Vol. 47 March 2018 - ndukiyounet/pdf/2018-47full.pdf- 3 - - 3 - (約2.5mL)で塩基性にして、ジエチルエーテル 40mL で3 回抽出した。エーテル溶液を合わせ

Vol. 47 March 2018

- 1 -

錯体の性質と反応性Vilsmeier

The Properties and Reactivity of the Vilsmeier Complexes

新潟生命歯学部鈴木常夫

種村潔

Tsuneo SUZUKI and Kiyoshi TANEMURA

The Nippon Dental University, School of Life Dentistry at NiigataHamaura-cho, Chuou-ku, Niigata 951-8580, JAPAN

: The Vilsmeier complexes - were obtained from the reaction of amide such asAbstracts 3 8-methylformanilide NMFA and , -dimethylformamide DMF and chloride such asN N N( ) ( )

diphosphoryl chloride, phosphorous oxychloride, and oxalyl chloride. The behavior of complexes wasclarified by H NMR measurement in a deutrated solvent such as CDCl , CD Cl , CD ClCD Cl,1

3 2 2 2 2

CD CN, THF-d , and dioxane-d . Complexes and were converted to DMF or NMFA partially in3 8 8 3 4chlorinated hydrocarbons. On the other hand, complexes and were stable in CD CN. The reactivity3 4 3

of the Vilsmeier complexes is determined by the reaction of complexes - with3 8( ) ℃ >1,3-dimethoxybenxzene in dry acetonitrile at 70 for 3h. The order of reactivity is complex9 6

complex complex and complex complex and complex .4 3 5 7 8> >

: the Vilsmeier complex, formylation, 1,3-dimethoxybenzene, 2,4-dimethoxybenzaldehydeKey words

( 年月日受理）2017 12 28

．緒論1Vilsmeier 1927 A. Vilsmeier A.反応は年と

によって報告され、錯体の構造はHaack Vilsmeier1）

メチルホルムアニリド（ )とオキし塩化リN- NMFAンの付加体として考えられていた。更に、12)

らは赤外線吸収スペクトルの測定から錯Bredereck

体の構造を発表している。一方、と2 3) Arnoldは赤外線吸収スペクトルの研究から錯体のHolý 3

構造を提案している同じくらは核磁気。、4)） Martin共鳴装置を用いて錯体の構造を詳しく研Vilsmeier

)究し、錯体の構造を提出している。3 5

1 8Figure 1 The structure of the Vismeier complexes -

NH3C

Ph

1

COClH

POCl2N

H3C

H3CCO

H

POCl2Cl

2

NH3C

H3CCCl

HOPOCl2

3

NH3C

H3CCOPOCl2

HOPOCl2

4

NH3C

PhCCl

HOPOCl2

5

NH3C

PhCOPOCl2

HOPOCl2

6

N=CH2C

H3C H

ClCl

7

N=CH2C

Ph H

ClCl

8

日本歯科大学紀要　第 47 巻１- 6 頁， 2018, ３月http://doi.org/10.14983/00000819/

CODEN : NSDKDD ISSN 0385-1605Copyright © 2018 The Nippon Dental University

- 1 -

日本歯科大学紀要　　第 47 巻

- 2 -

- 2 -

我々はアミドとしてジメチルホルムアミドN N, -( )とメチルホルムアニリド ) クロDMF - NMFAN （、

リドとしてオキし塩化リン( )、ジホスホリルPOCl32 4 2クロリド( )そして塩化オキサリル( )P O Cl COCl3

を用いて錯体の合成を行った。また、各Vilsmeier種溶媒中での錯体との挙動を調べたアミドと4 6 。

塩化物との組み合わせから生じる錯体を用い3-8てジメチルベンゼンとの反応を行い各錯体の1,3- 、

反応性について比較検討した。

実験1.試薬・装置2.1

YAMATO melting point apparatus MP-21融点は

を用いて測定し温度補正はしていない赤外線吸、。

収スペクトルの測定には赤外分光JEOL FT/IR-620計を用いたスペクトル( )の測定に。1H NMR 60MHzは核磁気共鳴装置を用いた内部HITACHI R-1200 。

1,3-標準物質としてテトラメチルシランを用いた。

ジメトキシベンゼン( )( 、塩化オキサリル9 TCI）( )および無水ジエチルエーテル（ )は市Wako Kanto

NMFA Sigma-Aldrich DMF販品を用いた。 ( ) と

( )は水素化カルシウムと一緒に減圧蒸留し、Wakoアルゴンガスを封入して保存して用いたオキシ塩。

化リン( ) ジホスホリルクロリド( )は減圧Wako TCI、

蒸留して、アルゴンガスを封入して保存して用い

Silicagelた。フラッシュクロマトグラフィーには

( )を担体として用いた。生成物60 spherical Kantoの構造は文献既知の方法で合成した既知化合116)

物の各種スペクトルと比較して同定した。

錯体の合成2.2 Vilsmeier2 3 4アルゴン雰囲気下、氷水で冷やした P O Cl

2.52g, 1.38mL, 0.01mol NMFA 0.34g, 0.31mL,( )に (

)をシリンジで加えた。室温に戻し分0.0025mol 40Complex : colorless syrup;撹拌し錯体を得た。6 6

IR (neat): ν 1629, 1297, 942, 587cm ; H NMR (60max-1 1

MHz): δ 4.12 (3H, s, NCH ), 7.63 (5H, s, N=CH); H31

NMR (400 MHz): δ 4.08 (3H, s, NCH ), 7.58 and3

7.73 (5H, two s, Ar-H), 9.78 and 9.94 (1H, two s,N=CH); C NMR (400MHz): δ 45.2 (NCH ), 51.413

3

(NCH ), 123.4, 130.4, 130.6, 131.9, 139.0, 142.0, 168.33

(N=CH), 169.0 (N=CH); FAB-HRMS (no matrix):251.9748 Calcd for C H Cl NO P; Found: 251.9741.8 9 2 2

錯体は次のように合成した。アルゴン雰囲気37）

下 ( )を含む乾燥ジエ、、POCl 1.53g 0.92mL, 0.01mol3

DMF 0.73g,チルエーテル溶液にシリンジで (

)を滴下した室温で分撹拌した0.77mL,0.01mol 40。

Complex後エーテルを減圧下注意深く除去した、。

: colorless syrup; IR neat : ν 1665 (N=CH), 1308,3 ( ) max

1108, 521cm ; H NMR: δ 3.45 sholuder and 3.86-1 1 ( )

6H, br s, N CH , 10.06 (1H, s, N=CH).( ( )3 2

錯体は ( )と4 P O Cl 2.52g, 1.38mL, 0.01mol2 3 4

( )から化合物の合DMF 0.733g, 0.77mL, 0.01mol 6Complex : colorless oil; IR成法に従って得た。 4

(neat): ν 1665 (N=CH), 1299, 947, 563cm ; Hmax-1 1

NMR (60 MHz): δ 3.86 (6H, br s, N(CH ) , 10.06 (1H,3 2

s, N=CH); H NMR (400 MHz): δ 3.77 (3H, s,1

N-CH ), 3.94 (3H, s, N-CH ), 9.74 (1H, s, N=CH); C3 313

NMR (400MHz): δ 43.20, CH ), 48.92 (CH ), 165.463 3

(N=CH); FAB-HRMS (no Matrix): 189.9591 calcd. forC H Cl NOP; Found: 189.9608.3 7 2

錯体は ( )と58） POCl 4.60g, 2.75mL, 0.03mol3

( )から錯体の合成NMFA 1.35g, 1.24mL, 0.01mol 6法に従って合成した生じた沈殿に無水ジエチルエ。

ーテルを加えて沈殿を沪別し無水ジエチルエーテ、

ルで数回洗浄し無色固体 ( )を得た。1.90g 49%Complex : colorless solid, mp 46-48 ; IR (nujol):5 ℃ν 1671, 1626, 1304, 1110, 762, 597cm ; H NMRmax

-1 1

(60 MHz, POCl ): δ 3.73 (6H, s, N(CH ) ), 7.26-7.463 3 2

(5H, m, Ar-H), 8.98 (1H, s, N=CH).錯体は次のように合成した。アルゴン雰囲気79）

下、氷水冷却した ( )DMF 0.37g, 0.39mL, 0.005molを含むの乾燥ジエチルエーテル溶液に5mL( ) ( )をシリンジで加COCl 0.645g, 0.43mL.0.005mol2

えた。分撹拌後、ジエチルエーテルを減圧下除30maxき無色固体を得た。 ( )Complex : IR nujol : ν7

1661, 1162, 1036cm ; H NMR (60 MHz, CD CN): δ-1 13

3.76 (6H, br s, N(CH ) , 10.60 (1H, br s, N=CH).3 2

錯体は、（ )と89） NMFA 0.68g, 0.62mL,0.005mol( ) ( )からのCOCl 1.27g, 0.85mL, 0.01mol complex2 6

Complex : colorless syrup; IR合成法に従って得た。 8(neat): ν 1624, 1584, 1491, 1105, 1031, 762,max

692cm ; H NMR 60 MHz : δ 3.07 and 3.21 3H,-1 1 ( ) (

two s, NCH , 6.95-7.15 5H, m, Ar-H , 8.02 1H,3) ( ) (

s, N=CH .)

ジメトキシベンゼンの反応2.3 1,3- 9 Vilsmeier（）

P O Cl 0.88g,アルゴン雰囲気下、氷水冷却した (2 3 4

0.48mL, 0.0035mol NMFA 0.48g, 0.43mL,) に（

をシリンジで加えた室温で分撹拌0.0035mol 20）。

後、再び冷却しジメトキシベンゼン ( )1,3- 9( )のアセトニトリル溶液を滴下0.484g, 0.0035molした。混合物を ℃で時間加熱した。反応混合70 3物を冷却し氷水に注いだ溶液、。100mL 6M-NaOH

- ３ -- 3 -

(約 )で塩基性にして、ジエチルエーテル2.5mLで回抽出した。エーテル溶液を合わせ40mL 3( )で続いて ( )で回洗浄6M-HCl 30mL , brine 30mL 3

した。で乾燥した後ジエチルエーテルを留Na SO2 4

去した。残渣をフラッシュカラムクロマト0.596gグラフィーにかけて、ジエチルエーテルヘキサン-( ： )続いてジエチルエーテルヘキサン( )300 40 - 2:1混合溶媒で展開し、原料（、％)とア9 53.7mg 11.1ルデヒドを ( ％)を得た。10 526mg 90.5アミド（ )とクロリド( 、( ) )をDMF POCl COCl3 2

。変えて同様な反応を行い結果をに示したTable 4

結果と討論3.の結果から、は、やTable 1 DMF P O Cl POCl2 3 4 3

( ) とで反応し錯体を各々与えCOCl 1 : 12 4 3 7、、

た。一方、は錯体、、を与えるが、過NMFA 6 5 8剰の塩化物を必要としたこれはカルボニル酸素の。

リン原子への攻撃がの方がよりも電DMF NMFA、。気的にも立体的にも容易であるためと思われる

に錯体の生成機構を示した。Scheme 1 3-8またはとジホスホリルクロリドとのDMF NMFA

反応では最初にカルボニル酸素のリン原子への求、

核攻撃が起こり、続いての脱離により錯体PO Cl2 2-

POCl DMF4 6またはが生成するとの反応では。、3

またははイミニウム化合物を与える。そしNMFA-て、塩素原子のイミニウム炭素への攻撃と PO Cl2 2

の脱離により錯体またはを与える。また3 5 DMFはと( ) の反応では、とアミドNMFA COCl POCl2 3

の反応のように進行し二酸化炭素と一酸化炭素、

を発生して錯体またはを生成する。7 8

3 8Scheme 1. The formation of the Vilsmier complexes -

NH3C

R1

CO

HPO

ClCl

Cl NH3C

R1C

O

H

PO

ClCl

ClN

H3C

R1

3: R1=CH35: R1= Ph

CCl

HPO

O

ClCl

NH3C

R1

CO

HCO

Cl C NH3C

R1C

O

H

CO

CO

Cl ClO

Cl

NH3C

R1

7: R1=CH38: R1= Ph

CCl

HCl + CO2 + CO

NH3C

R1

4: R1=CH36: R1= Ph

CO

H

PO

ClPO

O

ClClClN

H3C

R1

CO

HPO

ClCl

O PO

Cl

ClN

H3C

R1C

O

H

PO

ClO P

OCl

ClCl

H次に、各種溶媒中での錯体との挙動を4 3 1

スペクトルを測定して検討した。錯体をNMR 4、、、、、CDCl CD Cl CD Cl CD ClCD Cl CD CN3 2 2 2 2 2 2 3

に溶かし錯体との比率THF-d Dioxane-d8 8、 4 DMFの経時変化を調べグラフにしたグラフから分。 200後の比率を計算し結果をに掲載したハロTable 2 。

ゲン化炭化水素の溶媒では錯体ととの比4 DMF率が：から：と溶媒の種類と濃度により97 3 53 47

4様々な値を示した濃度が高い飽和溶液では錯体。

との比率がとでは各々DMF CD Cl CD ClCD Cl2 2 2 2

、。95 5 97 3：と：となり錯体の比率が高かった4

4一方濃度の低い、 CD Cl CD ClCD Cl2 2 2 2、、では錯体

での比率は低かった。また、とCD CN Dioxane-d3 8

は錯体が安定に存在し、への変化は見られ4 DMFなかった。重中では錯体はすぐに分解してTHF 4しまい、半減期は約分、分後には錯体の吸30 120収は見られなかったこれは重と錯体が反。 THF 4応しているためと思われる。に錯体をTable 3 3

、、、、、CDCl CD Cl CD Cl CD ClCD Cl CD CN3 2 2 2 2 2 2 3

に溶かして同様な測定を行っTHF-d Dioxane-d8 8、

た。結果は錯体とほぼ同じであった。錯体は4 3重アセトニトリル中では安定なことが判明した。

Vilsmeier 錯体の性質と反応性鈴木・種村


- ４ -

- 4 -

)Table 1. The formation of the Vilsmeier complexes with DMF or NMFA and some chloridesa

Entry Amide Chloride A Molar Ratio of Complex/% Amide/%Amide and Chloride

P O Cl 1 : 1 100 01 DMF 2 3 4

POCl 1 : 1 100 02 DMF 3

3 COCl 1 : 1 100 0DMF ( )2

P O Cl 1 : 4 100 04 NMFA 2 3 4

NMFA POCl 1 : 3 100 05 3

NMFA COCl 1 : 2 100 06 ( )2

a DMF and NMFA were distilled under reduced pressure with CaH and stored under argon; P O Cl and POCl were distilled under) 2 2 3 4 3

reduced pressure and stored under argon. When complex was obtained as syrup or solution, H NMR was measured without solvent.1

)Table 2. A ratio of complex and DMF in several deutrated solvents4 a

Entry Solvent A Ratio of Complex and DMF4

70 : 301 CDClb)3

95 : 52 CD Clc)2 2

53 : 473 CD Cld) 2 2

97 : 34 CD ClCD Cle) 2 2

61 : 395 CD ClCD Clf)2 2

6 100 : 0g) CD CN3

-7h) THF-d88 Dioxane-d 100 : 0i) 8

a A ratio of comlex and DMF was determined by a comparison of integral value of N=CH and CHO signals on H NMR spectra;)1

Probe temperature is 34 ; The ratio of complex and DMF was caluculated at 200 min. from the graph which was obtained by℃

) ( ) ( ) )protting the ratio of complex and DMF for time; b Saturated solution: complex 155.9 mg in 0.50 mL of CDCl two phases ; c3

Saturated solution: complex 177.6 mg in 0.55 mL of CD Cl two phases ; d Yellow solution: complex 91.9 mg in 0.45 mL of( ) ( ) ) ( )2 2

CD Cl ; e Saturated solution: complex 187.0 mg in 0.60 mL of CD ClCD Cl two phases ; f Saturated solution: complex 56.62 2 2 2) ( ) ( ) ) (

mg in 0.50 mL of CD ClCD Cl a small amount oil was appeared in a NMR tube ; g Complex 189.6 mg in 0.60 mL of) ( ) ) ( )2 2

CD CN; h Complex 125.1 mg in 0.48 mL of THF-d a half-life is about 30 min. ; i Complex 121.0 mg in 0.60 mL of3 8) ( ) ( ) ) ( )8.dioxane-d

)Table 3. A ratio of complex and DMF in several deutrated solvents3 a

Entry Solvent A Ratio of Complex and DMF3

47 : 531 CDClb)3

44 : 542 CD Clc) 2 2

65 : 353 CD ClCD Cld) 2 2

100 : 04 CD CNe)3

-5 THF-df)8

6 Dioxane-d 83 : 17g) 8

a A ratio of comlex and DMF was determined by a comparison of integral value of N=CH and CHO signals on NMR spectra,)

respectively; Probe temperature is 34 ; The ratio of complex and DMF was caluculated at 200 min. from the graph which was℃

obtained by protting the ratios of complex and DMF for time; b Complex 115.4 mg in 0.53 mL of CDCl ; c Complex 91.9) ( ) ) (3

) ) ( ) ) ( ) )mg in 0.45 mL of CD Cl ; d Complex 97.9 mg in 0.45 mL of CD ClCD Cl; e Complex 119.0 mg in 0.54 mL of CD CN; f2 2 2 2 3

( ) ) ( ) ( ) )Complex 82.3 mg in 0.45 mL of CD CN; f Complex 119.0 mg in 0.54 mL of THF-d a half-time is about 50 min. ; g3 8

Saturated solution: complex 188.0 mg in 0.80 mL of dioxane-d two phases .( ) ( )8

- 5 -- 5 -

最後に錯体とが重アセトニトリル中安定な、 3 4ことから、ジメトキシベンゼン( )と各種1,3- 9

錯体との反応を行いにそれらのVilsmeier Table 4：から調整結果を示したと。NMFA P O Cl 1 12 3 4（）

と化合物をモル比：で無水アセトした錯体 6 9 1 1ニトリル中 ℃で時間加熱したところ、相当す70 3

。、るアルデヒドが収率％で得られた一方10 90.5との同様な反応ではアルデヒドをDMF P O Cl2 3 4 10％で与えた。また、またはと80.6 DMFNMFA

76.6 77.8POCl3 との反応では化合物をまたは10％の収率で与えた同じくまたはと。、NMFA DMF( ) との反応ではアルデヒドがとCOCl 63.22 10

％の収率で生成した。このように化合物と65.3 9錯体の反応において化合物の収Vilsmeier 3-8 10、

率はから％までに変化した。このことか90.5 63.2ら錯体の反応性は錯体が一番大きく次に錯体、、6、続いて錯体と、最後に錯体ととなる。4 3 5 7 8錯体に比べ錯体で収率が高いのはベンゼン環4 6、

が正電荷を分子全体に非局在化させて錯体を安定

にしていることと電子求引性により炭素原子をよ

Scheme 2り求電子的にしているためと思われる。

9 6 10に化合物と錯体の反応によるアルデヒド

の生成経路を示した。錯体はジメトキシベ9 1,3-ンゼンから求核攻撃をうけ、錯体を形成する。11次に、それはプロトンとイオンを脱離してPO Cl2 2

イミニウム塩となる。それを水酸化ナトリウム12で加水分解するとアルデヒドが生成する。10

)Table . The Vilsmeier reaction of 1,3-dimethoxybenzene with some amides and chlorides in CH CN at 70 for 3h４ ( ) ℃9 3a

Entry Amide Chloride Yield of Product/% Recovery Total Yield/%of /%10 9

1 NMFA P O Cl 90.5 9.0 99.52 3 4

2 DMF P O Cl 80.6 4.9 85.52 3 4

3 NMFA POCl 76.6 86.73 10.14 DMF POCl 77.8 87.43 9.65 NMFA COCl 63.2 86.7b)

( )2 23.56 DMF COCl 65.3 22.7 88.0( )2

)

a A molar ratio of , amide and chloride is 1: 1: 1.) 1

( )Scheme 2. The reaction of complex with 1,3-dimethoxybenzene6 9

OCH3

OHCH3

CH=NH(CH3)Ph

-H+, -OPOCl2-

PO2Cl2

12

OCH3

CHOOCH3

aq. NaOH +

NH(CH3)

10

OCH3

OCH3H

CH-N(CH3)PhOPOCl2

PO2Cl2

11

NH3C

PhC

O

H

PO

ClPO

O

ClClCl

6

OCH3

OCH3

+

9

結論4.錯体を種々のアミドとクロリドから合Vilsmeier

成し、スペクトルや吸収スペクトルか1H NMR IR。、ら構造を決定した錯体とを3 4 CDCl CD Cl3 2 2、

Vilsmeier 錯体の性質と反応性鈴木・種村


- 6 -- 6 -

に溶かCD ClCD Cl CD CN THF-d Dioxane-d2 2 3 8 8、、、

して錯体またはとの比率を求めたとこ3 4 DMFろ、重アセトニトリル中で錯体またはが安定3 4

3-8なことが判った無水アセトニトリル中錯体。、

をジメトキシベンゼンと反応させたところ相1,3- 、

当するアルデヒドが収率から％で生10 90.5 63.2成した錯体の反応性の順番が > >。Vilsmeier 6 4

> 、であることが判った。3 5 7 8,

謝辞

およびスペクトル( )を測定1 13H C NMR 400MHzして頂いた日立化成テクノサービス株式会社分

析・技術部門とスペクトルを測定していただいMSた日本電子株式会社事業部に深謝致します。FSまた、この研究は日本歯科大学研究推進補助金

)によるものでありここに深く感謝致（NDUF-09-16します。

文献1 A. Vilsmeier and A. Haack, , , 119-122 1927 .) ( )Ber 602 A. Vilsmeier, , , 133-135 1951 .) ( )Chemiker-Ztg 753 H. Bredereck, R. Copper, K. Klemm and H. Rempfer, ,) Ber

, 837 1959 .92 ( )4 Z. Arnold and A. Holý, ., , 2886) Collect. Czech. Commun 27

(1962)5a G. Martin and M. Martin, ., ,) Bull. Soc. Chem. Fr 1963

1637-1646: b M. L. Filleux-Blanchard, M. T. Quemeneur)and G. J. Martin, ., , 836-837; c G.Chem. Commun 1968 )

J Chem. Soc.,Jugie, John A. S. Smith, G. J. Martin, ., , 925-927.Perkin Trans II 1975

6 Ian M. Downie, Martyn J. Earle, H. Heaney and Khamis F.）Shuhaibar, , , 4015-4034 1993 .Tetrahedron 49 ( )

7 H. H. Bosshard and Hch. Zollinger, , ,) Hel. Chem. Acta 421659-1671 1959 .( )

8 M. L. Martin, G. Ricolleau, S. Poignant and G. J. Martin,)J. Chem. Soc., Perkin Trans II, , 182-186.1976

9 H. H. Bosshard, R. Mory, M. Schmid and Hch. Zollinger,), , 1654-1658 1959 .Hel. Chem. Acta 42 ( )

1

Diatom investigations of the Lake Oze area, located on boundary of Gunma and Fukushima Prefectures, were carried out. Materials were collected from whole water, bottom mud and attached to water plants from Lake Oze as well as neighboring Konuma Pond, the pond banks of Numajiri Moor and the Oe River. The authors have identified a total of 177 taxa belonging to 56 genera, broken down into: centric diatoms (4 genera 9 taxa), araphid pennate diatoms (15 genera 28 taxa), monoraphid pennate diatoms (6 genera 14 taxa) and biraphid pennate diatoms (31 genera 126 taxa). They are generally reported from the marsh, the lake and the pond in highlands although the difference in the abundance of making up species depend on sampling places or sampling spots. Appearances of 10 % or more of the total are: whole water sample of Lake Oze, Aulacoseira ambigua and Fragilaria vaucheriae; bottom mud: Psamothidium grischunum f. daonensis; water plants: Achnanthidium minutissimum, Cocconeis placentula var. lineata and Achnanthidium pusillum; Konuma Pond: Frustulia rhomboides var. saxonica and F. rhomboides var. rhomboides; pond banks of Numajiri Moor: Semiorbis hemicyclus, Encyonema rostratum, Frustulia rhomboides var. rhomboides, F. frenguelli and Encyonopsis microcephala; and the Oe River: Eunotia curvata var. linearis. Key index words: freshwater diatoms, diatom flora, Lake Oze, SEM.

(2018 年 2 月 20 日　受理 )

群馬・福島県境，尾瀬沼地域の珪藻Diatoms from district of Lake Oze, boundary of Gunma

and Fukushima Prefectures

はじめに

尾瀬沼は群馬・福島県境で，湖面の標高1665mの高地に所在し，東西2km，南北1.1km，面積1.67km2(Fig. 1. )，最深部9.5mの中栄養湖，透明

度は4-6mである。北側の燧岳の噴火による溶岩

流によって生じた堰止湖であり，12月上旬から5月中旬まで氷結する (赤松 1979)。尾瀬沼を取り

囲む山地からは，大江川，早稲沢，ヒノキ沢，

オンダシ沢等の流入河川が数本存在する。流出

は，西に沼尻川 (只見川に合流 )，南には電力会

社が設置した片品川へ通じる排水トンネルがあ

る。

尾瀬沼およびこの地域の珪藻はFukushima (1954)を始めとして，平野 (1976)，田中・中島

(1983)，南雲ら (1998b)で報告されており，近年

では渡辺ら (2005)，田中 (2014)の図鑑・図説の中

でいくつかの分類群が記載されている。このう

ちFukushima (1954)は尾瀬ヶ原，尾瀬沼を含む尾

瀬地域全体から試料を採取し報告しているが，

今回の調査範囲とほぼ同じ試料採取地点の39-41地点に限ると64分類群を報告している。平野(1976)も尾瀬全域の珪藻調査を行っているが，今

回の調査地域に含まれる尾瀬沼と沼尻平湿原の

試料からは90分類群を報告している。田中・中

島 (1983)は群馬県衛生公害研究所が尾瀬沼から

採取した底泥11cmコア，湖底表層及び湖岸の付

着試料を調査し192分類群を報告している。しか

し，これらの研究は光学顕微鏡を使用して実施

され，電顕 (SEM)観察を併用しているのは，最

Hiroyuki TANAKA1, Kyoko KAWANOBE2, Fusako MITSUHASHI3 and Tamotsu NAGUMO3

1Maebashi Diatom Institute, 57-3 Kawamagari, Maebashi City, Gunma 371-0823, Japan2 Omote-cho, Aizuwakamatsu City, Fukushima 965-0831, Japan

3Department of Biology, Nippon Dental University, 1-9-20 Fujimi, Chiyoda-ku, Tokyo 102-8159, Japan

前橋珪藻研究所田中　宏之福島県会津若松市川延　京子生命歯学部三橋　扶佐子

南雲　保

CODEN : NSDKDD ISSN 0385-1605Copyright © 2018 The Nippon Dental University

日本歯科大学紀要　第 47 巻 7 - 23 頁，　2018，３月http://doi.org/10.14983/00000820

- 7 -

- 8 -

2

近の田中 (2014)の4分類群のみである。

一方，最近の形態分類は，SEMによる微細構

造観察を併用しないと確定できない分類群が多

くなってきており (例えば，渡辺ら 2005: p. 39, L. 6-8; p.84,L. 3-5等 )，SEM観察によって，従来

単分類群と思われていたものが複数の分類群で

あることが判明することもある。本地域の珪藻

群集調査報告は未だ不足していると思われるの

で，本研究ではできるだけ多くの分類群につい

てSEM観察を併用して，尾瀬沼及び周辺水域か

ら産出する珪藻を検討し，これら水域の珪藻植

生をより詳しく把握することを目的として実施

し，計177分類群を同定することができた。これ

らについて可能な限り写真を添えて報告し，尾

瀬沼地域珪藻研究の一資料としたい。

材料と方法

試料は尾瀬沼4試料，尾瀬沼に近接した小沼1試料，尾瀬沼西方の沼尻平湿原に所在する池塘2試料，大江湿原中を流れる大江川1試料の計8試

料である (Table 1.)。水草付着の2試料以外は群馬

県衛生公害研究所による尾瀬沼調査研究の際に

採取したもので，未検鏡の試料であった。尾瀬

沼の水草付着2試料は，尾瀬沼に帰化植物のコカ

ナダモが大繁殖し (氏家ら 1985)駆除した際に，

早稲沢沖と北岸沖の駆除されたコカナダモを入

手したものである。尾瀬沼の湖水試料は，プラ

ンクトンネットで採集した材料と，湖水を採水

し珪藻を沈殿させた材料の混合物であり，大江

川の材料は木製橋桁付着の藻類をブラシでかき

取ったものである。

試料は酸処理の後プルーラクスで封入しプレ

パラートを作成した。電子顕微鏡観察は，日

本歯科大学に設置してある電界放射型の日立S-4000を使用した。

結果と考察

出現した珪藻は56属177分類群であった (未同

定を除く )。その内訳は，中心類：4属9分類群，

無縦溝羽状類：15属28分類群，単縦溝羽状類：6

Fig. 1. Location of the sampling sites. Boundary of Gunma and Fukushima Prefectures, Japan. ★ : sampling sites.

Table 1. List of samples.

Sampling site (numbers are same sites of Fig. 1) Material Date Collector

1

Lake Oze

western of the lake whole water 1978,07,13this authors

2 western of the lake bottom material 1978,07,13

3 offshore of the northern shore attached water plants 1984,06,26

Gunma Instutute of Pablic Health

4 offshore of the mouth of Wase-zawa Creek

5 Konuma Pond bottom material 1979,05,27

6Numajiri-Diara

pond embankment-1bottom material 1978,07,13

7 pond embankment-2

8 Oe Stream bridge girder attached material 1979,08,11 this authors


3

Table 2. Diatoms and their frequencies.

TaxaLake Oze Numajiri

5 81 2 4 3 6 7

Centric diatoms Aulacoseira ambigua (Grunow) Simonsen 41 8 3 3 6 1 A. tethera E. Y. Haw. 5 4 ● 6 A. laevissima (Grunow) Krammer 1 ● ● A. tenella (Nygaard) Simonsen ● ● ● A. subarctica (O. Müll.) E. Y. Haw. 2 1 A. valida (Grunow) Krammer 7 2 1 C. ozensis (H. Tanaka & Nagumo) H. Tanaka ● 1 Discostella stelligera (Ehrenb.) Houk & Klee 3 ● Melosira undulata (Ehrenb.) Kütz. ●

Araphid, Pennate diatoms Diatoma hiemalis (Roth) Heib. 1 ● ● D. mesodon (Ehrenb.) Kütz. 3 Fragilara neoproducta Lange-Bert. 1 F. capucina Desm. 1 3 F. vaucheriae (Kütz.) J. B. Petersen 16 1 2 8 1 Fragilariforma constricta (Ehrenb.) D. M. Williams & Round 3 2 ● F. virescens var. elliptica (Hust.) Aboal ● ● ● Hannaea arcus var. recta (Cleve) M. Idei 1 Meridion circulare (Grev.) C. Agardh var. circulare ● M. circulare var. constrictum (Ralfs) Van Heurck ● ● Pseudostaurosira brevistriata (Grunow) D. M. Williams & Round 4 1 Punctastriata linearis D. M. Williams & Round 6 2 Staurosira construens Ehrenb. var. construens 9 ● 2 S. construens var. binodis (Ehrenb.) Hamilton 3 S. elliptica (Schum.) D. M. Williams & Round 5 1 5 S. venter (Ehrenb.) H. Kobayasi 3 ● S. sp. ● ● Staurosirella lapponica (Grunow) Williams & Round 1 S. martyi (Hérib.) Morales & Manoylov ● S. mutabilis (W. Sm.) Morales & Vijver 1 ● S. pinnata (Ehrenb.) D. M. Williams & Round 6 1 Stenopterobia curvula (W. Sm.) Krammer ● Synedrella parasitica (W. Sm.) Round & Maidana ● Tabellaria flocculosa (Roth) Kütz. 1 1 5 ● 9 T. fenestrata (Lyngbye) Kütz. ● 3 8 9 9 3 Tabularia fasciculata (C. Agardh) D. M. Williams & Round ● Tetracyclus glans (Ehrenb.) Mills ● Ulnaria acus (Kütz.) M. Aboal 2 ● ● U. amphirhynchus (Ehrenb.) Compère & Bukht. ●

Monoraphid, Pennate diatoms Achnanthes levanderi Hust. 2 Achnanthidium altergracillima (Lange-Bert.) Round & Bukht. 5 2 A. linearis W. Sm. 2 5 A. minutissimum (Kütz.) Czarnecki ● 3 34 15 A. peragallii Brun & Hérib. 1 A. pusillum (Grunow) Czarnecki 1 17 3 2 3 A. spp. 1 1 1 2 Karayevia clevei (Grunow) Round & Bukhty. 1 Planothidium lanceolatum (Bréb. ex Kütz.) Lange-Bert. 3 P. rostratum (Østrup) Round & Bukht. ● Psammothidium grischunum f. daonensis (Lange-Bert.) Bukht. & Round 1 12 ● ● P. subatomoides (Hust.) Bukt. & Round 1 P. veritralis (Krasske) Bukht. & Round ● Cocconeis placentula Ehrenb. 1 2 C. lineata Ehrenb. ● 7 20

Biraphid, Pennate diatoms Actinella brasiliensis Grunow ● ● A. punctata Lewis 2 Amphola hiromuii Nagmo ● Brachysira brebissonii R. Ross ● ● 3 1 B. irawanae (Podz. & Håk.) Lange-Bert. & Podz. 5 ● B. microcephala (Grunow) Compère ● ● 7 5 ● B. neoexilis Lange-Bert. ● 5 Caloneis schumanniana var. biconstricta (Grunow) Reichelt ●

- 9 -

田中他群馬県・福島県境，尾瀬沼地域の珪藻

4


5 81 2 4 3 6 7

Cavinula cocconeiformis (Greg. ex Grev.) D. G. Mann & Stickle 2 ● ● C. pseudoscutiformis (Hust.) D. G. Mann & Stickle 2 ● Chamaepinnularia vyvermanii Lange-Bert. ● ● Cymbella cesatii (Rabenh.) Grunow ● ● 2 C. cistula (Ehrenb.) Kirchner ● ● C. cymbiformis Agardh ● C. subaequalis Grunow ● C. tumida (Bréb.) Van Heurck ● ● Cymbopleura cuspidata (Kütz.) Krammer ● C. subrostrata (Cleve) Krammer ● Diploneis finnica (Ehrenb.) Cleve ● D. parma Cleve ● Encyonema gracile Ehrenb. 2 ● E. hebridicum (Greg.) Grunow ● E. lunatum (W. Sm.) V. H. ● ● ● E. mesianum (Cholnoky) D. G. Mann 2 ● E. minutum (Hilse ex Rabenh.) D. G. Mannn ● 1 E. rostratum Krammer 6 21 Encyonopsis microcephala (Grunow) Krammer 2 1 12 2 Epithemia adnata (Kütz.) Bréb. var. adnata ● E. adnata var. proboscidea (Kütz.) R. M. Patrick ● E. turgida var. granulata (Ehrenb.) Grunow ● Eunotia arcus Ehrenb. var. arcus 4 3 E. arcus var. bidens Grunow ● ● E. arcus var. tenella (Grunow) Hust. ● E. bilunaris (Ehrenb.) Mills ● ● 4 E. biseriatoides H. Kobayasi ● E. compacta (Hust.) Mayama ● E. curvata (Kütz.) Lagerst. var. curvata ● ● 2 ● E. curvata var. linearis H. Kobayasi et al. ● ● 1 37 E. exigua (Bréb. ex Kütz.) Rabenh. var. exigua 1 4 ● E. exigua var. bidens Hust. ● E. fallax A. Cleve 6 ● E. flexuosa (Bréb.) Kütz. ● E. lapponica Grunow ex A. Cleve 1 E. minor (Kütz.) Grunow 2 2 11 5 E. monodon var. tropica Hust. ● E. nipponica Skvortsov 3 1 E. parallela Ehrenb. ● E. pectinalis var. ventralis (Ehrenb.) Hust. ● E. praerupta var. inflata Grunow 1 ● E. praerupta var. thermalis Hust. ● E. serra Ehrenb. ● ● 3 E. subarcuatoides Alles et al. ● E. tenella (Grunow) A. Cleve 1 E. tenelloides H. Kobayasi et al. 2 ● ● E. tridentula Ehrenb. ● ● E. valida Hust. ● E. veneris (Kütz.) De Toni 2 3 ● 2 ● 1 Frustulia frenguelli Manguin 2 11 8 ● ● F. rhomboides (Ehrenb.) De Toni var. rhomboides 1 12 11 13 1 F. rhomboides var. capitata (Mayer) R. M. Patrick 1 1 1 F. rhomboides var. saxonica (Rabenh.) De Toni 5 2 15 1 F. rhomboides var. elongata Krieger ● ● Gomphonema acuminatum Ehrenb. ● 1 G. clevei Fricke ● G. gracille Ehrenb. 2 1 G. parvulum (Kütz.) Kütz. var. parvulum 3 1 4 2 ● 2 G. parvulum var. exilissima Grunow 1 G. lagenula Kütz. 1 G. sphaerophorum Ehrenb. ● G. truncatum Ehrenb. ● 1 ● G. sp. 1 Kobayasiela madumensis (E. G. Jørg.) Lange-Bert. 9 3 K. okadae (Skvortsov) Lange-Bert. 4 1 K. subtillissima (Cleve) Lange-Bert. 1 ●

- 10 -


5


5 81 2 4 3 6 7

Navicula cryptocephala Kütz. 1 ● 1 N. gregaria Donkin 1 N. hasta var. gracilis Skvortzov ● N. ignota var. anglica Lund ● N. laterostrata Hust. 1 2 N. notha Wallace 3 ● ● N. pseudoventralis Hust. ● N. radiosa Kütz. var. radiosa ● N. radiosa var. parva J. H. Wallace ● N. semenoides Hust. ● N. sp. 2 ● 1 1 ● Neidium ampliatum (Ehrenb.) Krammer ● 2 3 4 ● N. affine (Ehrenb.) Pfitzer var. affine ● 2 N. affine var. ceylonicum (Skvortsov) Reimer ● ● ● N. bisulucatum (Lagerst.) Cleve 3 N. iridis (Ehrenb.) Cleve var. iridis 1 1 2 N. sp. ● Nitzschia heidenii Meister ● N. sinuata var. delognei (Grunow) Lange-Bert. ● N. spp. ● 2 ● ● ● Nupela tenuicephala (Hust.) Lange-Bert. 2 1 9 2 Oricymba japonica (E. Reichelt) Jüttner et al. ● ● Peronia fibula (Bréb. ex Kütz.) R. Roth 1 2 3 Pinnularia acuminata W. Sm. ● P. appendiculata var. nipponica Skvortsov 1 P. bicapitata (Lagerst.) Cleve ● 1 P. biceps Greg. ● 3 2 P. braunii var. amphicephala (Mayer) Hust. ● 2 P. dactylus Ehrenb. 1 P. divergens W. Sm. ● P. gibba Ehrenb. ● P. hartleyana var. notata H. Kobayasi ● ● P. karelica var. japonica Hust. 2 P. microstauron (Ehrenb.) Cleve 1 ● P. rupestris Hantzsch ● ● ● P. saga Skvortsov ● ● P. subcapitata Greg. var. subcapitata ● ● P. subcapitata var. hilseana (C. Janisch.) Müll. 1 2 P. subgibba Krammer ● ● P. viridis (Nitzsch) Ehrenb. ● Placoneis explanata (Hust.) Mayama ● Reimeria sinuata (Greg.) Kociolek & Stoermer ● Rhopalodia gibba (Ehrenb.) O. Müll. ● R. gibberula (Ehrenb.) O. Müll. ● ● Sellaphora fennica Lange-B. & Metzeltin ● S. pupula (Kütz.) Mereschk. 1 Semiorbis hemicyclus (Ehrenb.) R. M. Patrick 34 1 Stauroneis gracilis Ehrenb. ● S. legumen (Ehrenb.) Kütz. ● S. phoenicenteron (Nitzsch) Ehrenb. ● 1 Stenopterobia curvula (W. Sm.) Krammer ● Surirella biseriata Bréb. ● S. elegans Ehrenb. ● S. linearis W. Sm. ● S. robusta Ehrenb. ● S. terryana Ward ●

Number of taxa: except sp. and spp. 49 86 23 37 27 37 51 47●: less than 1%Frequencies: included sp, & spp.Sampling site numbers are same of Fig. 1 & Table 1.

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6

属14分類群，双縦溝羽状類：31属126分類群で

あった (Table 2.)。本報ではそのうち85分類群を

光学顕微鏡写真で図示し，その中の22分類群はSEM写真を加えた。

出現珪藻は水域の違いにより産出分類群，頻

度が異なり，たとえば尾瀬沼 (4試料 )からは計129分類群，沼尻平湿原2池塘 (43分類群 )，小沼(51分類群 )，大江川 (47分類群 )であった。採取

箇所によっても出現種が異なり，尾瀬沼におい

て湖水試料 (49分類群 )と，底泥 (86分類群 )や水

草付着試料 (47分類群 )とでは違いが認められ，

池塘もそれぞれ特徴が認められた。これらにつ

いて，次に水域別に特徴を記述する。

1)尾瀬沼　　　　　　

湖水

出現珪藻は中心類 (3属8分類群 )，無縦溝羽

状類 (6属8分類群 )，単縦溝羽状類 (2属2分類

群 )，双縦溝羽状類 (16属31分類群 )であり，

出現珪藻，頻度からも湖水試料としての性格

がよく現れている。出現頻度3%以上の分類

群はAulacoseira ambigua (Grunow) Simonsen (出現率41%,以下同じ ), Fragilaria vaucheriae (Kütz.) J. B. Petersen (16%), Aulacoseira valida (Grunow) Krammer (7%), A. tethera E. Y. Haw. (5%), Discostella stelligera (Ehrenb.) Houk & Klee (3%), Fragilariforma constricta (Ehrenb.) D. M. Wiliams & Round (3%), Gomphonema parvulum (Kütz.) Kütz. (3%)であった。

多産したAulacoseira ambigua は，日本では

岩橋 (1936)が最初に下関市の池等からMelosira ambigua (Grunow) O. Müll. として報告した種で，

日本各地の湖沼・河川から産出報告がある浮遊

性種 (小林ら2006)である。近隣の，尾瀬沼南方

約42kmで標高1310mに所在する赤城山大沼にお

いては，秋～冬の湖水試料から71-95%の出現率

で見出されている (田中・南雲 2011)。長野県，

八島ガ原湿原の鎌ガ池の付着試料からは出現率34.5%で多産している (浜ら1982)。

Fragilaia vaucheriae は止水域にも流水域にも出

現している分類群である (渡辺ら2005)。冷水種(原口ら 1998)であり，阿寒湖岸から多産したこ

とが報告されている (河島・小林 1994)。

底泥


状類 (11属19分類群 )，単縦溝羽状類 (6属11分類群 )，双縦溝羽状類 (22属49分類群 )であり，

出現頻度3%以上の分類群はPsammothidium grischunum f. daonensis (Lange-Bert.) Bukhtiy. & Round (出現率12%), Staurosira construens Ehrenb. var. construens (9%), Aulacoseira ambigua (8%), Punctastriata linearis D. M. Williams & Round (6%), Staurosirella pinnata (Ehrenb.) D. M. Williams & Round (6%), Staurosira elliptica (Schum.) D. M. Williams & Round (5%), Aulacoseira tethera (4%), Pseudostaurosira brevistriata (Grunow)　D. M. Williams & Round (4%), Staurisira venter (Ehernb.) H. Kobayasi (3%), S. construens var. binodis (Ehrenb.) Hamilton (3%), Tabellaria fenestrata (Lyngb.) Kütz. (3%), Achnanthidium minutissimum (Kütz.) Czarn. (3%), Navicula notha Wallace (3%) であった。

湖水試料と底泥試料からの出現珪藻と頻度に

差があり，Aulacoseira ambigua では，湖水試料で

は41%の出現率であるが，底泥からは8%であっ

た。前述の赤城山大沼においても同様で10月採

取の湖水試料では出現率71-78%であるが，底泥

では8%であった (田中・南雲 2011)。 Williams & Round (1987) で細分化される以前

の旧Fragilaria属 (出井・南雲 (1995)に倣い，旧Fragilaria属と記す )が全体で12分類群，出現率39%で高い。旧Fragilaria属は止水からも流水か

らも産するが，全体の出現分類群に対する割合

は止水域のほうが流水域よりも高い傾向にある(南雲ら 1998a)が，今回の調査においても比較的

高かった。Puncticulata ozensis H. Tanaka & Nagumo (現

Cyclotella ozensis (H. Tanaka & Nagumo) H. Tanaka)は尾瀬沼の底泥コア (-10cm) から記載されてい

る (Tanaka & Nagumo，2005) 。本種は今回の調査

では，底泥試料からのみ1%の頻度で出現した。

さらに，Tetracyclus glans (田中・中島 (1983) のTetracyclus lacustrisは，SEM観察により唇状突起

が存在しないことが明らかになったのでT. glansに同定された )は，田中・中島 (1983) によると底

泥コア -11.0 ～ -11.5 cmから21%以上の頻度で出

現しているが他の深度では少ない。本調査では

底泥から1%未満の頻度で見出された。多産する

深度が浅いので，過去の殻が洗い出されて上位

の堆積物へ混入し表層試料で見出された可能性

もある。

平野 (1976) は尾瀬沼北岸の試料からPinnularia caudata var. maior Hirano の新変種を記載してい

る。この分類群は Krammer (2000) に掲載され

ているPinnularia decrescens (Grunow) Krammerと類似している。この基礎異名は1880年出版の

- 12 -


7

Navicula legumen var. decrescens Grunowなので，

本稿では出版年が早いP. decrescens として記し

た。出現頻度は1%未満であった。

水草 (コカナダモ )付着


状類 (8属14分類群 )，単縦溝羽状類 (3属8分類

群 )，双縦溝羽状類 (11属21分類群 )であり，2試料のうち少なくとも片方において出現頻度

Plate 1. Figs 1, 2. Aulacoseira valida. Fig. 2. SEM. Oblique external view of valve. Figs 3, 4. A. subarctica. Fig. 5. Melosira undulata. Figs 6, 7. Aulacoseira laevissima. Figs 8-11. Aulacoseira ambigua. Fig. 11. SEM. Two sibling valves, lower valve broken. Figs 12-14. A. tenella. Fig. 14. SEM. Oblique internal view of valve. SEM scale bars in μm.

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8

Plate 2. Figs 1-5. Cyclotella ozensis. Figs 4, 5. SEM. Fig. 4. Oblique external view of valve. Fig. 5. Enlarged view of part of Fig. 4 showing openings of mantle fultoportulae (arrows). Figs 6-10. Aulacoseira tethera. Fig. 10. SEM. Oblique view of sibling valves showing valve inside. Figs 11-13. Discostella stelligera. Figs 12a-c are same frustule, Fig. a: focused upper valve, Fig c: focused lower valve. Fig. 13. SEM. Oblique external view of valve. SEM scale bars in μm.

3%以上の分類群はAchnanthidium minutissimum (34%, 15%), Cocconeis placentula var. lineata (Ehrenb.) Van Heurck (7%, 20%), Achnanthidium

pusillum (Grunow) Czarn. (17%, 3%), Tabellaria fenestrata (8%, 9%), Fragilaria vaucheriae (2, 8%), Brachysira microcephala (Grunow) Compère

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9

Plate 3. Fig. 1. Tabellaria fenestrata. Figs 2, 3. Diatoma hiemale. Figs 4, 5. Diatoma mesodon. Figs 6, 7. Staurosirella martyi. Fig. 8. Tetracyclus glans. Figs 9, 10. Punctastriata linearis. Figs 11, 12. Staurosira consturens var. binodis. Figs 13, 14. Fragilariforma virescens var. elliptica. Figs 15, 16. Tabellaria flocculosa. Fig. 16. SEM. Oblique internal view of valve. Figs 17, 18. Fragilaria neoproducta. Fig. 19. Synedrella parasitica. Figs 20, 21. Staurosirella mutabilis. Figs 22, 23. Fragilariforma constricta. Fig. 24. Stenopterobia curvula. Fig. 25. Ulnaria acus. Scale bar a for Figs 1-15, 17-23. Scale bar b for Figs 24, 25. SEM scale bar in μm.

(7%, 5%), Staurosira ell iptica (1%, 5%), T. flocculosa (Roth) Kütz. (1%, 5%), Achnanthidium altergracillima (Lange-Bert.) Round & Bukht (5%, 0), Brachysira irawanae (Pods. & Håk.) Lange-Bert. & Podz. (5%, 0), Achnanthidium linearis W. Sm. (0, 5%), Gomphonema parvulum (4%, 2%), Aulacoseira

ambigua (3%, 3%), Fragilaria capucina Desm. (0, 3%), Eunotia veneris (Kütz.) De Toni (2%, 3%)であった (頻度は早稲沢沖・北岸沖の順に記した )。広義のAchnanthes 属 (Round et al. 1990 によっ

て細分化される以前のAchnanthes)は，河川や湖

岸の付着珪藻として出現する代表的な種類とさ

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10

Plate 4. Figs 1-4. Cocconeis placentula. Figs 3, 4. SEM. Fig. 3. Oblique internal view of raphid valve. Fig. 4. External view of araphid valve. Figs 5-10. C. lineata. Figs 5-6, 7-8 are same frustules, raphid (Figs 5, 7) and araphid (Figs 6, 8) valves. Figs 9, 10. SEM. Fig. 9. Oblique internal view of raphied valve. Fig. 10. External view of araphid valve. Figs 11-13. Achnanthidium pusillum. Fig. 13. SEM. External view of araphid valve. Figs 14-18. Psammothidium grischunum f. daonensis. Figs 14-15, 16-17 are same frustules raphid (Figs 14, 16) and araphid (Figs 15, 17) valves. Fig. 18. SEM. Oblique internal view of araphid valve. Figs. 19, 20. Planothidium rostratum. Same frustule, raphid (Fig. 19) and araphid (Fig. 20) valves. Figs 21-25. Achnanthidium minutissimum. Figs 21-22, 23-24 are same frustules, raphid (Figs 21, 23) and araphid (Figs 22, 24) valves. Fig. 25. SEM. Oblique view of a frustule. Figs 26, 27. A. peragalli. Same frustule raphid (Fig. 26) and araphid (Fig. 27) valves. Figs 28, 29. Psammothidium subatomoides. Same frustule raphid (Fig. 28) and araphid (Fig. 29) valves. Figs 30-33. Achnanthidium alteragracillima. Figs 30-31, 32-33 are same frustules, raphid (Figs 30, 32) and araphid (Figs 31, 33) valves. SEM scale bars in μm.

- 16 -


11

Plate 5. Fig. 1. Encyonema gracile. Figs 2-4. E. linatum. Fig. 4. SEM. External view of valve face. Figs 5, 6. Oricymba japonica. Figs 7-9. Brachysira neoexilis. Fig. 9. SEM. Oblique external view of valve. Figs 10-12. Encyonema rostratum. Fig. 10. SEM. External view of valve face. Figs 13-15. Brachysira brebissonii. Fig. 15. SEM. Oblique internal view of valve. Figs. 16, 17. Encyonopsis microcephala. Figs 18, 19. Nupela tenuicephala. Figs 20, 21. Gomphonema exilissimum. Fig. 22. G. gracile. Figs 23. Cymbella cesatii. Fig. 24. Gomphonema lagenula. Fig. 25. Brachysira microcephala. Fig. 26. Cymbopleura subrostrata. Scale bar a for Fig. 26. Scale bar b for Figs1-3, 5-8, 11-14, 16-25. SEM scale bars in μm.

れている (南雲・長田 1999)。今回尾瀬沼からコ

カナダモ付着として最も多産したA. minutissima (34%, 15%) は，環境開拓種 (渡辺・浅井 1995)で

もあるが，‟(前略 )流水・止水の別なく，付着珪

藻群集中，しばしば他を圧して優先するほどの

強い生命力を持った種であることを示唆してい- 17 -


12

Plate 6. Figs 1, 2. Semiorbis hemicyclus. Fig. 2. SEM. Oblique external view of valve. Fig. 3. Eunotia praerupta var. inflata. Fig. 4. E. arcus. Figs 5, 6. E. cluvata var. linearis. Fig. 6. SEM. Internal view of valve. Figs 7-9. E. veneris. Fig. 9. SEM. Oblique view of valve. Figs 10, 11. E. serra. Fig. 12. E. minor. Figs 13-15. E. tenelloides. Fig. 16. E. bilunalis. Fig. 17. E. tridentula. Scale bar a for Figs 10, 11. Scale bar b for Figs 1, 3-5, 7, 8, 12-17. SEM scale bars in μm.

よう”(渡辺ら 2005)と記されている。尾瀬沼から

は，田中・中島 (1983) により‟少ない”，或いは ‟非常に少ない”の頻度で出現一覧表に記されて

いるのみである。今回の調査では，多産した水

草 (コカナダモ )付着試料の他は底泥から3%のみ

であったので，コカナダモ付着といういままで

未採取の基質から得られた試料のため，従来の

報告と異なり本報告では多産したと考えられる。- 18 -


13

Plate 7. Fig. 1. Sellaphora fennica. Fig. 2. Navicula radiosa. Figs 3, 4. N. notha. Fig. 4. SEM. Internal view of valve. Figs 5-7. Kobayasiella okadae. Fig. 7. SEM. External view of valve. Fig. 8. Cavinula cocconeiformis. Figs 9, 10. C. pseudosctiformis. Fig. 10. SEM. External view of valve. Fig. 11. Kobayasiella madumensis. Figs 12, 13. K. subtilissima. Fig. 12. SEM. External view of valve. Fig. 14. Stauroneis gracilis. Fig. 15. S. phoenicenteron. Fig. 16. Navicula radiosa var. parva. Figs 17, 18. Chamaepinnularia vyvermanii. Scale bar a for Figs 1-3, 5, 6, 8, 9, 11, 13, 14, 16-18. Scale bar b for Fig. 15. SEM scale bars in μm.

Cocconeis placentula も流水域からも止水域か

らも普通に見いだされる付着種である。尾瀬沼

からはFukushima (1954), 平野 (1976), 田中・中島 (1983) から報告があるが，いずれも出現頻度は

- 19 -


14

Plate 8. Figs 1-3. Frustulia rhomboides var. saxonica. Figs 2, 3. SEM. Fig. 2. External view of valve. Fig. 3. Enlarged view of lower apex of Fig. 2. Figs 4-7. Peronia fibula. Figs 4, 5. SEM. Fig. 4. Oblique view of rudimentary raphe valve. Fig. 5. Oblique view of raphe valve. Fig. 6. Raphe valve. Fig. 7. Rudimentary valve. Fig. 8. Neidium ampliatum. Fig. 9. N. iridis. Fig. 10. N. ampliatum? Fig. 11. Frustulia rhomboides var. rhomboides. Fig. 12. F. frenguelli. Fig. 13. Amphola hiromui. Scale bar a for Figs 1, 6-10, 13. Scale bar b for Figs 11, 12. SEM scale bars in μm.

小さく，今回の水草からが最も豊富に出現した。 2) 沼尻平湿原 (池塘 1, 2) 沼尻平の池塘 (群馬県衛生公害研究所により，

池塘1, 2と命名された )の試料である。出現珪藻

- 20 -


15

Plate 9. Fig. 1. Surirella elegans. Fig. 2. Epithemia turgida var. granulata. Fig. 3. Pinnularia biceps. Fig. 4. P. acuminata. Fig. 5. P. viridis. Fig. 6. P. subgibba. Fig. 7. P. divergens. Fig. 8. P. hartleyana var. notata. Scale bar a for Fig. 1. Scale bar b for Figs 2-8.

は無縦溝羽状類 (1属1分類群 )，単縦溝羽状類 (2属2分類群 )，双縦溝羽状類 (16属40分類群 )であった。池塘1, 2共にミズゴケ湿原等に多く出現

するFrustulia 属が多数見られた。しかし，近接

した池塘であるが，それぞれの優占種は異なっ

ていた。

池塘 1から3%以上の出現を見た分類群はSemiorbis hemicyclus (Ehrenb.) Patr. (34%), Frustulia rhomboides (Ehrenb.) De Toni var. rhomboides (12%),

F. frenguelli (11%), Kobayasiella madumensis (E. G. Jørg) Lange-Bert. (9%), Encyonema rostraum Krammer (6%), Frustulia rhomboides var. saxonica (Rabenh. ) Ross (5%), Kobayas ie l la okadae (Skvortsov) Lange-Bert. (4%), Eunotia nipponica Skvortsov (3%), Pinnularia biceps Greg. (3%) であっ

た。

多産したSemiorbis hemicyclus (=Amphicampa hemicyclus) は尾瀬ヶ原地域からはFukushima

- 21 -


16

(1954), 平野 (1976) においても見出されている

が，両者とも尾瀬沼地域では湿原においても見

出していない。尾瀬沼からは田中・中島 (1983) が沼尻湖岸の付着物から‟非常に少ない”の頻度

で報告しているのみである。沼尻平の湿原から

は，今回初めての報告であると共に，高頻度で

産出したことは注目される。湧泉のある高層湿

原に出現する (南雲ら 1998b)種である。

池塘1, 2共にFrustulia 属が多量に出現した。F. rhomboides var. rhomboides, F. rhomboides var. saxonica は高層湿原などの弱酸性水域にもっぱ

ら出現する着生種 (浜ら 1982)であり，特にF. rhomboides var. saxonicaは湿原や弱酸性水域での

代表的指標種とされる (渡辺ら 2005)。池塘 2から3%以上の出現を見た分類群

は Encyonema rostratum (21%), Encyonopsis microcephala (Grunow) Krammer (12%), Frustulia rhomboides var. rhomboides (11%), Nupela tenuicephala (Hust.) Lange-Bert. (9%), Frustulia frenguelli (8%), Eunotia arcus var. arcus (4%), E. exigua var. exigua (4%), Planothidium lanceolatum (3%), Neidium ampliatum (Ehrenb.) Krammer (3%), Brachysira brebissonii R. Roth (3%), Kobayasiella medumensis (3%) であった。

Encyonema rostratum , Nupela tenuicephala (基礎異名：Navicula tenuicephala)が多産した

が，Encyonema rostratumのタイプ地はラップラン

ド (フィンランド )で貧栄養水域に産し (Krammer 1997)，ベーリング島 (カムチャッカ半島東方 )の淡水域からも報告がある (Potapova 2014)。Nupela tenuicephalaもラップランドが原産地であ

り (Hustedt 1942)，本属に所属する種は主として

貧栄養水域に出現する (Wojtal 2009)。両種とも冷

水を好む種と思われる。　　　Kobayasiella okadae は八島ヶ原湿原 (高層湿

原 )から，Skvortzov (1938)によりNavicula okadae Skvortsovとして原記載されたもので，尾瀬ヶ

原からも報告されている (南雲ら 1998b)。八

島ヶ原湿原からは好酸性種 (渡辺ら2005)であ

るKobayasiella subtilissima も産出している (浜ら 1982)。 K. subtilissimaは沼尻平池塘からも少

ないが出現している。さらに池塘2からは，K. madumensisが多く出現している。本種は尾瀬ヶ

原からもNavicula madumensis (=K. madumensis) として報告されている (南雲 1998b)。根来 (1953) は尾瀬高層湿原の珪藻フロラを調

査し，全61分類群中Eunotia属18分類群 (30%, 少数第1位を四捨五入以下同じ )，Pinnularia属

14分類群 (23%)を報告し，この2属がとくに多

かったと記している。平野 (1976) は尾瀬地域

から全176分類群中Eunotia属45分類群 (26%)，Pinnularia属28分類群 (16%)を報告し，広く尾瀬

地域として見ると‟一般に言われているようにEunotia, Pinnularia の種類が多いのが目立つ”と記している。南雲ら (1998b) においても尾瀬ヶ

原から全84分類群中Eunotia属12分類群 (14%)，Pinnularia属13分類群 (15%)を報告している。

今回の調査による沼尻平湿原の池塘1, 2からはEunotia属14分類群 (33%)で同様な傾向が見られ

たが，Pinnularia属は2分類群 (7%)で明らかに

少なかった。しかし，湿原に出現するSemiorbis hemicyclus, Frustulia属が多数出現した。これは，

個々の湿原・池塘を取り上げると，それぞれ環

境が多少異なっており出現珪藻に偏りがあり，

今回の調査では池塘の採取地点が沼尻平湿原の

みに限られ，計数量が不十分だったと考えられ

る。平野 (1976)も尾瀬地域の珪藻について類似

した内容を記している。

3) 小沼

尾瀬沼西方に所在する隣接した池である。出

現珪藻は中心類 (1属5分類群 )，無縦溝羽状類 (2属4分類群 )，双縦溝羽状類 (10属42分類群 )であり，一般に湿原に出現すると言われるEunotia属 , Frustulia属の出現が多かった。出現頻度3%以上の分類群はFrustulia rhomboides var. saxonica (15%), F. rhomboides var. rhomboides (13%), Eunotia minor (Kütz.) Grunow (11%), Tabellaria fenestrata (9%), Aulacoseira ambigua (6%), A. tethera (6%), Eunotia fallax A. Cleve (6%), Neidium ampliatum (4%), N. bisulucatum (Lagerst.) Cleve (3%), Eunotia serra Ehrenb. (3%) であった。

沼尻平池塘と同じくFrustulia属の出現頻度が

高い。Eunotia serraなど湿原に産する種類が多い

が，尾瀬沼に多産するAulacoseira ambiguaも出現

した。

4) 大江川

尾瀬沼へ大江湿原を通って東方から流入す

る，全長約1.5kmの小河川である。出現珪藻は

中心類 (1属1分類群 )，無縦溝羽状類 (5属11分類

群 )，単縦溝羽状類 (2属3分類群 )，双縦溝羽状

類 (13属34分類群 )であり，出現頻度3%以上の

分類群はEunotia curvata var. linearis H. Kobayasi et al. (37%), Tabellaria flocculosa (9%), Brachysira neoexilis Lange-Bert. (5%), Eunotia minor (5%),

- 22 -


17

E. bilunaris (4%), Achnanthidium pusillum (3%), Diatoma mesodon (Ehrenb.) Kütz. (3%), Tabellaria fenestrata (3%), Peronia fibula (Bréb. ex Kütz.) Ross (3%), Eunotia arcus var. arcus (3%) であった。

流水に産する分類群 (Diatoma mesodon: 好流水

性 (原口ら 1998))も産するが，湿原に普通に見ら

れるEunotia属の頻度が高い。Peronia fibula は腐

植型池沼に出現する好酸性種 (渡辺ら 2005)であ

る。

謝辞

尾瀬沼調査に参加させていただいた，群馬県

衛生公害研究所 (現群馬県衛生環境研究所 )に感

謝いたします。

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〔編集委員〕

　南雲　　保　　　柴田　　潔

　長田　敬五　　　小野　裕明

2018 年３月 30 日　発行

　

発行者：中　原　　　泉

編集者：日本歯科大学紀要編集委員

東京都千代田区富士見１- ９ - 20 〒 102 - 8159　℡ 03 - 3261 - 8311

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生命歯学部

新潟生命歯学部

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非売品

《第 47 巻》2018 年３月 30 日

　鈴木常夫 , 種村潔：マイクロ波を用いるアニソールの Vilsmeier 反応　　１

　田中宏之 , 川延京子，三橋扶佐子，南雲保：群馬県・福島県境，尾瀬沼地域の珪藻　　 7

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Vol. 47 March 2018 - ndukiyounet/pdf/2018-47full.pdf- 3 - - 3 - (約2.5mL)で塩基性にして、ジエチルエーテル 40mL で3 回抽出した。エーテル溶液を合わせ