芝とシカのふしぎな関係｜一般財団法人セブン‐イレブン記念財団

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古都・奈良の顔でもあるシカは、じつは餌付けのされていない野生のシカである。主要なエサは若草山など一帯に分布する天然の芝。でもなぜか芝も減らないし、シカも減らない。古代からつづく共生の謎を、高校生と教師が解き明かした。

片山一平先生は園芸を教えて30年のベテラン。研究班では、200年前にあった「ウォードの箱」をヒントに、少量の水で植物が育つ装置の開発や、世界最小のアジサイの作出にも成功している

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奈良・若草山には在来芝の一種「ノシバ」が自生している。近年、ＤＮＡ鑑定によって、この芝はこの地域の固有種であると分かった。若草山に棲むシカに食べられることで独特の進化を遂げたのだという。解明したのは、京都府立桂高校の片山一平先生と生徒たち。ゼミ形式の授業「地球を守る新技術の開発」研究班のメンバーたちである。

片山　

若草山には33haの広さに1000頭以上のシカが棲みついています。昔から神の使いとして守られてきたとはいえ、餌場として１頭につき１haの草地を必要としますから、どう見ても過密です。でもシカは減らないし、餌となる芝（ノシバ）も食べ尽くされることはない。芝というのは本来、刈らなければ成長しない植物なので、シカがせっせと食べるほど逆によく育ちます。とくに若草山の芝は、他の地域の個体よりも小ぶりで、成長が速く、葉を次々と出すのが特徴です。食べられることに適応した個体が残ったのです。しかもシカは、競争相手になる他の植物も食べてくれる。芝にとってはまさに好都合なんですね。そうやって1000年以上かけて、種として固定されたのでしょう。

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片山先生たちの研究は、芝を活用した屋上緑化システムの開発である。ビルの屋上で固有種の芝を増やせば、他種と交雑することもないし、生物多様性保全にも役に立つ。各地の固有種の調査が始まったのはそれからだ。

片山　

ノシバは岩場や海岸、寒冷地など多様な環境に適応できるので、地域ごとに固有種が生まれやすい。土壌の栄養が乏しく、水環境が厳しい場所でも育ちます。その特性を活かせば、屋上緑化システムの最大の課題、軽量化が可能になると考えたのです。神社や仏閣、庭園の多い京都は、昔から芝の一大消費地です。そこで最初、地元の京都の自生種を使ってみようと思って、園芸業者に聞いて回ったのですが、「自生種といわれても……」と。昔は周辺の山には木が少なくて、日当たりを好む芝にとっては天国だったのですが、そういう自生地の芝は剥がされてしまっていて……。若草山に目を向けたのはそういう理由からです。

片山先生から指導を受ける研究班のメンバー。校内の圃場に植え付けた芝の状態を毎日細かくチェックする（上）。ハウス内でもさまざまな種類の芝を栽培中（左）。ノシバにコウライシバ、オニシバなどを交雑させて耐塩性をより高めた改良種の芝

同校の屋上に設けられたＫ-ＮＥＴと呼ばれる緑化システム。土壌がほとんど使われていないのに、芝生はしっかりと密生している

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自生地を保全しながら固有種の芝を別の用途に使うには、種を採取して増やす以外にない。しかしそれには障害があった。自然下における芝の発芽率は10％に満たないのだ。

片山　

なぜ、そんなに発芽率が低いのか。考えているうちに、若草山のあちこちに落ちているシカの糞が、発芽のカギを握っているのではないかと気づきました。固い外皮に覆われている芝の種子は、シカに食べられ、糞に混じって未消化のまま出てくると、外皮が適度に軟らかくなっていて、発芽率が40〜50％に高まることが分かったのです。芝は恐竜の時代から存在する古い植物ですが、おそらく種子が動物に食べられることで遠くに運ばれ、分布域を広げるという生き残りの方法を選択したのでしょう。つまり芝とシカは共生関係にあるのです。われわれはこの理論をもとに、シカの消化液に似た薬剤に芝の種子を浸すなど化学的な処理と、ＫＮＣと呼ばれる発芽容器によって、発芽率を90％近くに高めることに成功しました。芝生を剥がしたりせずに、種子で固有種を増やす方法を日本で初めて確立したのは、じつは高校生たちなのです。
若草山では、芝生が観光客に踏まれて傷む被害が深刻化しています。研究班の技術は、その保全再生事業にも活かされました。

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2012年春、研究班は東日本大震災の被災地・宮城から協力を求められた。

片山　

被災地から学校に、「津波堆積土（津波が運んできた土砂や瓦礫を含むヘドロ）を防潮堤や農地の畦(あぜ)に使いたいが、ノシバを植えることで土壌流出を抑えるのは可能か」という問い合わせがきたのです。生徒たちも震災直後から、自分たちに何かできることはないかと考えていました。津波堆積土はヘドロですから、堤防などに使っても、たしかにそのままでは雨で崩れてしまう。植物による緑化か、固化剤で固めるかしなければいけない。固化剤はコストがかかるし、土壌が強いアルカリ性になります。緑化のほうが美しいのですが、強い塩分を含む津波堆積土に根付く植物は多くありません。そこで、もともと海岸沿いに自生し、耐塩性・耐寒性の高いノシバはどうかという話になったのです。芝には土中の塩分を吸い上げ、除去する力もある。よし、やってみよう、と引き受けました。

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芝による津波堆積土の緑化には、生物多様性の観点から宮城県に固有の自生種を使いたい、というのが片山先生と生徒たちの考えだった。東北から北海道は熱帯性植物の北限で、ノシバの自生地が点在する。生徒と現地調査に訪れたところ、学術的にも興味深い事実が見えてきた。

片山　

牡鹿半島の先に金華山という無人島があります。島全体が神社の神域で、神の使いのシカが多数生息しているなど、若草山と非常に似通った環境だと聞いて、ピンと来たんです。行ってみたら、金華山はやはりノシバの自生地でした。ＤＮＡ鑑定などで調べた結果、金華山のノシバは、長い年月をかけてつくられた非常にユニークな固有種であること、海に近く津波にもたびたび襲われた歴史から、他の固有種以上に高い耐塩・耐寒性をもっていることが分かったんです。ただ島内は神域ですから、草一本持ち出すことは許されません。そこで種から発芽させて栽培する手法を説明して、了解を得ることができました。

ノシバの種子。片山先生によれば、黒豆大のシカの糞の中に50個ほどの種子が含まれて排出されるという

試験圃場では、複数の固有種の芝に塩水をかけて耐塩性を比較するテストを実施中。芝の仲間には「塩腺」と呼ばれる器官があり、体内の塩分を排出できる

Profile

かたやま・いっぺい　1957年京都府生まれ。大学卒業後、講師を経て母校の桂高校に赴任。以来30年間園芸を教える。高校では珍しいゼミ形式の学習プログラム「ＴＡＦＳ」（Training in Agriculture for Future Science）の担当教員として「地球を守る新技術の開発」研究班を指導。ノシバの保護・活用の研究に取り組んでいる。

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芝の小さな種を採種するのはすべて手作業。10人で4時間かけて200ｇ採種するのが精一杯という。被災地の緑化プロジェクトに必要な面積の芝生を栽培するには、現地で少なくとも3300ｇ以上の種子を集めなければならなかった。

片山　

全校生徒に声をかけて、総勢50名の「種子採種隊」を結成しました。バスをチャーター、京都—金華山2泊3日の採種ツアーです。予算の都合もあって、採種は１回きりでしたが、集めた種は発芽し、育苗を経て、圃場(ほじょう)に植え付けられました。いよいよ今年から現地で緑化に用いられる予定です。研究班はその後もたびたび被災地を訪れて、緑化の実証実験に取り組んでいますが、いつもハードスケジュールで、現地に7時間ほど滞在して帰りは夜行バスでとんぼ返り、なんてこともあります。でも、うちのゼミの生徒は意欲に燃えています。なにしろ「地球を守る新技術の開発」という大きな夢をもつ研究班ですから。これからは芝の可能性を国内だけでなく、海外の土壌改良や砂漠の緑化にも広げて活用していきたいと思っています。