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Index プロローグ 一章 二章 三章 四章 五章 エピローグ
一章 熱帯魚の海
1 沖縄のサンゴ礁 top
図5 星砂とよばれ親しまれている有孔虫
(バキュロギブシノイデスとカルカリナ)
サンゴ礁――なんとなくのどかな島のヤシの木陰(こかげ)、青くすみきった空と海、こんな景色が浮かんでくるようです。
日本でサンゴ礁の見られるところといえば、みなさんはすぐに、沖縄の海を思い浮かべるでしょう。
最近は、飛行機で比較的簡単に沖縄の島じまを訪れることができますので、観光旅行で沖縄にでかけたことのある人も多いことと思います。
たしかに、沖縄は世界屈指のサンゴ礁地帯として有名です。
数年前、私は沖縄の宮古島・伊良部(いらぶ)島・石垣島・西表(いりおもて)島、そして日本の人が住んでいるかでは最も南の島、波照間(はてるま)島(図20)に調査に出かけたことがあります。
この宮古―八重山諸島といわれる一帯の広大なサンゴ礁を飛行機から見たとき、感激のあ圭りに写真もとれなくて、いま、お目にかけることができないのが残念です。
このサンゴ礁海域(図4)には、星砂(図5)でおおわれているといわれる竹富(たけとみ)島もあります。
ぜひとも、もう一度訪ねてみたいと思っているところの一つです。 |
図4 沖縄県八重山諸島のなかの西表島東方海域のサンゴ礁。
1:泥の多い堆積物、2:石灰質の砂、3:ひろい意味での隆起サンゴ礁、
4:川、5:サンゴ礁の礁縁。
泥水の流れてくる河口付近にはサンゴ礁が発達していないことがわかる。
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図7 上:ヒレジヤコ、下:パイプウニ(口のある下側から見たもの)。ともにスケールの長さは5cm。
日本の最も南に位置していて、亜熱帯気候で知られる琉球列島は、図6にしめしたように、サンゴ礁が発達する地域としては、世界では一番北に位置しています。
それにもかかわらず、サンゴの種類の最も多い海なのです。 |
図6A 世界のサンゴ礁の分布(:太い黒線の部分)。斜線の部分は陸地、斜め格子線の
部分はサンゴ礁に由来する石灰岩や、生物の骨格・貝殻の破片が堆積しているところ、
黒い点の部分は石灰質分か30%以上の泥がたまっているところ
(ロジュース、1957 ; ウィルソン、1975
図6B 現在の造礁サンゴの、種類が多いところと少ないところを、
地形をあらわす等高線のように表現した図(等属線図)。
太平洋やインド洋にくらべて、大西洋では種類が少ないこと、これら大洋の西部では
種類が多いこと、などがわかる(スタッダルト、1969による)。
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この海は、島にくっついてできているサンゴ礁、島から少しはなれて島をまもる砦のように発達しているサンゴ礁など、世界最大の暖流といわれる黒潮のもたらす、いろいろなタイプのサンゴ礁があることでも注目されている地域です。
沖縄の観光旅行にでかけると、サンゴ礁をみる観光舟(グラスボート)に乗る人も多いでしょう。
この船は、船底が厚いガラスでできていて、水中にはいらなくても、海の中のようすが見られるように工夫されています。
港をはなれたグラスボートは、沖のほうで白く泡立っているサンゴ礁に向かって、ゆっくりと近づいていきます。
ボートが岸をはなれてしばらくの間は、波も静かなラグーンといわれるところを進み、船底のガラスにはサンゴや貝殻の破片・有孔虫の殻からなる白い砂がうつるだけで、サンゴ礁の感じはほとんどありません。
やがてボートがいわゆるサンゴ礁につくと、波は荒くなり、海底は急に美し言椰少の世界に変化します。
いろいろな形をしたサンゴが海藻をともなって群生し、そのあいだを熱帯魚が泳いでいます。
ウニやヒトデ・コケ虫・シヤコ貝(図7)やタカラ貝など、石灰質の殼や骨格をもつ生物たちが、美しさをきそいあっている海のお花畑が拡がります。こ
こはサンゴ礁の縁(ふち)にあたり、礁縁(しょうえん)とよばれるところです。
幅はあまり広くないのですが、実際はここが本当にサンゴ礁らしいところだといえるでしょう。
ラグーンでも、ところどころにサンゴが密生していて、サンゴ礁らしいふんいきのところはありますが、礁縁のサンゴ礁の美しさにくらべられるほどのものはないようです。
グラスボートはこの礁縁から外へは波が荒くて出られませんが、礁縁の沖合い側では急な崖をつくって、数メートルから、突然、数十メートルの深さになって、ほとんどなにも見えなくなってしまいます。
2 サンゴ礁のかたち top
琉球列島を訪(おとず)れたつもりで地図を広げてみてください。
ほとんどの島のまわりの海には岩礁のしるしがつけてあり、まるで島のふちかざりのようです。
これがサンゴ礁のしるしです。
海岸にほとんどくっついているサンゴ礁、海岸から少しはなれたところにあるもの、そしてところどころには干海(ひせ)とよばれるサンゴ礁の浅瀬もえがかれています。
島にくっついてできるタイプのサンゴ礁を裾礁(きょしょう)とよびます(図8)。 |
図8 西表島南東の黒島に見られる典型的な裾礁(航空写真)
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図9 サンゴ礁のかたち。左の図は、海水面が上がるにつれて、
サンゴ礁が島の外側へ成長していってできた堡礁。
右の図は、逆に海水面が下がるにつれて、古いサンゴ礁が段丘をつくって島の一部となり、
新しいサンゴ礁が島にくっついて成長していった裾礁のようすを示す。
(木崎甲子郎ほか『沖縄の自然』平凡社、1975に一部加筆)
図10 沖縄県島尻郡久米島の裾礁と堡礁
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図11 サンゴ礁の基本的なタイプ
1:裾礁、2:堡礁、3:環礁
1→3への変化は、海水面の上昇、
あるいは陸地の沈降によっておこると考えられる。
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また、島から少しはなれて、島との間にラグーンをもつサンゴ礁を堡礁(ほしょう)、そして中央に島がなくてリングのような形をしたサンゴ礁を環礁(かんしょう)といいます。
図9はサンゴ礁の模式図ですが、右側のほうは裾礁をあらわし、島が隆起して階段状に隆起サンゴ礁ができているのがわかるでしょう。
左側のほうは堡礁をあらぬしています。裾礁ができたあと、もし海水面がゆっくりと上がっていくと、サンゴ礁は上と横に拡がって島からはなれて成長し、このタイプのサンゴ礁ができると考えられます。
日本で見られる堡礁の例としては、沖縄の久米島があげられます(図10)。
非常に大きな堡礁の例としては、次の章の初めに紹介するグレートバリアリーフがあります。
裾礁が成長をつづける一方で、島が沈下するか、あるいは海水面が上昇しつづけて、ついには島が全部海水中に没してしまうと、リング状の環礁ができることは容易に想像ができるでしょう。
日本では北大東島や南大東島が、隆起して島になった環礁として知られています。
島のまわりの高さ一〇メートルの崖は、サンゴ礁ができていたころの礁縁にあたります。
凹地になっている島の中央部分は環礁のころのラグーンだったのでしょう。
裾礁、堡礁、環礁というサンゴ礁の基本の形ができるようすは図11のようにまとめることができます。
そのほか、つぎのような形のサンゴ礁も知られています。
もし海水面の上昇がはやくてサンゴ礁の成長が横にひろがる余裕(よゆう)がなく、上にばかりのびると、タテ長の尖礁(せんしょう)とよばれるサンゴ礁になります。
逆に、海水面が安定していてサンゴ礁が横にだけ成長すると、プラットホーム礁やテーブル礁(卓礁ともいい、直径が一キロメートルよりも小さいものは補礁(ほしょう)といいます)とよばれる少し形の違うサンゴ礁ができることもあります。
3 サンゴ虫の生活 top
二万五〇〇〇分の一の地形図や、もうすこしこまかい地形も表現してある地図をみると、川の水が海に出るところや、陸から泥水が流れこむような海岸など、サンゴ礁のしるしのないところがあるのに気がつくでしょう。
図12はそのようすを飛行機から見たものです。
段丘状の地形どサンゴ礁の輪郭(りんかく)の調和的なようすがよくわかると思います。
このことは、サンゴ礁をつくるサンゴ虫が、川の水や泥の多い海水では生きられないことをあらわしています。
もしサンゴ礁の海で泳ぐ機会がありましたら、小さな実験をしてみてください。
水中のサンゴにすこしばかり砂を落としてやると、サンゴがその砂を取りのぞこうとして一生懸命に動いているようすが見られます。
うすい泥水でためしてみると、やはり同じ動作をします。
しかし、砂粒と違って泥は簡単には取り除けませんから、サンゴはしだいに弱ってきます。 |
図12 鹿児島県奄美大島北東部の裾礁となったサンゴ礁。
川の水が流れこむところにはサンゴ礁がないことに注意。
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すぐにきれいな海水と入れかえてやらないとサンゴが死んでしまいますから、泥水で実験をするときはできるだけ早くやめてくださいね。
サンゴ礁の海は、泳いでいる熱帯魚が空から見えるといわれるほど透明度の高い浅い海ですが、このことは、サンゴ虫が澄んだきれいな海水の中でないと生きていられないことと関係があるのです。
図13は、一匹のサンゴ虫の体のつくりをあらわしています。
サンゴはイソギンチャクが炭酸カナンウムの骨格をもったもの、といってもよいような生きものです。
サンゴ虫には、一匹が単独で生きている単体サンゴと、集団でなければ生きていけない群体サンゴとがいます。
サンゴ礁をつくる仲間の多くは群体で、褐虫藻(かっちゅうそう)という単細胞の原始的な藻類を体の内部に住まわせています。
そのために、太陽の光がとどく浅い海でしか十分な活動ができません。
光がよく透過するためには、きれいなよく澄んだ海水でなくてはならないのですが、透明度の高い海水だということは、サンゴ虫の栄養になるような有機物や動物性プランクトンが少ないということにもなります。 |
図13 一匹のサンゴ虫の体のつくり
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そこで、サンゴ虫とこの褐虫藻が共同して生活するという、うまい方法をあみだしたのだと考えられます。
褐虫藻は造礁サンゴの体内に住居をかりて光合成を行い、サンゴ虫が動物性のプランクトンを食べるだけではたりない栄養分をつくりだしてサンゴ虫にあたえます。
そして褐虫藻は、サンゴ虫の呼吸によって出される炭酸ガスや、サンゴ虫の利用しなかった栄養分を使って光合成を行うという、下等な動物と植物の助け合いの生活、つまり一種の共生関係でお互いが生きているといえるのです。
現在、このような共生関係によってサンゴ礁をつくっているサンゴ虫の多くは、六射サンゴ類の仲間である石サンゴとよばれる仲間です。
このほか八射サンゴのアオサンゴとかクダサンゴ、ヒドロサンゴ類のアナサンゴモドキなども造礁サンゴとして知られています。
おもしろい見方ですが、サンゴの形をかにかほかの似ているものにたとえて、レースサンゴとかローズサンゴ、スターサンゴなどとよんで、美しいサンゴ礁の海を楽しんでいる人も多いのです。
このほかにも、マッシュルームテレコとかウチワサンゴとかのニックネームでよばれるものもあって、サンゴの仲間にもたくさんの種類のあることがわかるでしょう。
一匹一匹のサンゴ虫の形は別にして、造礁サンゴの群体の形は、波の力に負けないように、そして褐虫藻が光合成を行いやすいように成長するといわれています。
一つのかたまりになるよりも、木の枝のような形になると光をうける面積は広くなり、より多くのサンゴ虫や褐虫藻が生きられます。
しかし、本の枝状ですと、すこし強い嵐がきて波が荒くなると折れてしまいます。
もっとも、折れて落ちたところの環境がよければそこでも成長しますから、仲間をふやす一つの手段といえないことはありません。
波の荒い礁縁では、緻密(ちみつ)な石灰質の骨格をつくるアナサンゴモドキや、波のくる方向に平たくなって抵抗を小さくしたテーブル型のサンゴが多く、ラグーンでは力にたいしてはもろいけれど、温度や塩分濃度の変化にはわりあい強い、エダミドリイシサンゴの仲間が多く住んでいます。
サニコの仲間は、環境に応じて形を変えたり、住みわけたりしているようです。
ところで、サンゴはどのようにして住んでいる地域をひろげていくのでしょうか。
サンゴ虫は、幼生のころをのぞいて、生涯の大部分を海底の岩などにくっついてすごし、体の一部分がわかれて新しいサンゴ虫が生まれるという、いわゆる無性生殖を繰り返して群体をつくります。
しかし、それだけでは、普通一ミリメートルから一センチメートルくらいの大きさしかない一匹のサンゴ虫が、大きな群体をつくって、サンゴ礁全体にひろがるためには、想像以上の時間がかかりそうです。
しかし、サンゴ虫にはもう一つ、有性生殖とよばれる子孫のふやし方があって、サンゴ礁のあちこちに別々の群体をつくりますし、数十キロメートルもはなれたところにある別のサンゴ礁でも同じ種類のサンゴが生活を始めます。 一つの群体のサンゴ虫がいっせいに卵と精子を放出して受精するのです。
このように受精の機会を多くしているのも、子孫をふやす本能のあらわれでしょう。
サンゴは海中で受精すると、二〜三ミリメートルの大きさのプラヌラとよばれる袋状の幼生になり、海流に乗って拡がっていきます。
プラヌラ幼生ははじめ光の方向へむかって泳ぎ、あるていど成長した段階でその反対方向へ泳ぎ、生涯の生活の場をさがしあてるといわれています。
すでに褐虫藻もいっしょですから、光のとどく海底でなくてはなりませんが、固着生活のできない泥の海底だと、また泳ぎだすそうです。
石サンゴの仲間にも変った形のものがいて、おもしろい個体のふやし方をします。
直径が一〇センチメートルもあるような大きなサンゴ虫、クサビライシとよばれているものがそれです(図14)。
このサンゴは、固着生活をしているときはちょうどキノコのような形をしていますが、有性生殖ができるくらいに成長すると、キノコの笠のつけねの部分で折れて、笠の部分が一匹のサンゴ虫として独立します。
残ったキノコの柄の先端部分からはまた笠が成長しはじめ、こうして個体がふえていきます。
嵐の時などに裏返しになっても、元通りにひっくり返るそうですから、一度そのようすをみたいものです。 |
図14 現在の六射サンゴの例
上:キクメイシ、下:クサビライシ。
ともに長径が約7 cm。
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4 サンゴ礁をつくっている生物 top
みなさんは、サンゴ礁というところにはテーブル型のサンゴや枝状のサンゴがいっぱいあって、その中を、美しい色をした熱帯魚が泳ぎまわっていると想像されるのではないでしょうか。
サンゴ礁を食い荒らすギャングといわれるオニヒトデ(図15)を思い出す人もあるかもしれませんね。
しかし、そこは、サンゴ虫という小さな虫が、いろいろな生物と大変複雑な関係をもって、いわば共同生活をしながら、きびしい自然環境に耐えて一生懸命に生さているところです、といわれたら、「海のお花畑といわれるような沖縄のサンゴ礁もそうですか?」とちょっと首をかしげる人も多いのではないでしょうか。
本当はどうなのか、少しようすをみてみましょう。
サンゴ礁の生物生産量は、他のどのような環境下での生物生産量よりも、はるかに多いといわれています。
それは、第一次生産者とよばれる植物――海草類が光合成によってつくりだしている、有機物の量の多いことが関係しているようです。 |
図15 退治されたオニヒトデの山。
鹿児島県の与論島を調査していた頃(1970年)、
オニヒトデが大発生して、サンゴ礁は大きな被害をうけた。
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食料が多いのですから、生産者にたいして消費者にあたるサンゴや魚もふえ、それを食べる動物もふえることになります。
石灰藻を食べた動物のふんの中には、利用されなかった栄養分がまだたくさん残っており、それを利用して生きている掃除係の生物も多いのです。
ある種のエビについて調べたところ、一匹が一日に四五〇粒ものふんを生産しているそうですから、もし、掃除係をする生物がいなかったら大変なことになります。
同じことがサンゴ虫の生活についてもいえます。
サンゴ虫はまだ口と肛門とがわかれていない下等な動物ですが(図13)、やはり食べて消化した残りは排せつします。
そのうえ移動することができないのですから、もしこの排せつ物がサンゴ虫のまわりに、そのまま分解されないで残ったとしますと、海水は汚れる一方で、ついにはサンゴ虫自身も生きられなくなってしまうでしょう。
ところが、サンゴ虫は、その掃除係をかねている単細胞の植物プランクトンと一緒に住んでいて、お互いに助けあう生活をしていますから、全く問題がありません。
あとでくわしくお話しますが、褐虫藻は掃除係だけでなく、サンゴルに食事のしたくもしてやっているのです。
サンゴ礁の中で生きている生物たちのおいたには、まだまだ多くのいろいろな関係が知られています。
そのようすをゲルラッハさんはおもしろい絵であらわしています(図16)。 |
図16 サンゴ礁に生きる生物たちのかかわりあい(ゲルラッハ、1959による)。
図の上半分ば生きているサンゴの群体、下半分は死んだサンゴをあらわしている。
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動物に食料を補給するかのように思わせる植物の仲間の光合成、プランクトンをたべて固着生活をする動物と、それを食料にしている海底を動きまれる動物、さらには肉食の大型動物へとつらなる、食う食われるの関係がよくあらわされています。
動きまわらなくては生きられない動物がいるかと思えば、じっとしていても大変大きくなり、どんどん仲間をふやす動物もいます。
どうしてこのようなちがいが生まれたのでしょうか。
動きまわらなくてはならない最も大きな理由は、えさをさがさなくてはならないからだと考えられます。
さらに、強い動物に食べられないためには、逃げて隠れなくてはなりません。
一方、じっとしていても生きられる動物は、えさをあたえてくれるものや排せつ物を処理してくれるものと一緒に、自分ち隠れるところをつくればよいわけです。
褐虫藻と共生しているサンゴの仲間は、その典型的な動物といえるでしょう。
しかし、絶対に日のあたる場所でなくては生きられないという自然の制約はありますが、じっとしていて褐虫藻と一緒に生活している動物は、ほかにもたくさんいます。
海綿(かいめん)とよばれているものもじつは動物で、褐虫藻と共生していますし、私たちがよく知っているものでは、シャコ貝や有孔虫もその例です。
図16はサンゴ礁の中での生物たちのかかわりあいを大変わかりやすく表現しているといえそうです。
そして、こんなにたくさんの生物が協力しあってこそサンゴ礁はつくられているのですから、生物礁とよんだぼうがよいという人も少なくありません。
サンゴ礁の生物だちと隣り合って生きていても、全く異なる食物連鎖をもった生物たちがいることも、知っておいたほうがよいでしょう。
マングローブ沼とよばれているところがそれです。
泥の多い河口とか小さな湾の中など、サンゴ虫・褐虫藻が生きていくことができないようなところでは、ヒルギ科の植物を中心に、さかんな生物生産が行われています。
図17は八重山諸島のなかの石垣島カビラ湾のマングローブ沼の一部ですが、満潮の時にはほとんど隠れてしまう支柱根や呼吸根をもった、おもしろい形の植物が林をつくっています。
この植物は大変生活力が旺盛で、一年間に一ヘクタールあたり数トンもの落葉をつくるといわれ、これがバクテリアなどによって分解され、動物の食料になるわけです。
分解された有機物の一部は、潮の流れによってサンゴ礁にも運ばれることでしょう。 |
図17 沖縄県石垣島カビラ湾のマングローブ沼
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5 世界の海とサンゴ礁 top
沖縄の海が、世界でも貴重なサンゴ礁のできているところだといいました。
その理由は、現在サンゴ礁が発達しているところや、海域によって違うサンゴの種類とその数をまとめた図6をみてもらうと、よくわかると思います。
まず、一般的には、サンゴ礁のある場所が北緯・南緯ともに三〇度よりも赤道に近いところに限られていることに気がつくでしょう。
そして海水の二〇度等温線をみると、大陸の西側の海でより低緯度になっていることにも気がつくでしょう。
もっとおもしろいのは、大陸の東側の海、別のいい方をすると大洋の西側にサンゴ礁が多く、サンゴの種類も多いことです。
沖縄の海を考えてみても、サンゴ礁の分布のかたよりは海流に関係がありそうです。
たとえば、北アメリカ西海岸に沿って南下するカリフォルニア海流のように、大陸の西岸では寒流が赤道のほうへ向かって流れています。
沖縄をあらう黒潮暖流はその反対、つまり北への流れをもっていますから、日本列島では北緯三五度を越す相模湾でも、造礁サンゴの沖開がみられるのです。
また、大西洋ではメキシコ湾流とよばれる大きな暖流の恵みをうけて、北緯三二度付近のバミューダ島でもサンゴ礁ができています。
どうやらサンゴ礁ができるためには、海水の温度がかなり暖かくなくてはならないようです。
しかし、温度だけがサンゴ礁の生育を支配しているのではないことは、これまでのサンゴ虫の生活の話の中でもいろいろと述べてきました。
ここで、いままでの話を少し整理しておきましょう。
サンゴ礁の海での、長い間の観測やサンゴ虫の飼育実験をとおして、サンゴ礁はつぎのような非常に限られた自然環境の中でしかできないことがわかっています。
一 造礁サンゴが成長する海水の適温は、二五〜二九度Cで、五度を越す温度差があってはいけないようです。
そして、年間をとおして一八・五度C以下になることがあると、育たないという結果が出されています。
熱帯地方の平均海水温は二五〜三〇度Cといわれ、まさに適温です。
しかし、サンゴ礁の中のラグーンとか紅海の上うに、外海の海水と十分に入れ替らないところでは、三五度Cを越すことも知られています。
二 共生している褐虫藻が光合成を行い、サンゴ虫に栄養分を補給してやらないと、褐虫藻の住居はできにくいようですから、四〇メートルよりも浅い海でなくてはなりません。
褐虫藻と共生しなくてもサンゴ虫は生きていますが、その成長速度は、共生しているもののわずか一〇分の一で、これではサンゴ礁をつくることはできないということになります。
ただし、光が到達する深さは海水の透明度が大きく影響しますから、泥水が流れ込むような河口とか泥質の海底には、サンゴ礁の分布は知られていないようです。
三 川の水や地下水で海水がうすめられ、塩分濃度が二・七パーセントよりも低がったり、逆に、閉じ込められた海で、蒸発量が大きいために塩分濃度が四パーセントを越すところではサンゴ礁はできません。
海水の平均塩分濃度は約三・五パーセントです。
四 サンゴは動物プランクトンを捕食する器官をもっており、粘液(ねんえき)をだして海水中の栄養分をくっつけ、食料にしていますから、炭酸カルシウムの骨格をつくるのに十分なえさを含んでいる海水が、いつも入れ替っていなくてはなりません。 |
褐虫藻からもらう栄養分は、サンゴが自分で摂取(せっしゅ)しきれないところをおぎなってもらっていると同時に、たくさん食べて排せつ物もどんどん出し、その中に含まれているリンや窒素をまた褐虫藻が利用していることもわかってきました。
これだけいろいろな条件があって、しかもそのどれもが満たされなくては、サンゴ礁は大きくなれないのです。
もし、大昔のサンゴ礁も、同じような自然環境の中でしかできなかったとすれば、造礁サンゴの化石が発見された時には、当時の自然環境を、熱帯性気候や暖流の流れとむすびつけて考えることができるのです。
実際、世界には大変多くの大昔のサンゴ礁(化石サンゴ礁)がみつかっていて、これが地球の歴史の中で、大陸の移動とか海と陸の位置関係の変化はもちろんのこと、自然環境の変徼を追跡する有力な手がかりになっているのです。
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