シダ植物
シダ
- シダ
植物 (広義 )pteridophytes: 維管束 植物 のうち、胞子 による繁殖 を行 う段階 にある植物 の総称 [1][2]。胞子 による繁殖 という共有 原始 形質 によりまとめられていたため、側 系統 群 である[2]。本 項 で述 べる。 - モニロファイツ(
首 飾 植物 )monilophytes: 維管束 植物 のうち、原生 木部 が中原 型 で首 飾 状 の維管束 配列 を持 つ単 系統 群 [3]。上記 の広義 のシダ植物 のうち、狭義 の小 葉 植物 (ヒカゲノカズラ科 、イワヒバ科 、ミズニラ科 )および化石 植物 である前 裸子植物 を除 いたグループとなる。この群 を指 して「シダ植物 」と呼 ぶ[4][3]ことも「シダ類 」と呼 ぶ[1][5]こともある。詳 しくは大葉 シダ植物 を参照 。
系統 関係
[Wickettら (2014)やPuttickら (2018)による
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特徴
[- 維管
束 をもつ維管束 植物 である[10][11]。(⇔コケ植物 は維管束 をもたない) 陸上 植物 が持 つ配偶 体 (有性 世代 )と胞子 体 (無性 世代 )という2つの世代 のうち、大型 で複雑 な形態 に分化 する胞子 体 が生活 史 の中心 を占 める[10][11]。(⇔コケ植物 では胞子 体 は配偶 体 に寄生 )配偶 体 (前 葉 体 )と胞子 体 は独立 して生活 している[10][11]。(⇔コケ植物 では胞子 体 が配偶 体 に寄生 、種子 植物 では微小 な配偶 体 が胞子 体 に栄養 的 に依存 )胞子 体 は種子 を形成 せず、胞子 が散布 体 として働 く[10][11]。(⇔種子 植物 では種子 が散布 体 として働 く)
生活 環
[シダ
(もしくは |
(もしくは | |
する | する | |
(ヒカゲノカズラ | ||
( | ||
体制
[維管
葉 小 葉 植物 は葉 隙 を持 たず、葉脈 が1本 の小 葉 を、大葉 シダ植物 は葉 跡 の上側 に葉 隙 を作 り葉脈 が複数 ある大葉 を持 つ[3]。ただしこの大葉 は種子 植物 の持 つ大葉 と起源 が異 なり、独立 に獲得 したと考 えられている[3]。また、大葉 シダ植物 のうちマツバラン類 は葉 隙 を作 らず1本 の維管束 が伸 びる小 葉 に似 た葉状 突起 を持 つ[3]。トクサ類 では被子植物 のものとも異 なる輪 生葉 (楔 葉 )を持 つ[3]。ハナヤスリ類 では担栄養 体 (栄養 葉 、trophophore)と担胞子 体 (胞子 葉 、sporophyte)の基部 が合 わさって担葉体 (共通 柄 、common stalk)という軸 を形成 する[14][15]。茎 頂 小 葉 植物 のうちヒカゲノカズラ科 およびミズニラ科 では胞子 体 の茎 頂 に複数 の幹 細胞 (茎 頂 分裂 組織 )が形成 されるのに対 し、イワヒバ類 および大葉 シダ植物 では1個 の幹 細胞 (頂 端 細胞 )が形成 される[3]。根 化石 小 葉 植物 のアステロキシロン Asteroxylon mackieiや大葉 シダ植物 のマツバラン類 は根 冠 のある根 を持 たず、地下茎 を持 つ[3]。また、小 葉 植物 のうちヒカゲノカズラ科 のヒカゲノカズラ属 Lycopodiumやアスヒカズラ属 Diphasiastrumでは静止 中心 様 領域 QC-like areaを持 つ根 端 分裂 組織 (Type I)を、コスギラン属 Huperziaやヤチスギラン属 Lycopodiellaでは静止 中心 様 領域 を持 たず前 表皮 protodermと基本 分裂 組織 ground meristemが別々 の層 からなる根 端 分裂 組織 (Type II)を、ミズニラ科 ではそれらが根 冠 と独立 した層 にならない根 端 分裂 組織 (Type III)、イワヒバ科 では大葉 シダ植物 と同様 に頂 端 細胞 を持 ち、それぞれ大 きく異 なった根 端 の形質 を持 つ[16]。これらのことから、根 は小 葉 類 の各 タイプおよび大葉 シダ植物 で独立 に獲得 された(多 数 回 起源 である)と考 えられている[16]。- イワヒバ
科 は葉 を持 たず根 を専 ら内 生 発生 させる担根体 rhizophoreを持 ち、これは地上 根 と考 えられたこともあったが、現在 では茎 でも根 でもない特有 の器官 と考 えられている[17]。 配偶 体 普通 シダ類 では配偶 体 は前 葉 体 と呼 ばれ、コケ植物 に似 て数 mmで、1層 の細胞 層 からなる[12]。前 葉 体 は葉 緑 体 を持 つため独立 栄養 であるのに対 し、ヒカゲノカズラ属 (小 葉 植物 )・ハナワラビ属 (ハナヤスリ亜 綱 )では配偶 体 は従属 栄養 で、塊状 で葉 緑 体 を持 たず菌 根 菌 と共生 する[12]。
分類 の歴史
[伝統 的 分類
[隠花植物 綱 Cryptogamia-
- シダ
類 Filices
- シダ
James E. Smith (1793)は
チャールズ・ダーウィンによる
Engler & Prantl (1902)[22] | Verdoorn (1938)[22] |
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|
1920
植物 界 Plantae
羊歯 植物 門 Pteridophyta
- マツバラン
綱 Psilotinae, Psilopsida - ヒカゲノカズラ
綱 Lycopodinae, Lycopsida - トクサ
綱 Articulatae, Sphenopsida - シダ
綱 Filicinae, Pteropsida
- シダ
植物 門 Pteridophyta -
- incertae sedis
- †
原 裸子植物 Progymnospermopsida
裸 茎 植物 亜 門 (マツバラン類 ) Psilophytina
小 葉 植物 亜 門 (鱗 葉 植物 、ヒカゲノカズラ類 ) Lepidophytina (Microphyllophytina, Lycopodiinae, Lycophytina, Lycopsida)
有 節 植物 亜 門 (トクサ類 、楔 葉 類 ) Sphenophytina (Articulatae, Equisetinae, Calamophytina)
有 節 植物 綱 Sphenophyllopsida- †ヒエニア
目 Hyeniales - †ヒエニア科 Hyeniaceae、†カラモフィトン科 Hyeniaceae - †プセウドボルニア
目 Pseudoborniales - †プセウドボルニア科 Pseudoborniaceaae - †スフェノフィルム
目 Sphenophyllales - †スフェノフィルム科 Sphenophyllaceae、†ケイロストロブス科 Cheirostrobaceae - †ロボク
目 Calamitales - †アステロカラミテス科 †Asterocalamitaceae、†ロボク科 Calamitaceae - トクサ
目 Equisetales - トクサ科 Equisetaceae
- †ヒエニア
- シダ
綱 Pteropsida- †
古 生 シダ目 Protopteridales - †古 生 シダ科 Protopteridaceae - †クラドキシロン
目 Cladoxylales - †クラドキシロン科 Cladoxylaceae、†プセウドスポロクヌス科 Pseudosporochnaceae - †コエノプテリス
目 Coenopteridales - ハナヤスリ
目 Ophioglossales - ハナヤスリ科 Ophioglossaceae - リュウビンタイ
目 Marattiales - †プサロニウス科 Psaroniaceae、リュウビンタイ科 Marattiaceae - シダ
目 Filicales - ゼンマイ科 Osmundaceae、キジノオシダ科 Plagiogyriaceae、ウラジロ科 Gleicheniaceae、フサシダ科 Schizaeaceae、コケシノブ科 Hymenophyllaceae、ヒメノフィロプシス科 Hymenophyllopsidaceae、ロクソマ科 Loxomaceae、ロフォソリア科 Lophosoriaceae、ワラビ科 Pteridaceae、ヘゴ科 Cyatheaceae、†テンプスキヤ科 Tempskyaceae、タカワラビ科 Dicksoniaceae、コバノイシカグマ科 Dennstaedtiaceae、ホングウシダ科 Lindsaeaceae、シノブ科 Davalliaceae、ツルシダ科 Oleandraceae、ホウライシダ科 Parkeriaceae、シシラン科 Vittariaceae、イノモトソウ科 Pteridaceae、チャセンシダ科 Aspleniaceae、シシガシラ科 Blechnaceae、ツルキジノオ科 Lomariopsidaceae、オシダ科 Dryopteridaceae、ヒメシダ科 Thelypteridaceae、メシダ科 Athyriaceae、マトニア科 Matoniaceae、ヤブレガサウラボシ科 Dipteridaceae、スジヒトツバ科 Cheiropleuriaceae、ウラボシ科 Polypodiaceae、ヒメウラボシ科 Grammitidaceae - デンジソウ
目 Marsileales - デンジソウ科 Marsileaceae - サンショウモ
目 Salviniales - サンショウモ科 Salviniaceae、アカウキクサ科 Azollaceae
- †
分子 系統 解析 による分類 体系
[脚注
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