カバはほぼ一日中水の中で過ごします。幸いなことに、たとえ大企業であっても冷却水を手放すことはありません。研究者たちが今回発見したように、動物の糞便はサバンナの水生生態系において重要な役割を果たしており、ケイ素は糞便を通じて水中に入る。この栄養素は、川や湖での食物循環と酸素生成にとって非常に重要です。カバがいなくなると生態系のバランスが崩れる可能性がある。
カバ (Hippopotamus amphius) は、日中は通常、怠惰で無気力な様子です。なぜなら、カバの主な活動時間は夜であるためです。アフリカのサバンナに生息する動物は、暗闇に紛れて水から陸に出て牧草地に行きます。そこでは、各カバが冷却水に戻る前に数十キログラムの新鮮な草を食べます。お腹いっぱい食べたら、動物はその日を休息と睡眠、そして消化に費やします。この過程で、膨大な量のカバの糞尿が水中に流れ込みます。最初はあまり美味しそうには聞こえませんが、偶蹄目動物の糞は生態系にとって特に重要です。 「ほとんどの草食動物からの肥料に含まれる栄養素は、最終的にサバンナに戻り、そこで植物によって再吸収されます。これはカバの場合には当てはまりません。カバは陸地から川や湖へ一種の栄養ポンプとして機能します」とアントワープ大学のジョナス・シェーリンク氏は説明します。
動物栄養ポンプ
生物学者と彼の同僚は今回、ケニア南西部のマサイマラ動物保護区にあるマラ川の例を用いて、この動物の栄養素摂取がどれほど重要であるかを調査した。具体的には、研究者らはケイ素元素に研究の焦点を当てた。「これまでの研究は主に、炭素、窒素、リン酸塩などの物質の生物地球化学的サイクルに対する動物の影響を調べていた。 「しかし動物は、生物学的プロセスにとって重要な他の元素、たとえばシリコンなども移動させます」と彼らは述べています。ケイ素は珪藻などの特定の生物にとって必須です。これらのいわゆる珪藻は、他の植物プランクトンとともに、ほとんどの水生生態系の食物連鎖の基礎を形成しています。それらは炭素吸収源および酸素生成装置としても機能します。
科学者らが強調しているように、十分なケイ素がなければ珪藻の生産は崩壊し、生態系の重要な役割を失う可能性がある。しかし、この中でカバはどのような役割を果たしているのでしょうか?それを調べるために、シェーリンク氏と彼のチームは、植物、水、カバの排泄物のサンプル中のケイ素の同位体組成などを分析しました。同位体組成は本質的に化学的な指紋であるため、物質の起源を特定するために使用することもできます。 「この分析を使用して、シリコンの輸送ルートを再構築することができました」と、共著者であるポツダムのドイツ地質調査センターのパトリック・フリングス氏は報告しています。
ビクトリア湖へ
評価の結果、シリコンの大部分が実際に夜行性の巨人を通じてマラ川に到達することがわかりました。その結果によると、調査対象地域で放牧されているすべての動物は、食事を通じて 1 日あたり合計 800 キログラムのケイ素を消費し、そのうち 400 キログラムが水中に排泄されていました。カバからのこの寄与は、さまざまな生態学的メカニズムを通じてマラ川に沿って輸送されるシリコンの 76 パーセント以上に影響を与えていることが計算で明らかになりました。これは、サバンナの特定の地域では、動物がケイ素循環の重要な要素であることを意味します。 「これまで、野生動物の放牧が、陸地から川や湖へのケイ素の輸送にこれほどの影響を与えるとは想定されていませんでした」とフリングス氏は言う。 「このプロセスは陸水生態系全体にとって非常に重要です。しかし、過去にはそれは単に無視されていました。」
しかし、カバは栄養豊富な糞便によって、生息する場所のケイ素含有量に影響を与えるだけではありません。この元素は水路に沿ってさらに運ばれ、最終的にはタンザニアのビクトリア湖などの場所に到達し、そこで健全な植物プランクトン群集の発展にも貢献します。この広範囲にわたる影響を考えると、さらに憂慮すべき事態が一つあります。それは、アフリカ全土でカバの個体数が長年にわたって減少していることです。 1996 年から 2004 年の期間だけでも、人口は 7 パーセント、時には 20 パーセントも減少しました。科学者の報告によると、専門家は今後 3 世代でさらに 30% 減少すると予想しています。ビクトリア湖に流れ込む川の多くにはすでにカバは生息していません。マラ川沿いの動物たちも消えてしまったらどうなるでしょうか？
生態系が危機に瀕?
「現在のシリコンの供給量があれば、ビクトリア湖は数十年は存続できるでしょう」とシェーリンク氏は説明します。 「しかし、長期的にはおそらく問題があるでしょう。珪藻が十分なケイ素を摂取できない場合、それらは害虫藻類に置き換えられ、酸素不足やそれに伴う魚の死など、あらゆる種類の不快な結果が生じます。そして釣りはビクトリア湖の人々にとって重要な食料源です。」カバとその遺産がなければ、サバンナの人々と自然は貧しくなるでしょう。カバを保護するために取り組む理由がまた 1 つ増えました。
出典: Jonas Schoelynck (アントワープ大学) 他、Science Advances、 doi: 10.1126/sciadv.aav039
