を伴星軌道フィッティングに適用させて、伴星の軌道や力学的質量を精密に制限する事に成功した初めての褐色矮星伴星です。

　今回の発見は、褐色矮星の形成シナリオを検証するための重要なベンチマークとなります。将来の分光観測により、この褐色矮星の天候マップを描くことができるでしょう。今回の成果は、地上望遠鏡と宇宙望遠鏡の協力が、太陽系の外に潜む未知の世界を解き明かす強力な武器となることを示しています。

　本研究成果は、米国の天文学誌「アストロノミカル・ジャーナル」に2025年10月20日付で掲載されました (“Direct Imaging Explorations for Companions from the Subaru/IRD Strategic Program II; Discovery of a Brown-dwarf Companion around a nearby Mid-M-dwarf LSPM J1446+4633 ” by Uyama et al., DOI: 10.3847/1538-3881/ae08b6)

研究助成：

本研究は、科学研究費助成事業（課題番号：24K07108, 24K07086）の支援を受けて実施されました。すばる望遠鏡に搭載された赤外線高分散分光装置IRDは、科学研究費助成事業（課題番号：18H05442, 15H02063, and 22000005）の支援を受けて開発を行いました。

用語解説：

*1：褐色矮星は典型的には木星のおよそ13から80倍程度の質量を持つ天体を指し、星のような水素の持続的な核融合を起こせません。一般向けには「恒星になり損ねた星（failed star）」と表現されることもありますが、その形成過程は依然として謎に包まれています。また木星のようなガス惑星と同様に時間経過で冷えていくため、惑星形成の研究対象としても重要です。

*2：星の運動によって星のスペクトルがドップラー効果で変動する事を利用した観測手法です。

*3：すばる望遠鏡、ケック望遠鏡はハワイ島にあるマウナケア山の山頂に設置された口径8-10m級の大型望遠鏡です。

*4 ：ガイア衛星は天の川銀河の天体の詳細な3次元マップを作成することを目的とし、2013年に打ち上げられた位置天文学衛星です。非常に高精度に位置を決めることができるため、星の固有運動を元に伴星や惑星の存在を調べるアストロメトリ法への適用が期待されます。ヒッパルコス衛星はガイア衛星の前身となるような位置天文学衛星で、1989年に打ち上げられました。

論文情報：

雑誌： Astronomical Journal 
タイトル：Direct Imaging Explorations for Companions from the Subaru/IRD Strategic Program II; Discovery of a Brown-dwarf Companion around a nearby Mid-M-dwarf LSPM J1446+4633
著者：Uyama, T.; Kuzuhara, M.; Beichman, C.; Hirano, T.; Kotani, T.; An, Q.; Brandt, T. D. et al.
DOI：10.3847/1538-3881/ae08b6

関連リンク：

2025年10月21日　国立天文台ハワイ観測所プレスリリース

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発表のポイント

• 野外の植物は、陽射しが雲で遮られたり木の葉が風で揺れたりすることで、光の強さが常に変動する環境にさらされています。このような環境は植物の光合成装置に負荷をかけ、特に「光化学系Ⅰ」にダメージを与えることが知られています。
• 光合成の制御において中心的な役割を果たす「シトクロムb₆/f複合体」の量を減少させると、光合成の能力は減少するものの、一方で、変動する光から光化学系Ⅰを守る安定性が高まることがわかりました。
• この成果は、自然環境で育つ作物が強い陽射しや影といった変動光に負けずに育つ「レジリエンス」を高めるための技術開発に貢献することが期待されます。

（東大リリースから引用）

本研究の知見は、宇宙ステーションや将来の有人火星探査拠点など、閉鎖された人工環境下での食料生産というアストロバイオロジーの観点からも重要です。宇宙での植物栽培では、人工光（LEDなど）が唯一のエネルギー源となり、電力供給の変動などが光環境の急変につながる可能性があります。そのような極限環境では、生産性を多少犠牲にしても、決して枯れることのない「頑強さ」が最優先される場合があります。本研究で明らかになった光合成の安全装置は、宇宙のような特殊な環境で安定した食料生産を実現するための植物を設計する上で、重要な基盤技術となることが期待されます。(アストロバイオロジーセンター 河野 特任研究員)

リリース詳細はこちら: 東京大学プレスリリース

論文情報

雑誌名:Physiologia Plantarum
タイトル:Drastic Reduction in Cytochrome b₆/f Complex Confers Robust PSI Photoprotection under Fluctuating Light at the Expense of Photosynthetic Capacity
著者名: Masaru Kono(*), Hiromasa Kodama, Keiichiro Tanigawa, Ichiro Terashima, Wataru Yamori
（* ABCスタッフ）
DOI:10.1111/ppl.70483
URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/ppl.70483

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【発表のポイント】

• 阿寒湖のマリモは、湖が解氷した直後に低水温と強い日射にさらされることで、光合成能力が著しく低下する「光阻害」という深刻なダメージを受けていることを、野外調査により明らかにしました。
• 光阻害を受けたマリモは、その後20～30日かけて光合成能力を回復させる強靭な回復力を持つことがわかりました。
• 気候変動による結氷期間の短縮は、マリモが強光ストレスを受けやすい危険な期間を長期化させ、生存を脅かす可能性があることを示唆しています。

【概要】

北海道・阿寒湖に生息する国の特別天然記念物「マリモ」は、季節ごとに大きく変動する環境下で生きています。なかでも、冬の間に湖を覆っていた氷が解ける春先は、水温が低いまま強い日射にさらされるため、光合成機能に深刻なダメージを受ける危険性が指摘されてきました。

本研究では、アストロバイオロジーセンターの河野優 特任研究員、神奈川大学大学院の 小原晶奈 大学院生(当時)、岩元明敏 教授、東京科学大学の吉田啓亮 准教授、釧路市教育委員会マリモ研究室の尾山洋一 次長による研究チームが、野外調査と室内実験を組み合わせることで、この過酷な時期におけるマリモの光合成能力を詳細に評価しました。その結果、マリモは夏季や氷に覆われた冬季には健全な状態を保つ一方、春の解氷直後には光合成能力が著しく低下すること、そしてその後20～30日かけて自然に回復することが明らかになりました。

この成果は、マリモの保全において特に注意すべき「脆弱な時期」を科学的に特定した重要な知見であり、国際学術誌『Phycological Research』に2025年9月29日付で掲載されました。

【研究背景】

マリモ（学名：Aegagropila brownii）(注1・2)は、美しい球状の集合体を形成することで知られる淡水性の緑藻です。なかでも北海道・阿寒湖に生息する大型のマリモは、国の特別天然記念物に指定されており、世界でも極めて稀少な存在です。
　阿寒湖では、冬になると湖面が厚い氷と雪に覆われます。この氷雪は、マリモを冬の強い太陽光から守る「日傘」のような役割を果たしています。しかし、結氷の直前や氷が解けた直後といった季節の変わり目には、水温が低い（1～4℃）ままであるにもかかわらず、湖底のマリモにまで強い光が届くという、植物にとって非常に過酷な「低水温・強光（LT-HL）」環境(注3)が生じます。このような環境では、光合成に必要なエネルギーの利用効率が低下し、光合成を担う装置である光化学系II(注4)がダメージを受ける「光阻害」(注5)が発生する危険性があると指摘されてきました。しかし、自然環境下の湖において、マリモがこうした影響を実際にどの程度受けているのかは、これまで明らかになっていませんでした。研究チームによる先行研究では、実験的に低水温・強光の環境を再現し、マリモが深刻なダメージを受ける可能性が示唆されていました。本研究は、この実験的な予測を踏まえ、初めて自然の湖沼環境において、結氷の直前や解氷期のマリモが実際にどのような光合成応答を示すのかを実証的に調査したものです。

【研究成果】

本研究チームは、北海道・阿寒湖のチュウルイ湾において、季節ごとの水温や光環境のモニタリングを行うとともに、異なる季節にマリモを採集し、クロロフィル蛍光測定(注6)という手法を用いてその光合成能力を評価しました。
　その結果、夏（8月）および湖が完全に氷に覆われている冬の盛り（3月）に採集したマリモは、光合成能力の指標である光化学系IIの最大量子収率（F_v/F_m）(注7)が約0.6と高い値を示し、光合成の能力は健全な状態にあることが確認されました。
　一方、解氷直後（4月上旬）に採集したマリモでは、このF_v/F_mの値が太陽光にさらされた表面で約0.27まで著しく低下しており、深刻な光阻害が生じていることが明らかになりました。これは、冬の暗い環境に順応していたマリモが、突然強い光にさらされたことで大きなストレスを受けたことを示しています。
　しかしながら、マリモは強靭な回復力も持っていました。解氷から20～30日が経過し、水温が徐々に上昇し始めた5月上旬には、F_v/F_mの値が約0.55まで回復していたのです。この回復過程は室内実験でも裏付けられ、ダメージを受けたマリモの細胞を弱い光のもとに置くことで、光合成能力が回復し始めることが確認されました。

【今後の展望】

本研究は、春先の「解氷直後」が、マリモにとって脆弱な期間になり得ることを、野外データに基づいて初めて明らかにしました。この期間の環境変化は、マリモの長期的な生存に大きな影響を与える可能性があります。
　近年、気候変動の影響により、阿寒湖では結氷が遅れ、解氷が早まる傾向が報告されています。これは単に暖かい期間が長くなることを意味するわけではありません。春先の1～3月でも晴天時の日射は非常に強く、本来であれば分厚い氷と雪がマリモを保護しています。しかし、解氷が早まると、水温が低いままこの強烈な光にマリモが直接さらされる期間が長期化してしまいます。これにより、マリモが過酷な『低水温・強光（LT-HL）』環境にさらされる期間が延び、光によるダメージが蓄積しやすくなることが懸念されます。光阻害からの回復が追いつかなくなれば、マリモの個体群全体が衰弱し、将来的な存続が危ぶまれる可能性もあります。また、結氷期間そのものが湖の生態系全体を成り立たせる重要な要素であり、その短縮や喪失は、多様な生物の相互作用に甚大な影響を与えると考えられます。
　この貴重な自然遺産を未来へと引き継いでいくためには、生息地の物理的な環境を守るだけでなく、気候変動がマリモの生理に与える影響、特に、この脆弱な時期における光ストレスに着目し、科学的知見に基づく保全戦略を構築することが極めて重要です。本研究の成果は、阿寒湖のマリモという特定の生物群落にとどまらず、国内外の他の湖沼生態系で、気候変動のような複合ストレスに直面する希少な水生生物をいかに保全していくか、という普遍的な課題に対するモデルケースとしての意義も持っています。

本研究は、アストロバイオロジーの観点からも、重要な示唆を与えます。氷の下の暗闇から、解氷による突然の強光ストレスに耐え、回復していくマリモの生命戦略を解明することは、氷で覆われた天体のような地球外の極限環境に生命が存在するとすれば、どのようなメカニズムで生き延びているのかを理解する上で重要な手がかりとなります。また、地球の気候変動がこの特殊な生態系に与える影響を調べることは、劇的な環境変化を経験した惑星で、生命がどのように応答し、その痕跡を残しうるのかを考察する上での貴重な実例となるでしょう。本研究は、『極限的な惑星環境において、生命はどのように生き残り、進化するのか』というアストロバイオロジーの根源的な問いに、地球に生きる生命から迫る試みです。

用語解説：

(注1) 特別天然記念物「阿寒湖のマリモ」
阿寒湖は、阿寒カルデラおよび古阿寒湖の形成後、雄阿寒岳の火山活動によって分断されて生じた堰止湖です。湖の北部に位置するチュウルイ湾とキネンタンペ湾には、世界的にも極めて珍しい球状のマリモ（Aegagropila brownii）が群生しています。特に、直径30 cmを超える巨大な球状マリモが多数確認されている湖は、世界で阿寒湖だけです。
その希少性と学術的価値の高さから、阿寒湖のマリモは1921年に国の天然記念物、1952年には特別天然記念物に指定されました。2024年時点で、国の天然記念物に指定されている藻類は8種あり、そのうち特別天然記念物に指定されている藻類は阿寒湖のマリモのみです。

(注2) マリモの学名（Aegagropila brownii）
2023年に発表された分類学研究により、これまで広く使われてきた Aegagropila linnaei というマリモの学名は誤りであり、正しい学名は Aegagropila brownii であると再定義されました。この変更はマリモの生態や遺伝的特徴が変わったわけではなく、国際的な分類学ルールに則って「名前」が訂正されたものです。
学名変更の背景には、「タイプ標本」の再評価があります。A. linnaei の元となる記載（Conferva aegagropila）は1753年にカール・リンネによってなされましたが、その後に選ばれた標本（レクトタイプ）は、実際には海に生える別種の藻類であることがわかりました。命名規約に基づくと、A. linnaei の名は海産種に属するものであり、淡水性のマリモには使用できません。そこで、淡水マリモに最も早く命名され、有効とみなされる学名を再検討した結果、1809年にアイルランド北部で採集された標本に由来する Conferva brownii が該当すると判断されました。この結果、マリモの正しい学名は Aegagropila brownii に変更されました（Guiry & Frödén 2023）。
この変更はあくまで分類学的な見直しによるものであり、私たちが「マリモ」と呼ぶ生物の実体は変わっていません。生物学的な性質や保全上の重要性に影響を与えるものではなく、より正確な名前でマリモを理解し、保護していくための基盤となります。

(注3) LT-HL（Low Temperature – High Light）環境
低温かつ強光という、極域や春の解氷直後の湖沼に見られる特殊な環境条件。植物や藻類にとっては、光合成に対するストレスとなる可能性があります。

(注4) 光化学系II（PSII）
光合成において、光エネルギーを吸収して水を分解し、電子を取り出す最初の反応を担うタンパク質複合体。光合成の“エンジン”の一部であり、特に強すぎる光によって損傷を受けやすいという特徴があります。

(注5) 光阻害
植物や藻類が生きるために行う光合成は、光が強すぎると逆に能力が落ちてしまうことがあります。この現象が「光阻害」です。
光合成の仕組みを、太陽光をエネルギー源にして動く「栄養づくり工場」に例えてみましょう。この工場は、適度な量の光があれば元気に栄養を作り出せます。しかし、工場の処理能力をはるかに超える強すぎる光（(注3)LT-HL環境で解説）が降り注ぐと、エネルギー変換の最前線で働く機械（(注4)光化学系IIで解説）がダメージを受けて故障してしまいます。この“機械が故障して、工場全体の働きが鈍ってしまった状態”が光阻害です。
冬の間、暗い氷の下で静かに過ごしていたマリモにとって、解氷直後の強烈な日差しはあまりに刺激が強く、この「光阻害」を引き起こす大きな原因となります。

(注6) クロロフィル蛍光
植物の葉や藻類に含まれる光合成色素クロロフィルに光を当てた際に発せられる、ごく微弱な赤い光。この蛍光の強さやその変化を測定することで、光化学系IIの健康状態や光合成能力を、対象を傷つけることなく評価することができます。本研究では、この手法を用いて光阻害の程度を数値的に評価しました。

(注7)　光化学系IIの最大量子収率（F_v/F_m）
植物や藻類が行う光合成の「元気度」や「健康状態」を示す指標です。光合成を担う光化学系II（PSII）が、吸収した光エネルギーをどれだけ効率よく化学エネルギーに変換できるかを表しており、クロロフィル蛍光の測定によって算出されます。この値は0から1の間の数値で示され、健康な藻類や植物では一般的に0.6以上と高い値になります。数値が高いほど光化学系IIが健全に機能していることを意味します。一方で、強すぎる光などのストレスによって光化学系IIがダメージを受けると、この値は低下します。そのため、光阻害の信頼できる指標として広く利用されています。本研究では、このF_v/F_m値を測定することでマリモの健康状態を季節ごとに評価しました。夏期や結氷中は0.6前後の高い値を維持していましたが、解氷直後には太陽光が当たる表面で0.3以下まで著しく低下し、マリモが深刻な光ストレスを受けていることが明らかになりました。

研究サポート：

本研究は、科学研究費助成事業（課題番号：24K09493, 23H04961, 23H02498）および日本科学協会の笹川科学研究助成の支援を受けて実施されました。

関連リンク

神奈川大学プレスリリース

論文情報

雑誌：Phycological Research
タイトル：Photoinhibition Risk in Marimo (Aegagropila brownii) During Ice Transition Periods Based on Field Observations and Laboratory Assessments
DOI：https://doi.org/10.1111/pre.70013
著者：Masaru Kono, Akina Obara, Yoshihiro Suzuki, Akitoshi Iwamoto, Keisuke Yoshida, Yoichi Oyama

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発表のポイント：

• 原始惑星「ぎょしゃ座AB星b」に物質が落ち込んでいる（質量降着の）証拠を欧州南天天文台の8メートル望遠鏡（VLT）による分光観測で発見した。
• 惑星から光のスペクトルは、若い恒星への質量降着の証拠となるものと類似しており、原始惑星で質量降着を示す最初の発見。
• これは、数例しかない原始惑星の中でも、この惑星が円盤中に埋もれた最も若い原始惑星であることの強い証拠となる。

概要：

生命を育む地球のような小型岩石惑星や木星のような巨大ガス惑星は、太陽のような恒星のまわりで生まれます。その誕生の場は、原始惑星系円盤と呼ばれるガスと塵の薄い円盤状の天体です。原始惑星系円盤は、太陽質量に限らず、重い星や軽い星の若い段階において普遍的に見られ、すばる望遠鏡のような8m級望遠鏡（可視光・赤外線）やアルマ望遠鏡（電波）によって、その詳細な姿が2010年代から明らかになってきました。

しかし、円盤の中の微細な構造（隙間構造や渦巻腕構造）から間接的に惑星の存在が示される例は多数発見されていますが、円盤中に生まれたばかりの惑星（原始惑星）の姿を直接に捉えることは、PDS70 bやc、ぎょしゃ座AB星 b(AB Aur b)など、これまで数例でしか成功していません。これは、原始惑星の多くは原始惑星系円盤に埋もれているため、惑星によって円盤に隙間が出来て見易くなったり、あるいは、円盤の真上からでないと見えなかったりするためと考えられます。また、原始惑星は、周りの円盤から質量を集めて惑星に成長しつつある天体と考えられますが、埋もれている円盤からその質量降着の様子を詳細に分光観測した例はPDS70の惑星系しかありません。

今回、アストロバイオロジーセンター、米国テキサス大学サン・アントニオ校らの研究者を中心とする国際研究チームは、VLT望遠鏡に搭載されたた多天体分光器MUSE（ミューズ）を用いた分光観測により、AB Aur bからの水素原子輝線の検出に成功しました。この輝線は、原始惑星を取り囲む周惑星円盤への質量降着の証拠と考えられます。

背景：

太陽系を超えた遠方にある惑星 (系外惑星) は、1995 年の最初の発見以降、6000個以上も発見されています。その多くは、我々の太陽系にある8個の惑星とは大きく違った性質を持っています。そのような多様な系外惑星はどのようにして生まれ、どのように進化し、あるものは地球のような生命を宿す惑星になれるのでしょうか？　この謎を解明するためには、惑星が生まれる現場で、今まさに生まれている若い惑星をとらえることが不可欠です。しかし、観測的な困難さから、年齢が数100万年程度の若い惑星の観測は極めて限られていました。

生命を育む地球のような小型岩石惑星や木星のような巨大ガス惑星は、太陽のような恒星のまわりで生まれます。その誕生の場は、「原始惑星系円盤」と呼ばれる塵とガスの薄い円盤状の天体です。原始惑星系円盤は、太陽質量に限らず、重い星や軽い星の若い段階において普遍的に見られ、すばる望遠鏡などの8m級望遠鏡やアルマ望遠鏡によって、その詳細な姿が2010年代から明らかになってきました。しかし、円盤の中の微細な構造（隙間構造や渦巻腕構造）から間接的に惑星の存在が示される例は多数発見されていますが、円盤中に生まれたばかりの若い惑星（原始惑星）の姿を直接に捉えることは、年齢400万年のPDS70 bやc、年齢が200万年のAB Aur bなど、数例でしか成功していません。後者は、すばる望遠鏡によって2022年に発見されました(注１)。これは、原始惑星の多くは原始惑星系円盤に埋もれているため、惑星によって円盤に隙間が出来て見易くなったり、あるいは、円盤の真上からでないと見えなかったりするためと考えられます。また、原始惑星は、周りの原始惑星系円盤から質量を集めて惑星に成長しつつある天体と考えられますが、埋もれている円盤から原始惑星へ質量降着する様子を詳細に分光観測した例はありません。

研究成果：

今回、アストロバイオロジーセンター（ABC）、東京大学、国立天文台、工学院大学、米国テキサス大学サン・アントニオ校、北京大学らの研究者を中心とする国際研究チームは、VLT望遠鏡に搭載されたた多天体分光器MUSE（ミューズ）を用いた分光観測により、ぎょしゃ座AB星bからの水素原子輝線（Hα輝線）の検出に成功しました。図１は、その水素原子輝線の面分布を表したものです。

この輝線は、原始惑星を取り囲む「周惑星系円盤」への質量降着の証拠と考えられます。一般に、水素原子輝線は若い星やその周辺に多く見られます。とりわけ、原始惑星系円盤にも物質が降着しているため、円盤からの水素原子輝線が拡がっています。私たちが狙っているのは、その円盤にまだ埋もれている、もっと小さな原始惑星を取り囲む周惑星系円盤への物質の落ち込みです。多天体分光器は、天球上に面状に広がった天体の分光観測ができるため、円盤に埋もれた原始惑星の、円盤に起因する放射成分と惑星に起因する放射成分を同時に分光観測できる理想的な装置です。また、可視光で南米チリの良好なシーイングを活かした高解像度（最高で0.3秒角）かつ高い波長分解能（λ/Δλ～3000）の分光観測が出来る点がユニークです。この能力によって、原始惑星と原始惑星系円盤を明確に区別したスペクトルを得ることができました。

今回の観測で、まさにすばる望遠鏡で発見された原始惑星の位置に水素原子輝線が発見されました。そのスペクトルの形状（逆はくちょう座P星プロファイル（注２））は、同様の質量降着を起こしているTタウリ型星（注３）で見られるものと類似していました（図２）。このような形状の水素原子輝線が発見された原始惑星は、これまでAB Aur bだけです。これは、ぎょしゃ座AB星の年齢が約200万年と非常に若く、惑星のまわりにはまだ多量の物質が見られるため、このぎょしゃ座AB星周りの惑星、AB Aur b は、今まさに生まれつつある惑星、いわゆる「原始惑星」であることを強くサポートします。このようなスペクトルが得られている原始惑星は他にはPDS70 bとcしかなく、原始惑星系としては2例目、円盤中に埋もれた原始惑星としては初めての観測になります。（PDS70 b,cは円盤の空隙中にあります。）

AB Aur b は、木星の約4倍の質量をもち（注４）、主星から地球-太陽間距離の93倍も離れた軌道を公転しています。このような恒星から離れた巨大惑星は太陽系には存在しませんが、どのようにして生まれたのでしょうか？標準的な惑星系形成モデルでは、若い星のまわりの原始惑星系円盤で微惑星が成長し、それがさらに多量の物質を集めて木星のような巨大惑星が形成されるというモデルです。形成後に惑星が主星の近くや遠くに移動したり、散乱したりする可能性も示唆されています。しかし、今回の発見は、惑星移動が起こる間もない時期に、主星から遠く離れた位置で巨大な原始惑星が誕生したことを示しており、標準モデルでも惑星移動・散乱モデルでも説明できません。従って、今回の物質降着の証拠は、太陽系には無い種類の「遠方巨大惑星」は円盤中で自己重力により巨大惑星が形成されるという「重力不安定による惑星系形成」を強く支持します。

本研究成果は、米国の天文学専門誌『アストロフィジカルジャーナル・レター』に2025年9月2日付で掲載されました (Currie et al. "Images of embedded Jovian planet formation at a wide separation around AB Aurigae")。

用語解説：

(注１) すばる望遠鏡による、AB Aur の原始惑星の発見、および、そのまわりを取り巻く複雑な構造を持った原始惑星系円盤の詳細観測については、それぞれ2022年4月4日のアストロバイオロジーセンターとハワイ観測所および2011年2月17日のハワイ観測所プレスリリースをご覧ください。

(注２) 逆はくちょう座P星プロファイル：恒星表面から大量のガスが放出している「はくちょう座P星」という恒星のスペクトルが示す、輝線と吸収線が隣り合う特徴的なスペクトルを「はくちょう座P星プロファイル」と呼びます。「逆」はくちょう座P星プロファイルは、輝線と吸収線の順序が逆になっていて、恒星表面にガスが降着しているTタウリ型星(注３参照)でも見られるプロファイルです。

(注３)Tタウリ型星：恒星がガスの中で誕生し、周囲のガスが少なくなり可視光でも観測できるようになった若い恒星。まだ周囲のガスによる質量降着が進んでいるものもあり、1945年に新しい変光星として発表された恒星の典型がおうし座のT星であったため、このような若い恒星をTタウリ型星と呼びます。

(注４) 誤差を考慮すると、AB Aur b の質量は木星の約４〜９倍程度です。

発表雑誌：

雑誌名：Astrophysical Joural Letters
論文タイトル：”VLT/MUSE Detection of the AB Aurigae b Protoplanet with Hα Spectroscopy”
著者名：T. Currie et al.
DOI： 10.3847/2041-8213/adf7a0

関連リンク

• アストロバイオロジーセンター２０２２年４月５日プレスリリース
• 国立天文台ハワイ観測所２０２２年４月５日プレスリリース
• 国立天文台ハワイ観測所２０１１年２月１７日プレスリリース

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