自然観察会に参加して、そのなかで野鳥観察(探鳥)のグループに属させていただいている(一向に進歩しないが)。自然観察会の観察対象は、植物・昆虫・野鳥と広い。いずれをも網羅できるのが会長と幹事さん方々で、その知識と鑑別力(眼力)には驚嘆するばかり。
植物や昆虫の数・種類は膨大である。そして、それらは微妙に変化しているため、識別にセンスが必要・・・野鳥も同様だが。
幸い探鳥会のフィールドは限定されていて、後年に興味を持った分野なので、相応に楽しむことにしている。そんなわけで、野鳥観察のグループにお世話にってなっている。
とはいえ、自然の中での行動なので、植物についてもいろいろ教示いただく機会がある。一番興味深いのは、「花は葉から進化(分化)した」という話題だ。(花:生殖器官)
(本ブログ関連:”葉 花 進化”)
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種子植物がシダ植物から進化するに伴い、雄蕊(おしべ)は小胞子のう(嚢)をつける胞子葉が、雌蕊(めしべ)は大胞子のう(嚢)をつける胞子葉が各々変化してできたと考えられる。また、花びら、萼(がく)も葉が起源のものと考えられる。
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もちょっと、わかりやすいことばを求めて、生成AI Gemini に次のような質問をした。
■ Gemini
Q-1.植物にとって、最低限に必要なのは何ですか? 例えば、光合成のための「葉」だとか。
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A-1.植物が「植物として生きていく」ために、物理的な体として最低限必要なものは、実は意外とシンプルに集約されます。
結論から言うと、生存に絶対欠かせない <「三種の神器」> は以下の通りです。
1. 根(ね):水分と養分の吸収
植物の「口」にあたる部分です。
・役割: 土壌から水とミネラル(肥料分)を吸い上げます。また、体を地面に固定する「アンカー」の役割も果たします。
・例外: 浮き草のように土を必要としないものもありますが、水を吸うための組織(根のような構造)は必須です。
2. 茎(くき):輸送路と骨格
植物の「背骨」と「血管」にあたる部分です。
・役割: 根で吸った水や、葉で作った栄養を全身に運ぶパイプ(維管束)が通っています。
・重要性: 茎がなければ、植物は上に伸びて光を浴びることも、全身に栄養を届けることもできません。
3. 葉(は):エネルギー工場
質問者さんがおっしゃる通り、光合成を行うメインステージです。
・役割: 太陽の光エネルギーを使って、二酸化炭素と水から「デンプン(糖)」を作り出します。
・構造: 光を効率よく受けるために平らな形をしており、呼吸や蒸散を行うための「気孔」という穴が開いています。
「葉」がない植物もいる?
実は、サボテンのように「葉がトゲに変化してしまった」植物もいます。その場合、茎が緑色をしていて、葉の代わりに茎で光合成を行っています。 つまり、特定のパーツの形が変わることはあっても、<「光をエネルギーに変える仕組み」と「水を運ぶ仕組み」> の2点は、植物が自立して生きるための最低条件と言えますね。
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Q-2.植物の「花」は、何から進化(分化)したものですか? 「葉」から進化したと聞いたのですが。
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A-2.その通りです。 植物学の世界では、<「花は、葉が変化(分化)したものである」> というのが定説になっています。
これを18世紀の詩人・自然科学者であるゲーテが提唱したことから、<「植物変態論」> と呼びます。
なぜ「花=葉」と言えるのか?
花を構成するパーツを外側から順に見ると、実はすべて「葉の親戚」であることがわかります。
・萼(がく): つぼみを包んでいる部分。見た目も緑色で、最も葉に近い形をしています。
・花びら(花冠): 虫を呼ぶために派手な色になりましたが、構造的には葉と同じです。
・雄しべ・雌しべ: 最も変化していますが、これらも「胞子をつけるための特殊な葉」が丸まったり変形したりして進化しました。
進化のイメージ
太古の植物には花がなく、シダ植物のように葉の裏に胞子をつけていました。
・まず、胞子をつける専用の <「胞子葉」> が生まれました。
・その葉がギュッと凝縮して集まりました。
・外側の葉は「保護(萼)」や「装飾(花びら)」に、内側の葉は「生殖(雄しべ・雌しべ)」に特化していきました。
証拠はあるの?
「花が葉である」という証拠は、身近なところで見つかります。
・先祖返り: 八重桜などの花では、雄しべが中途半端に花びらになったり、雌しべが小さな葉に戻ってしまったりする現象(葉化)が起こることがあります。
・ABCモデル: 現代の植物分子生物学では、特定の3種類の遺伝子の組み合わせによって、「どの葉を花びらにするか、雄しべにするか」が決定される仕組みが解明されています。
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球根
ところで、美しい花の代表格であるチューリップの話題から、こんな話を聞いたことがある。
・「チューリップ」の球根は根ではなく、厚くなった葉が層状に重なったもの(鱗茎:りんけい)。「ユリ」や「タマネギ」も同じタイプ。
・「ジャガイモ」は、茎が膨らんだもの(塊茎:かいけい)。
・「サツマイモ」は、根が膨らんだもの(塊根:かいこん)。