裸子植物とは？

裸子植物：ソテツ円錐形。 Maxfocus/iStock/ゲッティ イメージズ プラス

裸子植物 球果と種子を生産する花のない植物です。裸子植物という用語は、文字通り「裸の種子」を意味します。裸子植物の種子は子房に包まれていないからです。むしろ、それらは苞と呼ばれる葉のような構造の表面に露出して座っています.裸子植物は亜王国の維管束植物です 胚生植物 針葉樹、ソテツ、イチョウ、およびグネトファイトが含まれます。これらの木質の低木や木の最も有名な例には、マツ、トウヒ、モミ、イチョウなどがあります。裸子植物は温帯林に豊富にあり、 北方林 湿った状態または乾燥した状態に耐えることができる種のバイオーム。

ようではない 被子植物 、裸子植物は花や果実を生産しません。それらは、約 2 億 4500 万から 2 億 800 万年前の三畳紀に出現した最初の陸上に生息する維管束植物であると考えられています。の開発 血管系 植物全体に水を輸送することができるため、裸子植物の土地へのコロニー形成が可能になりました。今日、4 つの主な部門に属する 1,000 種以上の裸子植物があります。 針葉樹 、 ソテツ目 、 イチョウ科 、 と 生殖植物 .

針葉樹

裸子植物：ソテツ円錐形。 Maxfocus/iStock/ゲッティ イメージズ プラス

の 針葉樹 除算を含む 針葉樹 、裸子植物の中で最も種類の多い種です。多くの針葉樹常緑であり（一年中葉を保持する）、地球上で最も大きく、最も高く、最も古い木がいくつか含まれています。針葉樹の例には、マツ、セコイア、モミ、ツガ、トウヒが含まれます。針葉樹は、木材から開発された紙などの木材や製品の重要な経済的供給源です。いくつかの被子植物の広葉樹とは異なり、裸子植物の木材は針葉樹と見なされます。

コニファーという言葉は、針葉樹に共通する明確な特徴である「コーンベアラー」を意味します。コーンは、針葉樹の雄と雌の生殖構造を収容します。ほとんどの針葉樹は 雌雄同体 、つまり、雄と雌の両方の球果が同じ木に見られることを意味します。

針葉樹のもう 1 つの容易に識別できる特徴は、針のようなものです。 葉 .などのさまざまな針葉樹の家族 マツ科 （松）と ヒノキ科 （ヒノキ）は、存在する葉の種類によって区別されます。松には、幹に沿って単一の針状の葉または針状の葉が散らばっています。ヒノキは、茎に沿って平らな鱗のような葉を持っています。属の他の針葉樹 アガティス 厚い楕円形の葉、および属の針葉樹を持っています ナゲイア 広く平らな葉を持っています。

針葉樹は、タイガ森林バイオームの顕著なメンバーであり、北方林の寒い環境での生活に適応しています。背の高い三角形の樹木は、枝から雪が落ちやすく、氷の重みで枝が折れるのを防ぎます。針葉樹の針葉樹は、乾燥した気候での水分の損失を防ぐために、葉の表面にワックス状のコートもあります.

ソテツ目

サゴヤシ (ソテツ)、九州、日本。 シェーファー＆ヒル/モーメントモバイル/ゲッティイメージズ

の ソテツ目 裸子植物の部門にはソテツが含まれます。 ソテツ 熱帯林や亜熱帯地域で見られます。これらの常緑植物は、羽のような葉の構造と長い茎を持ち、太い木質の幹に大きな葉を広げます。一見、ソテツはヤシの木に似ているかもしれませんが、関連はありません。これらの植物は何年も生きることができ、ゆっくりとした成長過程をたどります。たとえば、キングサゴヤシは、10フィートに達するまでに最大50年かかる場合があります。

多くの針葉樹とは異なり、ソテツの木はオスの球果 (花粉を生成) またはメスの球果 (胚珠を生成) のみを生成します。メスのソテツは、オスが近くにいる場合にのみ種子を生成します。ソテツは受粉を主に昆虫に依存しており、動物は大きくて色とりどりの種子の散布を助けます。

ソテツの根は、 光合成細菌 シアノバクテリア。 これらの微生物は、植物の種子に蓄積する特定の毒物や神経毒を生成します。毒素は、バクテリアと 真菌 寄生虫。ソテツの種を摂取すると、ペットや人間に危険を及ぼす可能性があります。

イチョウ科

秋のイチョウの枝葉を上から見た写真です。 ベンジャミン・トロード/モーメント/ゲッティイメージズ

Ginkgo biloba 唯一生き残った植物です イチョウ科 裸子植物の分割。今日、自然に育つイチョウは中国だけのものです。イチョウは何千年も生きることができ、秋に黄色に変わる扇形の落葉葉が特徴です。 Ginkgo biloba 非常に大きく、最も高い木は 160 フィートに達します。古い木は幹が太く、根が深い。

イチョウは、日当たりが良く、水が多く、土壌の排水が豊富な場所で繁栄します。ソテツのように、イチョウは雄または雌の球果を生成し、 べん毛 雌の胚珠で卵に向かって泳ぐ。これらの耐久性のある木は、耐火性、害虫抵抗性、耐病性があり、薬効があると考えられている化学物質を生成します。 フラボノイド と テルペン 抗酸化作用、抗炎症作用、抗菌作用があります。

生殖植物

この画像は、ナミビアのアフリカの砂漠でのみ見られる裸子植物 Welwitschia mirabilis を示しています。 Artush/iStock/ゲッティ イメージズ プラス

裸子植物部門 生殖植物 少数の種 (65) が 3 つの属に含まれています。 エフェドラ 、 グネトゥム 、 と ウェルウィッチア .属からの種の多く エフェドラ アメリカ大陸の砂漠地域やインドのヒマラヤ山脈の高くて涼しい地域で見られる低木です。特定 エフェドラ 種は薬効があり、うっ血除去薬エフェドリンの供給源です。 エフェドラ 種には細い茎と鱗のような葉があります。

グネトゥム 種にはいくつかの低木や木が含まれていますが、ほとんどは他の植物の周りに登る木本です。生息している 熱帯雨林 顕花植物の葉に似た広くて平らな葉を持っています。男性と女性の生殖円錐は別々の木に含まれており、花に似ていることがよくありますが、そうではありません。これらの植物の維管束組織構造も 顕花植物 .

ウェルウィッチア 単一の種を持ち、 W.ミラビリス .これらの植物は、ナミビアのアフリカの砂漠にのみ生息しています。それらは、地面に近いままの大きな茎、成長するにつれて他の葉に分かれる2つの大きなアーチ型の葉、および大きくて深い主根を持つという点で非常に珍しい.この植物は、最高気温が 50°C (122°F) の砂漠の極端な暑さと、水の不足 (年間 1 ～ 10 cm) に耐えることができます。男 W.ミラビリス コーンは鮮やかな色で、オスとメスの両方のコーンには昆虫を引き付ける蜜が含まれています。

裸子植物のライフサイクル

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針葉樹のライフ サイクル。 Jhodlof、Harrison、Beentree、MPF、RoRo/ ウィキメディア・コモンズ /CC BY 3.0

裸子植物の生活環では、植物は有性期と無性期を交互に繰り返します。このタイプのライフサイクルは、 世代交代 .配偶子の生産は、性的段階または 配偶体生成 サイクルの。 胞子 無性段階で作られるか、 胞子体の生成 .とは異なり 非維管束植物 、維管束植物の植物ライフサイクルの優勢な段階は胞子体世代です。

裸子植物では、植物の胞子体は、根、葉、茎、および球果を含む植物自体の大部分として認識されます。の 細胞 植物の胞子体の 二倍体 2つの完全なセットが含まれています 染色体 .胞子体は、 ハプロイド のプロセスを経て胞子 減数分裂 .染色体の 1 つの完全なセットを含む、胞子は一倍体に発生します 配偶体 .植物の配偶体は雄と雌を作る 配偶子 受粉時に結合して、新しい二倍体接合子を形成します。接合体は成熟して新しい二倍体胞子体になり、サイクルが完了します。裸子植物はそのライフサイクルのほとんどを胞子体期に費やし、配偶体世代は生存のために胞子体世代に完全に依存しています。

裸子植物の生殖

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裸子植物の生殖。 CNX OpenStax/ ウィキメディア・コモンズ /CC BY 4.0

雌性配偶子 (大胞子) は、配偶体と呼ばれる構造で生成されます。 アルケゴニア 排卵円錐にあります。オスの配偶子 (小胞子) は、 花粉 円錐形になり、花粉粒になります。いくつかの裸子植物の種は、同じ木に雄と雌の球果を持っていますが、他の種は雄と雌の球果を別々に生産する木を持っています.受粉が起こるためには、配偶子が互いに接触しなければなりません。これは通常、風、動物、または昆虫の移動によって発生します。

受精裸子植物では、花粉粒が雌の胚珠に接触して発芽するときに発生します。精子細胞は胚珠内の卵子に向かって進み、卵子を受精させます。針葉樹と糸状植物では、精子細胞には鞭毛がなく、 花粉管 .ソテツやイチョウでは、有鞭毛の精子が受精のために卵に向かって泳ぎます。受精すると、結果として生じる受精卵が裸子植物の種子内で発育し、新しい胞子体を形成します。

キーポイント

• 裸子植物は花のない、種子を生産する植物です。彼らは亜王国に属している エンボフィタ .
• 「裸子植物」という用語は、文字通り「裸の種子」を意味します。これは、裸子植物が作る種子が子房に包まれていないためです。代わりに、裸子植物の種子は、苞と呼ばれる葉のような構造の表面に露出して座っています.
• 裸子植物の 4 つの主要な部門は、針葉樹植物、ソテツ植物、イチョウ植物、および Gnetophyta です。
• 裸子植物は、温帯林や北方林バイオームでよく見られます。裸子植物の一般的な種類は、針葉樹、ソテツ、イチョウ、およびグネトファイトです。

ソース

アサラヴァラ、マニッシュ他三畳紀：テクトニクスと古気候。 三畳紀のテクトニクス 、カリフォルニア大学古生物学博物館、www.ucmp.berkeley.edu/mesozoic/triassic/triassictect.html。

フレイザー、ジェニファー。ソテツは社会的植物ですか？ Scientific American ブログ ネットワーク 、2013 年 10 月 16 日、blogs.scientificamerican.com/artful-amoeba/are-cycads-social-plants/。

Pallardy、Stephen G. 木質植物体。 木本植物の生理 、2008 年 5 月 20 日、pp. 9–38.、doi:10.1016/b978-012088765-1.50003-8。

ワーグナー、アーミン、他針葉樹の木化とリグニンの操作。 植物研究の進歩 、巻。 61, 8 June 2012, pp. 37–76., doi:10.1016/b978-0-12-416023-1.00002-1.