裸子植物
一般名
裸子植物(ギリシャ語でγυμνόσπερμος、「裸」を意味する)種子は卵巣内で発達しないためです。
タクソノミックノート
次の表は、裸子植物の分類の相対的な階層を説明し、各注文と家族の説明へのリンクを提供します。
サブクラス | 注文 | 家族 |
ソテツ科 | ソテツ | ソテツ科 ザミア科(裸子植物を含む) |
裸子植物 | 裸子植物 | 裸子植物 |
裸子植物 | 裸子植物 | 裸子植物 |
裸子植物 | 裸子植物 | |
裸子植物 | 裸子植物 | |
裸子植物 | 裸子植物 | 裸子植物 |
裸子植物 | 裸子植物 裸子植物(Phyllocを含む) ladaceae) |
|
Cupressales | Sciadopityaceae Cupressaceae(含む。スギ科) イヌガヤ科(イヌガヤ科を含む) |
このデータベースは、裸子植物に属する分類群に関する情報を提供します。裸子植物は比較的小さく、非常に特徴的な植物の集合体であり、大部分は非常に古い系統ですが、地球規模で文化的および生態学的に非常に重要です。種の多様性だけが意味するよりもはるかに重要です。裸子植物は長い間、独特の植物群として認識されてきましたが、非常に長い間(1世紀以上)、裸子植物内の主要なグループが共通の祖先を共有するかどうか、もしそうなら、その共通の祖先を共有するかどうかについて活発な議論がありました。被子植物とも呼ばれる顕花植物と共有されました。この主題の簡潔なオンラインレビューはCastillo(2001)によって提供され、Wang and Ran(2014)による優れたさらなるレビューが提供されています。この後者のレビューは、私が見つけた裸子植物に関する最高の調査記事の1つです。 2018年に、遺伝子シーケンシングテクノロジーがようやく開発され、植物ゲノムのどの部分がこの質問に答えるための基本であるかを自信を持って判断し、多数の関連種の代表を完全にシーケンシングできるようになりました。この作品は、ランらによって報告されました。 (2018)、長年の「gnepine」仮説を強く支持します。結果として得られるクラドグラムは、右に示すように、従来の針葉樹を2つのクレードに分割し、1つはマツ科を含み、もう1つは残りのすべての針葉樹科を含みます。松はグネツム綱(エフェドラ、グネツム、ウェルウィッチア)の姉妹であり、残りの針葉樹のクレード姉妹であり、これらは集合的にイチョウとソテツの姉妹であり、これらはすべて一緒に被子植物の姉妹です。私が判断できる限りでは、用語はまだこの考えに追いついていないので、非マツ科の針葉樹、またはグネツム綱とマツ科のクレードの用語はまだありません。上記の表は今のところ(2020年)役立つ必要があります。これはまた、裸子植物は単系統群であるが針葉樹はそうではないという独特の結論を私たちに残します!一部の当局は、Gnepine仮説に懐疑的なままであり、それに対する形態学的サポートの一般的な欠如を指摘しています。ただし、形態は、植物のグループ間の順序またはクラス間の関係を診断するための有用性が限られているため、この異議は問題になりません。より深刻な批判は、「絶滅のため、分子データセットは、はるかに早い期間からの多様性を十分にサンプリングしないことです。白亜紀後期。これは、キャラクターの進化の深いパターンを理解し、針葉樹の系統発生の全体的なパターンを解決するためのそれらの有用性を根本的に制限します」(Leslie etal。2018)。この警告は、裸子植物の系統発生の深い構造について、おそらく常に限られた自信しか持たないことを示しています。
分子研究は、現存する裸子植物間の進化的関係の理解を向上させるために多くのことを行ってきましたが、進化のタイムスケールでの関係の変化は、化石記録から最もよく解明されます。以下のポイントは、裸子植物の進化の年代学を要約しています。レスリーら(2018)からの権利:
- デヴォニアン後期(3億8500万〜3億5900万年前):最も初期の種子植物が発生する(2005年ヒル)。
- ペンシルベニア中部( 310 my):初期の針葉樹、サイカド、およびギンコは、おそらく、円錐状の構造で種子を産んだ植物であるCordaitalesの前駆体から、ほぼ同時に発生しました。これらの初期の裸子植物は、参照できませんでした。現在存在している家族。 Cordaitalesは、三畳紀の終わりに大量絶滅するまで続きました(201 my)(Hilton 2014)。
- ペルム紀(299-251 my):イチョウ類の初登場。このグループは、ジュラ紀の間に最も多様で豊富でした(Thomas and Spicer 1986 in Hill 2005)。
- 二畳紀下部(299-271 my):より認識可能なソテツが表示されます。 Crossozamia(Gao and Thomas 1989);ソテツの多様性と存在量は中生代(Hill 2005)の間にピークに達しました。
- 中期二畳紀(271-260 my):グネツム類の最初の証拠、花粉の証拠に限定(Crane 1988);グネツム綱に起因する大化石はずっと後に出現します(白亜紀)。
- 上部三畳紀(235-202 my):ベネチアレスの最初の出現。これは、白亜紀の終わりに(恐竜とともに)絶滅したものの、中生代で最も豊富で多様な裸子植物グループの1つでした。進化的関係は不明ですが、ベネティアルはグネタレスと最も密接に関連している可能性があります(Hill 2005)。
- 三畳紀、最古のノリアン(228-225 my):絶滅種のリシキアメディアであるプリンスバッキアンの初出現(Townrow 1967 in Rothwell et al.2012)。
- ジュラ紀前期(202-176 my):現存する最古の針葉樹属であるGinkgoの初登場(Tralau 1968)
- ジュラ紀、シネムーリアン(197-190 my):絶滅種Austrohamia minutaである針葉樹の最初の記録(Escapaetal。2008inRothwell etal。2012)
- ジュラ紀、プリンスバッキアン(190-183 my):最初絶滅種PaleotaxusredivivaであるTaxaceaeの記録(Rothwelletal。2012のNathorst1908)
- ジュラ紀、プリンスバッキアン(190-183 my):現存するAraucaria属(ArrondoおよびPetriella 1980年Rothwellet al.2012)。
- ジュラ紀、キンメリッジアン(156-151 my):絶滅種Eathiestrobus mackenzieiである針葉樹の最初の記録(Rothwell et al。 2012)。
- 白亜紀前期(130 my):英国ヨークシャーのWealden層に保存されている化石円錐からの絶滅種Pinus yorkshirensisであるPinusの初登場(Ryberg et al.2012)。
- 白亜紀、アプチアン(125-112 my):最初のGnetalesマクロ化石、Drewria potomacensisの形で、葉がGnetumのものに似ている絶滅した種(Crane and Upchurch 1987 in Hill 2005)。
- 白亜紀、コウヤマキ(89-86 my):現存するコウヤマキ属のコウヤマキ科の最初の記録(Ohsawaetal。1991inRothwell etal。2012)。
形態学的、生態学的ではあるが。分類学的に多様で、個々に非常に多く、裸子植物は非常に多くの種によって表されていません。これは、家族、属、種のレベルでの多様性をまとめた表です。この処理には、947種(2002.07.07現在)、または最大の顕花植物属(アカシアなど)に見られるものとほぼ同じ数の種があります。この合計のうち、1種はイチョウ、68種はグネツム綱、289種はソテツ、残りの589種は針葉樹を表しています。現時点では、これらの分類群の数値は±5〜10%以内で議論の余地があります。これ以上多くの種が発見される可能性は低いです。最近注目すべき発見があり(Cupressus vietnamensis、2001年にベトナムで発見)、熱帯雨林環境に対する特定のソテツ、いくつかのポドカープ、および多くのグネツム類の親和性は、それらの分類群でも新しい発見が行われる可能性があることを意味します。
実際問題として、このデータベースは、種が異なるかどうか、または亜種または品種として扱われるべきかどうかについて議論するための適切な根拠がある場合、一般に種を有効として扱います。多くの分類群では、最新の分類学的処理が単に利用できないため、このような議論は一般的です。私がそのような治療法を見つけることができるところでは、私はそれにかなりの信用を与える傾向があります。しかし、何十年にもわたってモノグラフ処理を受けていない分類群がいくつかあります。
亜種と品種の区別についても時々質問されます。一般に、最近の遺伝子移入や他の遺伝子交換の証拠が最小限である、空間的および生態学的に分離したグループを表す亜種を区別することを好みます。私は、多様性という用語を使用して、範囲が局所的である、共通の範囲または生態学的設定を共有する、または分類群間の活発な遺伝子流動の証拠を示す、形態学的に異なるグループを表すことを好みます。もちろん、多くの中間条件があり、主観性の要素がまだあります。それでも、品種や亜種の指定には科学的な基準がある方が良いと思います。過去には、この2つは主に個人の好みに基づいて区別されていたようです。
説明
植物は、維管束植物と非維管束植物の2つの大きなグループに分類されます。非血管植物は、植物の離れた部分の間の水と栄養素の輸送に特化した組織を欠いています。それらには、すべての藻類、コケ、およびそれらの仲間が含まれます。維管束植物にはそのような輸送システムがあります。それらはおなじみの陸生植物の大部分を含み、それらの生殖システムの主要な特徴に従って3つの主要なグループに分けることができます。これらの中で最も単純で最も古いものは、プテロフィティナまたはシダとシダの仲間です。次のグループは、このプレゼンテーションの焦点である針葉樹または裸子植物です。最後の、そして群を抜いて最大のグループ(記載されている約250,000種)は被子植物です。
裸子植物は、低木、樹木、またはまれにつる植物(一部のグネツム綱)のいずれかである木本植物です。それらは、種子が卵巣に囲まれていないという点で顕花植物とは異なりますが、最もよく知られているのは円錐形であるさまざまな構造のいずれかで露出しています。裸子植物は、植物の基本的な形と外観を決定する、木の成長の4つの建築モデルを表示します。詳細については、Tomlinson(1983)を参照してください。
裸子植物と関連する維管束植物の形態の比較に関するより解剖学的に詳細な説明は、オンライン生物学の本またはGoogle検索(Gymnosperm Life)をクリックして見つけることができます。サイクル)。奇妙に思えますが、その裸子植物を除けば、裸子植物は実際には多くの属性を共有していません。木と葉、習慣と生息地、生理学と解剖学-すべてが4つの主要なグループ間でかなり異なります。 「裸子植物」はすべて遺物であり、古代の植物相の生存者であるため、1つのグループにまとめることを選択した可能性があります。それらはすべてセコイアサバンナの子供たちには奇妙に見えます。
分布と生態学
生きている裸子植物は世界中に分布しており(南極大陸を除く)、大多数、特に針葉樹は温帯と亜寒帯に生息しています。
大きな木
裸子植物には、地球上で最も大きな木がたくさん含まれています。イチョウは非常に大きくなる可能性があります。針葉樹の中で、セコイアデンドロンギガンテウムはすべての木の中で最大ですが、他の多くの巨人も存在します。カリフォルニアでのビッグツリーハンティングの物語のサイドバーを参照してください。
最も古い
裸子植物の年齢は、通常、判断するのが困難です。正確な数字は、誰かが植え付けの日付を記録した場合にのみ利用できます。多くの木には(およそ)年に一度の輪があり、個人の年齢をおおよそ決定することができますが、過酷な環境では、最初の輪が作られるまでに何年もかかることがあります。たとえば、Ken Lertzman(pers。comm。1990)は、18歳までのマウンテンヘムロックの苗木(芽の傷跡の数に基づく)がまだ最初の輪を形成していないことを発見しました。リングカウントから知られている最大の年齢は、Pinuslongaevaにとって約5000歳です。 ThujaplicataやTaxusbaccataなどの他のいくつかの種は、同等の年齢を達成する可能性がありますが、木の残りの部分が生命の最盛期にある間、木の木の心が腐敗する湿った気候に住んでいるため、わかりません。指輪の記録は残されていません。最も古い既知の体育館の詳細については、「その木は何歳ですか?」の記事を参照してください。
ほとんどの熱帯種を含む他の多くの木、およびすべての非樹木体育館(Cycadales and Gnetales)、定期的な年輪はありません。このような植物の年齢推定は、通常、観察された成長率の外挿に基づいています。このような外挿は、数百パーセントの推定誤差につながる可能性があります(通常、樹木は成長が遅いため、過大評価になります)
植物の多くの種はクローンであるため、多くの異なる個体が遺伝的に同一です。最も古いものの中で、タスマニアの木であるLomatia tasmanicaのクローン年齢は43,600歳と推定されています(DEWHA 2010) 。クローン時代Huon pine、Lagarostrobos frankliniiについては、推定10、500年が提案されており、セコイア、Sequoia sempervirensでも同等の年齢に達する可能性があります。これは、倒れた茎や切り株から発芽する可能性のある多くの裸子植物の1つにすぎません。一部のソテツは、基部で芽を生成することによってクローンを生成します。これは、主植物から分離され、次に根になる可能性があります。最古の裸子植物のクローンは、南アフリカで成長しているオニソテツ属のソテツなど、非常に安定した気候の地域で栄養繁殖しやすい種の中に見つかる可能性があります。
年輪年代学
年輪の研究である年輪年代学は、必然的に年輪を形成する木に限定されます。これには何百もの種が含まれます。温帯または寒帯気候に生息するほぼすべての裸子植物は、年輪年代学での使用が調査されており、主に寒さ、干ばつ、またはその他の要因による極端なストレスが年輪の形成を妨げることが多い地域で見られる例外を除いて、ほとんどが適切であることが証明されています。熱帯裸子植物はあまり広く研究されていませんが、一般に、雨季と乾季がはっきりしている気候で成長する裸子植物は年輪を形成し、一年中降雨があるものは使用できません。
民族植物学
先住民が使用しなかった裸子植物はほとんどありません。主な例外は、人がほとんどまたはまったくいない地域、または被子植物の多様性が裸子植物の多様性をはるかに上回っている熱帯地域にあったようです。2つの優れた例としては、
- Cycads(Cycadales)、Bunya pines(Araucaria bidwillii)、stone pines(Pinus subsection Cembroides)があり、これらはすべて、地元の文化の主食である食用ナッツを生産していました。
- ベイスギ(Thuja plicata)は、食糧を提供することを除いて、太平洋北西海岸の人々のほぼすべてのニーズを満たしました。
もちろん、今日、裸子植物は世界に針葉樹を提供しています。材木とほとんどの木材パルプ供給。この材木のほとんどは、自然分布が最も小さいものの1つですが、少数の種、特に世界で最も広く植えられているラジアータパインに由来します。
観察
裸子植物多様性は、植物園と樹木園で最もよく観察されます。針葉樹は、少なくとも、世界中の温帯の観賞用コレクションで非常によく表されています。
備考
すべての木、実際にはすべての維管束植物は、によって規定された基本的なアーキテクチャを持っています彼らの遺伝暗号。このアーキテクチャは、植物の生涯を通じて一定であり、植物が種子から樹木へとサイズが大きく変化した場合でも、またその生涯の間に植物に降りかかる可能性のある災害にもかかわらず、均一な機能構造を提供します。 23の異なるアーキテクチャモデルの1つによって定義されます。これは複雑なトピックであり、まだ十分に調査されていません。さまざまなアーキテクチャモデルに従って体育植物を分類するソースはまだ見つかりません。詳細については、この優れたブログと追加のソースを参照してください。
引用
Crane、PR and GR Upchurch Jr. 1987. Drewriapotomacensisgen。etsp。nov。、バージニア州ポトマックグループのGnetalesの初期白亜紀のメンバー。AmericanJournalof Botany 74:1723-1738。
環境、水、遺産、芸術部門(2010)。種のプロファイルと脅威データベースのLomatia tasmanica、環境、水、遺産部門と芸術、カリフォルニア州nberra。 www.environment.gov.au/sprat、2010.03.29にアクセス。
Escapa、I.、R.Cúneo、およびB.Axsmith。 2008.パタゴニアのジュラ紀からのヒノキ科(sensulato)の新属:針葉樹メガスポランギエート円錐相同性への影響。古植物学と花粉学151:110-122のレビュー。
Gao、Z。and B. A.Thomas。 1989年。中国、太原の二畳紀下部からのCrossozamiapomelとそれに関連する葉の新しい証拠を伴う化石ソテツメガスポロフィルのレビュー。古植物学と花粉学のレビュー60(3):205-223。
Nathorst、A。G.1908.PaläobotanischeMitteilungen、7:ÜberPalissya、Stachyotaxus undPalaeotaxus。 Kungliga Svenska VetenskapsakademiensHandlingar 43:3-37。
大沢徹、西田正明、西田秀樹。 1991年。北日本の白亜紀とサガリエンIXからの石化した植物の構造と親和性。北海道の白亜紀後期のコウヤマキの石化した円錐形。 Journal of Phytogeography and Taxonomy 39:97-105。
Thomas、B。A.およびSpicer、R。A.1986。陸上植物の進化と古生物学。ロンドン:クルームヘルム。 ix、309p。
Townrow、J。A. 1967.RissikiaとMataiaについて-南部の中生代下部からのPodocarpaceous針葉樹。タスマニア王立協会の論文と議事録101:103-136。
Tralau、H.1968。イチョウ属の進化の傾向。レタイア1:63–101。
王、X.-Q。、およびJ.-H.走った。 2014年。裸子植物の進化と生物地理学。 Molecular Phylogenetics and Evolution 75:24–40。
関連項目
Burleigh、J。G. and S.Mathews。 2004.種子植物からのヌクレオチドデータにおける系統発生シグナル:種子植物の生命の木を解決するための含意。 American Journal of Botany 91:1599-1613。オンラインで入手可能、2007.11.26にアクセス。
シドニー大学生物科学部では、裸子植物のライフサイクル(2006.03.20)の概要を説明しています。
王、小泉、およびJin-HuaRan。 2014年。裸子植物の進化と生物地理学。 Molecular Phylogenetics and Evolution 75:24-40。
White 1994は、主要な裸子植物と被子植物のグループの化石起源を美しく説明しています。