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生物濾過

索引 生物濾過

生物濾過(せいぶつろか)とは、アクアリウムにおける水質浄化過程のうち、生体に悪影響を与える汚染物質を生物学的原理に基づいて除去することをいう。 多くの場合、生物濾過は主要な役割を期待され、閉鎖水系に蓄積される生体の代謝物、特にアンモニア、亜硝酸イオン、硝酸イオンを硝化細菌や脱窒細菌、光合成細菌、あるいは水草・海藻により低害化・無害化を図る。 古くから水槽内の魚類を長期間飼育するには水草などの植物や砂利、そしてエアレーションが必須的であることが知られていた。現在では家庭用アクアリウム用途としても多種多様な濾過装置が開発、販売されているが、その多くは主に上記硝化細菌の活着・繁殖を目的とした生物濾過装置といえ、水槽の立ち上がり(新規水槽内が生態的に安定化し、魚類などが問題なく飼育可能になること)はこの硝化細菌群をいかに増殖させるかに掛かっていると言って良い。 硝化細菌の培地(=濾材)としてセラミックス、グラスウール、砂利、サンゴ砂、植物片など様々な素材が使用され、その全ては『硝化細菌の活着可能な面積の拡大』と『微細化に伴う水流停滞の防止』、『高寿命』を念頭に独特の形状が試されている。硝化細菌は好気性であり、その濾過活動には多くの酸素を必要とするため濾材の目詰まりに弱く、飼育水自体の溶存酸素量にも注意したい。 近年では生物工学に基づく培地開発の他、硝化細菌自体を休眠、高濃度化した商品も存在する。 硝化細菌以外として脱窒細菌という嫌気性細菌の一群を積極的に利用するシステムもある。硝化細菌に頼った場合、魚類の排泄物は硝酸までしか変換できず、これを水草などに吸収させる以外は換水という煩わしい手法に頼るしかなかったが、脱窒細菌はこれら含窒素有害物を窒素単体(窒素ガス)にまで還元する能力があり、適切に運用される限り換水の手間を大幅に低減することが可能である。 脱窒細菌を増殖させるには嫌気的・還元的雰囲気が必要であり、底砂を非常に厚く敷くなど従来のアクアリウムとは異なる工夫が必要。現在ではそれを主目的とした水槽、濾過装置も市販されているし、脱窒細菌による濾過を最大限に活用した例としてモナコ式やベルリン式などのリーフアクアリウムが挙げられる。 また、光合成細菌(PSB)を水槽内に添加する手法も比較的古くからある。 以上は細菌による生物濾過について述べたが、水槽内に水草や海藻を積極的に栽培し、これを定期的に収穫・除去することにより水質安定化を図るものもある。しかしこの手法は比較的難易度が高い。 また、エビやヤドカリ、ナマコ、二枚貝、ゴカイなどのベントスを利用するのも一種の生物濾過といって良いだろう。エビなどの甲殻類は魚類の糞や食べ残しの餌、さらには魚類の死骸をも活発に食し、その腐敗による汚染を未然に防ぐ性質があるし、二枚貝は多くの溶存有機物を吸収・濾過し、自然界でも干潟のような環境での富栄養化を防ぐ役割が知られている。ナマコやゴカイは陸上の土壌におけるミミズのように、有機物を分解するばかりか底砂を攪拌し、底砂に棲息する硝化細菌に豊富な酸素を提供する役割を担う。 アクアリウムを一種の生態系再現系として考えるならば、生物濾過はその最も重要な要素であると言っていい。.

40 関係: 培地富栄養化干潟亜硝酸二枚貝底生生物休眠ナマコミミズモナコ式ヤドカリリーフアクアリウムフィルター (アクアリウム)ベルリン式ろ過ろ過 (アクアリウム)アンモニアアクアリウムエビグラスウールゴカイセラミックス光合成細菌砂利硝化作用硝酸窒素生物学生物工学甲殻類魚類還元脱窒酸素植物水草水槽有機化合物海藻

培地

培地(ばいち、medium)とは、微生物や生物組織の培養において、培養対象に生育環境を提供するものである。炭素源やビタミン、無機塩類など栄養素の供給源となる他、細胞の増殖に必要な足場や液相を与える物理的な要素もある。.

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富栄養化

富栄養化(ふえいようか、英語:Eutrophication、とは、海・湖沼・河川などの水域が、貧栄養状態から富栄養状態へと移行する現象を言う。 本来富栄養化は、形成されたばかりの池や湖が、遷移によって湖沼型を変化させてゆく非人為的な過程を指す言葉であった(自然富栄養化)。しかし近年では、人間活動の影響による水中の肥料分(窒素化合物やリンなど)の濃度上昇を意味する場合が多い。富栄養化の要因は下水・農牧業・工業排水・船舶航行など多岐に渡る。このような富栄養化は生態系における生物の構成を変化させ、一般には生物の多様性を減少させる方向に作用する。極端な場合では、赤潮や青潮などの現象を二次的に引き起こす為、富栄養化は公害や環境問題として広く認識されている。.

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干潟

干潟(ひがた、英語:mudflat)とは、海岸部に発達する砂や泥により形成された低湿地が、ある程度以上の面積で維持されている、朔望平均満潮面と朔望平均干潮面との潮間帯。潮汐による海水面の上下変動があるので、時間によって陸地と海面下になることを繰り返す地形である。砂浜と比べ、波浪の影響が少なく、勾配が緩やかで、土砂粒径が小さく、生物相が多様な平坦地形である。 環境省の定義は「干出幅100m以上、干出面積が1ha 以上、移動しやすい基底(砂,礫,砂泥,泥)」を満たしたものを干潟と呼んでいる。.

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亜硝酸

亜硝酸(あしょうさん、nitrous acid)とは、窒素のオキソ酸のひとつで化学式 HNO2 で表される弱酸である。IUPAC命名法系統名はジオキソ硝酸 (dioxonitric(III) acid) である。遊離酸の状態では不安定で分解しやすい為、亜硝酸塩または亜硝酸エステル等の形で保存あるいは使用されることが多い。.

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二枚貝

二枚貝(にまいがい、)は、軟体動物の一群である。分類階級としては二枚貝綱(にまいがいこう)。斧足類・斧足綱(ふそくるい/ふそくこう、)、弁鰓類・弁鰓綱(べんさいるい/べんさいこう、、)とも。 体の左右に1対2枚の貝殻をもつ。敵が来ると軟体部分を殻にひっこめ、閉殻筋(貝柱)で殻を閉じて身を守る。.

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底生生物

底生生物(ていせいせいぶつ)とは水域に生息する生物の中でも底質に生息する生物の総称でありベントス(Benthos)ともいう。生態学ではこのベントスという語を使用するほうが一般的である。 この場合の底質とは水域の底に当たる岩石や砂地、泥地からコンクリートなどの人工建造物によって形成されている底及びそこに付着する海藻やサンゴのような固着生物などの生物も含む。したがって、底生生物は、水底の岩、砂、泥にすむもの、及びそこに生活するサンゴや海藻などにすむものをも含む。また、その表面を徘徊するもの、表面に固着するもの、表面から潜り込んで生活するものが含まれる。それらの表面から離れて生活するものは、ネクトンかプランクトンに分類されるが、実際にはその表面から余り離れずに生活するものもあり(ネクトベントス、プランクトベントスともいう)、それらはベントスにまとめられることもある。基質中に潜り込んでいるものをエンドベントスと言い、自ら穴を掘って潜るものを潜行性、基質粒子のすき間を利用するものを間隙性という。硬い基質に穴を開けて潜るものを穿孔性という。 日本において「底生生物」という語は「benthos」の訳語として用いられているが本来ベントスはネクトン(Nekton)、プランクトン(Plankton)に対応する生活型の分類の一つである。.

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休眠

休眠 (きゅうみん、dormancy)とは、生物の生活環における一時期で、生物の成長・発生過程や、動物の身体的な活動が一時的に休止するような時期のことである。この間、生物は代謝を最低限に抑えることで、エネルギーを節約する。.

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ナマコ

ナマコ(海鼠、sea cucumber)は棘皮動物門のグループの一つで、ナマコ綱 に分類される。体が細長く口が水平に向くなどの特徴を共有する一群である。世界に約1,500種、日本にはそのうち200種ほどが分布する。食用になるのはマナマコなど約30種類。寿命は約5-10年。.

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ミミズ

ミミズ(蚯蚓)は、環形動物門貧毛綱(学名: )に属する動物の総称。目がなく、手足もない紐状の動物である。名称は「目見えず」からメメズになり、転じてミミズになったとも言われ、西日本にはメメズと呼ぶ地域がある。多くは陸上の土壌中に住む。.

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モナコ式

モナコ式(モナコしき Jaubert's Monaco System)とは、海棲生物飼育水槽の濾過方式のひとつ。 ニース大学のジャン・ジョベール博士が考案し、モナコ水族館で採用され、広く知られるようになった。氏の名前を採り、ジョベール式(Jaubert-System)と呼ばれることもある。 水槽底面に、通水性があり砂利の落ち込みをふせぐことのできる穴の空いた板のようなものを使い、厚さ1.5cm(1/2 インチ)程度の遊水層(プレナム plenum)をつくる。その上に小粒の通常の(アラゴナイトでない)サンゴ砂を 10cm(4 インチ)から15cm程度敷く。これがジョベール底床(モナコ式底床)である。底砂の上層部ではアンモニアの亜硝酸化、亜硝酸の酸化などのバクテリアによる好気性の生物濾過(硝化)が、嫌気的になる(酸化還元電位が低下する)底砂の下層部ではバクテリアの嫌気性代謝による硝酸の還元(脱窒)が行われる。それまでの好気性濾過(生物濾過)装置のみでの海水魚飼育で必須とされた硝酸塩の除去を目的とした換水を減らすことができ、長期間に渡る無換水飼育への道を開いた。 プレナムは、合成樹脂製のパンチング・ボードや格子に網をかけたものに塩ビパイプを足として結びつけたり、エアリフトパイプの口をふさいだ底面フィルターを敷くなどして、容易に作成できる。水槽に底砂を掘る生物(ハゼやエビなど)を収容する場合は、5cm(2インチ)程度ごとに網をしくなどする。細かい砂、アラゴナイト砂をしく場合は、最上層としてしく。 底砂の通水性を維持し、デトリタス(汚泥)の蓄積をふせぐため、ゴカイなど底生生物をいれることが勧められている。 プレナムの遊水層は水中の物質の拡散に貢献し、嫌気層を安定させ、厚い底砂をしいたときに生じがちな硫化水素の発生を抑制する。生物濾過でおきるpHの低下やミネラルの消費は、サンゴ砂(主成分は炭酸カルシウム)が溶出し中和され補給される。 しかし、無脊椎生物を飼育する場合、ミドリイシなどイシサンゴ類の骨格成長で消費されるほどの量のカルシウムは、底砂の自然な溶出では補えない。 ストロンチウムやヨウ素、鉄、モリブデンなど、微量元素の補給も別途必要となる。 また、嫌気性反応が十分に機能しはじめるまでは3ヶ月程度必要であると言われている。 構造を簡単にするためにプレナムを省略することも可能だが、生物に致命的な影響をおよぼす硫化水素が発生する(灰色の層が生じることでわかる)頻度が高くなることが知られている。 底床が厚くなるため水槽の高さを消費するが、欧米ではライブロックやプロテインスキマーなどベルリン式の要素と組み合わされ、生態系によって窒素サイクルを実現する現代的なナチュラル・アクアリウム・システムの構成要素となっている。 食物連鎖の生態系を底砂中の生物で実現しようとする DSB (Deep Sand Bed)方式とは,効果はともかく主眼がことなる。 実際、DSB方式はパウダー状の細かい砂を数十センチ敷くなど、手段が異なる。.

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ヤドカリ

ヤドカリ(宿借、寄居虫)は、十脚目ヤドカリ上科 の中で、主として巻貝の貝殻に体を収め、貝殻を背負って生活する甲殻類を指す名称である。古語では「かみな」(転じて、かむな、かうな、がうな、ごうな、など)と呼ばれていた。エビやカニと同じ十脚目だが、貝殻等に体を収めるために体型が変形している。.

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リーフアクアリウム

リーフアクアリウム (Reef aquarium) とは、海水魚などの海棲生物群を水槽で飼育するマリンアクアリウムのうち、特に珊瑚礁の生物群を飼育することを目的としたものである。 ミドリイシなど飼育難度の高い造礁サンゴの飼育が民間ホビーレベルで可能になったのは、日本国内では1990年代になってからとされる。しかし、その後も愛好家たちの試行錯誤が続いた結果、モナコ式やベルリン式を母体とした各種の飼育方法が確立されるに至った。 単に海水魚を飼育したり、一部の丈夫なサンゴ類を飼育したりする場合と異なり、ミドリイシは貧栄養(特に硝酸イオン)、高照度、高カルシウムイオン濃度、高KH(炭酸塩濃度)、低リン酸イオン濃度、変動の少ないpHや水温(特に高温に弱い)など、閉鎖環境である水槽内ではなかなか実現しにくい水質を要求する。 これらはプロテインスキマーやカルシウムリアクター、メタルハライドランプ、水槽用クーラー、ライブロックなど、さまざまなアイテムを併用することで実現しうる。現在では適切な装備があれば比較的容易に飼育できるばかりか、ミドリイシ類を増殖させたり産卵させたりすることも可能である。 リーフアクアリウムの人気の理由として、その高いコレクション性が挙げられる。ミドリイシは多くの種が存在するだけでなく、環境による形態の変異、特に色彩のバリエーションが著しいため、単に飼育難度の高い生物を飼育したいという欲求を満たすだけでなく、観賞用としても格別の美しさを誇る。同じクローンでも飼育者の水槽が変化すれば刻々と色彩が変化したり形状が変わるなど、現在では「ミドリイシを飼育できるか」よりも、「ミドリイシをいかに状態良く美しく飼育するか」に趣味の比重が移っているといって良い。これはまた、他のアクアリウムでは類を見ないほどの飼育者同士の友好・結束を生み出している。また、サンゴ類を専門的に扱う販売店も存在する。 その一方、自然界では滅多に存在しないきわめて美しい個体が高値で売買されるようになり、密漁・密売者も後を絶たず多くの検挙者が出た。一般に考えられているほどサンゴ類は稀少な生き物ではないものの、その行き過ぎは必ず生態系に悪影響を与えることが容易に予想され、現在では養殖された個体が多く市販されている。 むろん、リーフアクアリウムの目的は造礁性サンゴの飼育だけに留まらない。珊瑚礁は熱帯雨林を優に超える、地球最大の豊かな生態系の舞台であり、ミドリイシが状態良く生育する水槽では多くの生物群を簡単に、より本来の姿に近い形で飼育できる。一例を挙げると、シャコガイやヒョウモンダコなどの軟体動物、ヤドカリやカニ、エビなどの節足動物、海藻や海草、ナマコやウニなど、そして多くの熱帯魚である。 水槽で飼育できるサイズの熱帯魚では、その餌がプランクトンレベルの微小さを要求したり、あるいはサンゴそのものを摂食するものも珍しくない。リーフアクアリウムでは、従来のシステムでは難しかったそれらの魚類をも比較的容易に飼育可能となった。.

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フィルター (アクアリウム)

アクアリウム用フィルター・浄化装置・ろ過装置(ろかそうち)、とは、観賞魚用アクアリウム水槽(淡水と海水)の重要な装置の1つでLeibel WS (1993) A fishkeepers guide to South American cichlids. 、ゴミや糞などを取り除く清掃作業を軽減したり、飼育水中の水溶性化学物質の一部を分解する装置。 また、自然環境より小さく閉鎖された環境において魚の育成を助けるSands D (1994) A fishkeepers guide to Central American cichlids. 。 主に一般家庭で魚類や水草を水槽飼育する際に使用するものが多いが、活魚卸業者や料理店で使用される業務用の大型もある。観賞魚飼育用では水槽内で目立たせない工夫として岩の形などした製品も一部あるが、一般的には機械然とした形状をしている。一般には電源として商用電源を使用するものが多いが、持ち運びに可能な電池式も製品化されている。.

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ベルリン式

ベルリン式(ベルリンしき Berlin method)とは、海棲生物飼育の水槽のための濾過方式のひとつ。 ドイツで Peter Wilkens が提唱し、ベルリンで発展したDelbeek, J. Charles; Sprung, Julian (2005) The Reef Aquarium: Volume Three.

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ろ過

ろ過(ろか、濾過、沪過、)とは、液体または気体に固体が混ざっている混合物を、細かい穴がたくさんあいた多孔質(ろ材)に通して、穴よりも大きな固体の粒子を液体または気体から分離する操作である。濾(さんずいに遠慮の「慮」。字義は「こし取る」。)が常用漢字でないため、一般には「ろ過」と表記されることもあるが、交ぜ書きを避けるために、「沪過」という略字を用いて表記する専門家もいる。 ろ過は科学実験や化学工業などで用いられる操作であるが、家庭でろ紙を用いてコーヒーを入れたり、真空掃除機で吸った空気からゴミを分離するのもろ過の一種である。 液体混合物を通すための多孔質として、古典的には紙(セルロース)でできたろ紙(フィルター、filter paper)を使うことが多い。セルロースは最も一般的なろ紙の素材であるが、用途に合わせて種々のろ紙が開発・実用化されてきた。ろ過で使われる多孔質はより一般的にろ材(濾材、ろざい)と呼ばれる。 一般に、ろ過をした後にろ紙上に残る固体を残渣(ざんさ、residue)、もしくはろ物(濾物、ろぶつ)、ろ紙を通過した液体をろ液(濾液、ろえき、filtrate)と呼ぶ。空気をろ過して清浄にするためのろ材はエアフィルタと呼ばれる。また、ろ過とろ別(濾別、ろべつ)と混同されがちであるが、目的物がろ液中に溶存している場合はろ過、残渣中に残っている場合はろ別、という風に使い分ける。.

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ろ過 (アクアリウム)

The:en:nitrogen cycle in an aquarium Schema of a typical aquarium and its filtering process ろ過・濾過(ろか)とは、アクアリウムにおいて使用する飼育水を生物の育成に適した状態となるようにろ過する事。 海や河川などの自然においては、汚れや有毒物がろ過されていくサイクルが成り立っている。 アクアリウムのように小さな閉じられて限定された環境下においては、ろ過を行いやすい環境を整えると共に「ろ過装置」も必要となってくる。 適正なろ過が行われる事により、生物の生育環境が良くなり、ゴミの除去や水の交換頻度を下げる事が出来る。水の量、底砂の種類と量、どのような生物をどれほど飼育しているか、餌の種類と与え方と量、水草の種類の量によって、必要とされるろ過能力が異なってくる。海水の場合は、淡水より高い能力のろ過が必要である。 また、このろ過には複数の種類がある。基本的には、まず物理ろ過を行い、次に一番重要な生物ろ過、そして化学ろ過(省略される場合もある)が行われる。.

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アンモニア

アンモニア (ammonia) は分子式が NH_3 で表される無機化合物。常温常圧では無色の気体で、特有の強い刺激臭を持つ。 水に良く溶けるため、水溶液(アンモニア水)として使用されることも多く、化学工業では基礎的な窒素源として重要である。また生体において有毒であるため、重要視される物質である。塩基の程度は水酸化ナトリウムより弱い。 窒素原子上の孤立電子対のはたらきにより、金属錯体の配位子となり、その場合はアンミンと呼ばれる。 名称の由来は、古代エジプトのアモン神殿の近くからアンモニウム塩が産出した事による。ラテン語の sol ammoniacum(アモンの塩)を語源とする。「アモンの塩」が意味する化合物は食塩と尿から合成されていた塩化アンモニウムである。アンモニアを初めて合成したのはジョゼフ・プリーストリー(1774年)である。 共役酸 (NH4+) はアンモニウムイオン、共役塩基 (NH2-) はアミドイオンである。.

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アクアリウム

水草と熱帯魚水槽のアクアリウム アクアリウム(aquarium)は、水生生物の飼育設備を指す。水族館のような大型施設から個人宅に設置するような小規模のものにまたがる概念である。英語の原義では公的施設の水族館と、個人などの趣味の範疇にあるものは明確に区別されず、要するに水生生物の飼育施設・設備を指す。日本ではその中でも特に、観賞用に熱帯魚(観賞魚)や水草などを飼育・栽培すること、またはそのために構築された水槽を含む環境を指すことが多い。 魚に関しては、観賞魚または熱帯魚を、水草の扱いに関しては水草の項を参照。.

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エビ

ビ(海老・蝦・魵)は、節足動物門・甲殻亜門・軟甲綱・十脚目(エビ目)のうち、カニ下目(短尾類)とヤドカリ下目(異尾類)以外の全ての種の総称である。すなわち、かつての長尾類(長尾亜目 )にあたる。現在、長尾亜目という分類群は廃止されており、学術的な分類ではなく便宜上の区分である。 十脚目(エビ目)から、カニ・ヤドカリという腹部が特殊化した2つの系統を除いた残りの側系統であり、単系統ではない。この定義では、ザリガニもエビに含まれる。.

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グラスウール

ラスウール (glasswool) とは、ガラス繊維でできた、綿状の素材である。住宅の壁・天井・床・屋根の断熱材として広く用いられるほか、工場・体育館の断熱材としても用いられる。吸音材としても機械室の内装吸音用や防音室の素材として用いられている。さらに空調ダクトや配管保温用などにも用いられる。不燃材料なので防火性にも優れている。.

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ゴカイ

イ(沙蚕、)は、環形動物門多毛綱に属する動物の一種、Hediste japonicaの和名であったが、近年の研究で近縁な複数の種の複合体であることが判明し、ヤマトカワゴカイ(Hediste diadroma)、ヒメヤマトカワゴカイ(H.

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セラミックス

伊万里焼の皿 高電圧用セラミック碍子 セラミックスまたはセラミック(ceramic)とは、狭義には陶磁器を指すが、広義では窯業製品の総称として用いられ、無機物を加熱処理し焼き固めた焼結体を指す。金属や非金属を問わず、酸化物、炭化物、窒化物、ホウ化物などの無機化合物の成形体、粉末、膜など無機固体材料の総称として用いられている。伝統的なセラミックスの原料は、粘土や珪石等の天然物である。なお、一般的に純金属や合金の単体では「焼結体」とならないためセラミックスとは呼ばれない。.

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光合成細菌

光合成細菌(こうごうせいさいきん、photosynthetic bacteria)は、光合成を行う細菌の総称である。酸素発生型光合成をする藍色細菌および紅色細菌や紅色非硫黄細菌などの酸素非発生型光合成細菌を含む。 16S_rRNA系統解析に基づく原核生物の分類群のうち、光合成を行うのは藍色細菌、紅色細菌、緑色硫黄細菌、緑色非硫黄細菌、ヘリオバクテリアである。緑色非硫黄細菌は緑色繊維状細菌、緑色滑走細菌と呼ばれることも多い。紅色細菌は栄養的分類から紅色硫黄細菌と紅色非硫黄細菌に分けられる。しかし、ヘリオバクテリアは、光エネルギーを利用して炭素固定を行なうという本来の光合成の能力が認められておらず、その意味では光栄養細菌(phototrophic bacteria)と呼ばれるべきである。 光栄養(phototrophy)という点からは、高度好塩菌はバクテリオロドプシンを使って光従属栄養的に増殖する。光エネルギーを使用する点で光合成細菌と同じだが、クロロフィル類を持たず、アーキアであることから、光合成細菌には含めない。近年は、海洋性の細菌の中にもロドプシンをもつ種が見つかっており、一部に光栄養能が証明されているが、光合成をするかどうか確定していない。.

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砂利

金魚の水槽に入れられた砂利 砂利(じゃり、ざり、)は、直径2~5cm程度の石や、小石に砂が混ざったものをいう。砂利にはさまざまな色や形、密度のものがあり、白色系、黒岩系、褐色系、赤色系など採掘地により識別される。.

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硝化作用

素循環のモデル図硝化作用(しょうかさよう)はアンモニアから亜硝酸や硝酸を生ずる微生物による作用を指す。アンモニアを酸化し亜硝酸を生ずるアンモニア酸化細菌・アンモニア酸化古細菌、亜硝酸を酸化し硝酸を生ずる亜硝酸酸化細菌により反応が進む。これらの細菌は独立栄養細菌で、それぞれアンモニアの酸化、亜硝酸の酸化によりエネルギーを得る。有機成分の存在下ではほとんど増殖せず、死滅することもある。 土の中では、有機物に含まれる有機態窒素がアンモニアまで分解されるアンモニア化成、アンモニアから硝酸を生ずる硝酸化成が進み、作物に吸収される。 野菜など多く園芸作物はアンモニア態窒素より硝酸態窒素を好んで吸収する好硝酸性植物であるため、この反応はきわめて重要である。アンモニア濃度が高く、硝酸化成が進まない場合、アンモニア過剰障害が生じることがある。.

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硝酸

硝酸(しょうさん、nitric acid)は窒素のオキソ酸で、化学式 HNO3 で表される。代表的な強酸の1つで、様々な金属と反応して塩を形成する。有機化合物のニトロ化に用いられる。硝酸は消防法第2条第7項及び別表第一第6類3号により危険物第6類に指定され、硝酸を 10 % 以上含有する溶液は医薬用外劇物にも指定されている。 濃硝酸に二酸化窒素、四酸化二窒素を溶かしたものは発煙硝酸、赤煙硝酸と呼ばれ、さらに強力な酸化力を持つ。その強力な酸化力を利用してロケットの酸化剤や推進剤として用いられる。.

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窒素

素(ちっそ、nitrogen、nitrogenium)は原子番号 7 の元素。元素記号は N。原子量は 14.007。空気の約78.08 %を占めるほか、アミノ酸をはじめとする多くの生体物質中に含まれており、地球のほぼすべての生物にとって必須の元素である。 一般に「窒素」という場合は、窒素の単体である窒素分子(窒素ガス、N2)を指すことが多い。窒素分子は常温では無味無臭の気体として安定した形で存在する。また、液化した窒素分子(液体窒素)は冷却剤としてよく使用されるが、液体窒素温度 (-195.8 ℃, 77 K) から液化する。.

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象の糞 犬の糞入れ/チェコのプラハにて。 糞(くそ、ふん。※「くそ」の別表記:屎)とは、動物の消化管から排泄される固体状の排泄物(屎尿)。糞便(ふんべん)、大便(だいべん)、俗にうんこ、うんち一説に、固いものは「うんこ」、柔らかいものは「うんち」、さらに柔らかいものを「うんにょ」「うんにゃ」などと呼ぶとされる。ほかにも「うんぴ」「うんび」などという語もある。村上八千世「うんぴ・うんにょ・うんち・うんご―うんこのえほん」(ISBN 978-4593593521)。、ばばや、大便から転じ大などとも呼ばれる。しかし、硬さや大きさ、成分などの違いで呼び名を使い分けている訳ではない。 人間の文化において、糞は大抵の場合、禁忌されるべき不浄の存在として扱われる。特に衛生面から見た場合、伝染病の病原体を含んだ糞は典型的かつ危険な感染源である。このことから、糞便を指す語彙やそれを含む成句は、しばしば、取るに足らない物、無意味な物、役立たない物、侮蔑すべき物などを形容するのに用いられる場合もある。 しかし一方で、地域や時代によっては、糞便は肥料や飼料、医薬品などとして利用されてきた。近年では生物学的な循環において排泄物を資源として捉え、例えば、宇宙ステーションなどの閉鎖環境において有効に活用する手段などの研究も広く行われている。また、一部の動物では自分や親の糞を食べたり、他の動物の糞を栄養源とすることが見られる。 糞便に関する研究・興味分野は、スカトロジー(糞便学)という。.

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生物学

生物学(せいぶつがく、、biologia)とは、生命現象を研究する、自然科学の一分野である。 広義には医学や農学など応用科学・総合科学も含み、狭義には基礎科学(理学)の部分を指す。一般的には後者の意味で用いられることが多い。 類義語として生命科学や生物科学がある(後述の#「生物学」と「生命科学」参照)。.

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生物工学

生物工学(せいぶつこうがく)は、生物学の知見を元にし、実社会に有用な利用法をもたらす技術の総称である。ただし定義は明確ではなく、バイオテクノロジー(biotechnology)やバイオニクス(bionics)の訳語として使われる場合が多く、この両方を含んだ学問の領域と捉えることに矛盾しない。また、特に遺伝子操作をする場合には、遺伝子工学と呼ばれる場合もある。.

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甲殻類

殻類(こうかくるい)は、節足動物の分類群の一つ。分類学上では甲殻亜門(こうかくあもん) Crustacea と呼ばれる。 エビ、カニ、オキアミ、フジツボ、ミジンコなどを含むグループである。深海から海岸、河川、湿地まで、あらゆる水環境に分布するが、主に海で多様化している。陸上の生活に完全に適応しているのはワラジムシ類など僅かである。 系統関係については、現在、汎甲殻類説が最も有力視されている。それによれば、甲殻類は六脚類と共に単系統を成し、甲殻類という分類群も側系統群となる。.

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魚類

魚類(ぎょるい)は、脊椎動物亜門 から四肢動物を除外した動物群。日常語で魚(さかな)。脳や網膜など神経系の発達にも関与するといわれている。流行歌のおさかな天国には「魚を食べると頭が良くなる」というフレーズがあるが、上記の健康影響を考えると無根拠とも言えない。 村落単位で見た生活習慣では、労働が激しく、魚又は大豆を十分にとり、野菜や海草を多食する地域は長寿村であり、米と塩の過剰摂取、魚の偏食の見られる地域は短命村が多いことが指摘されている。 魚介類の脂肪酸にて、魚介類100g中の主な脂肪酸について解説。.

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還元

還元(かんげん、英:reduction)とは、対象とする物質が電子を受け取る化学反応のこと。または、原子の形式酸化数が小さくなる化学反応のこと。具体的には、物質から酸素が奪われる反応、あるいは、物質が水素と化合する反応等が相当する。 目的化学物質を還元する為に使用する試薬、原料を還元剤と呼ぶ。一般的に還元剤と呼ばれる物質はあるが、反応における還元と酸化との役割は物質間で相対的である為、実際に還元剤として働くかどうかは、反応させる相手の物質による。 還元反応が工業的に用いられる例としては、製鉄(原料の酸化鉄を還元して鉄にする)などを始めとする金属の製錬が挙げられる。また、有機合成においても、多くの種類の還元反応が工業規模で実施されている。.

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脱窒

窒素循環のモデル図 脱窒(だっちつ)とは、窒素化合物を分子状窒素として大気中へ放散させる作用または工程を指す。窒素循環の最終段階であり、主に微生物によって行われる西尾隆、 日本土壌肥料学雑誌 Vol.65 (1994) No.4 p.463-471, 。 無機窒素塩類を化学肥料として多用する近代農業のもとでは、作物の同化作用へ吸収されず残留したそれら塩類が地下水へ侵入・汚染することを制限する役割を果たしている。.

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酸素

酸素(さんそ、oxygen)は原子番号8、原子量16.00の非金属元素である。元素記号は O。周期表では第16族元素(カルコゲン)および第2周期元素に属し、電気陰性度が大きいため反応性に富み、他のほとんどの元素と化合物(特に酸化物)を作る。標準状態では2個の酸素原子が二重結合した無味無臭無色透明の二原子分子である酸素分子 O として存在する。宇宙では水素、ヘリウムに次いで3番目に多くの質量を占めEmsley (2001).

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植物

植物(しょくぶつ、plantae)とは、生物区分のひとつ。以下に見るように多義的である。.

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水草

水草(みずくさ、すいそう)とは、高等植物でありながら、二次的に水中生活をするようになったものを指す総称である。主に淡水性のものを指し、被子植物、シダ植物に含まれるものがある。 時にコケ植物や、形態的な類似性から車軸藻類を含んでそう呼ぶ場合もある。 庭園の池や泉水での栽培や、熱帯魚飼育などとの関係で、アクアリウムなど、観賞用に広く使われる。 ヒメダ.

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水槽

沖縄美ら海水族館の大水槽 水槽(すいそう)は、液体(特に水)を貯蔵するための容器、設備である。飲料用水や防火用水を溜める水槽は、特に貯水槽と呼ばれる。 水生生物の飼育と鑑賞を目的としたものは全面、または一部が透明な素材が使用される。水族館などには客が生物の行動を観察できるよう、大型の水槽が設置されている。 透明な素材としてはアクリル樹脂やプラスチック、ガラスなどが用いられる。.

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有機化合物

有機化合物(ゆうきかごうぶつ、organic compound)は、炭素を含む化合物の大部分をさす『岩波 理化学辞典』岩波書店。炭素原子が共有結合で結びついた骨格を持ち、分子間力によって集まることで液体や固体となっているため、沸点・融点が低いものが多い。 下記の歴史的背景から、炭素を含む化合物であっても、一酸化炭素、二酸化炭素、炭酸塩、青酸、シアン酸塩、チオシアン酸塩等の単純なものは例外的に無機化合物と分類し、有機化合物には含めない。例外は慣習的に決められたものであり『デジタル大辞泉』には、「炭素を含む化合物の総称。ただし、二酸化炭素・炭酸塩などの簡単な炭素化合物は習慣で無機化合物として扱うため含めない。」と書かれている。、現代では単なる「便宜上の区分」である。有機物質(ゆうきぶっしつ、organic substance『新英和大辞典』研究社)あるいは有機物(ゆうきぶつ、organic matter『新英和大辞典』研究社)とも呼ばれるあくまで別の単語であり、同一の概念ではない。。.

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海藻

海中のワカメ 海藻(かいそう、Seaweed)は、藻類のうち容易に肉眼で判別できる海産種群の総称杉田浩一編『日本食品大事典』医歯薬出版 p.285 2008年。.

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