植物の多様性

植物が海から陸地に定着する前は、大陸は不毛でした。現在、何百万種もの微生物、植物、動物が陸上に生息しており、これらすべてを可能にしたのは陸上植物の進化でした。この驚異的な変化を理解するためには、植物とは一体何なのか、そして植物が陸上での生活の課題に対応するためにどのように進化したのかを理解する必要があります。

最も高い木から最小の苔まで、すべての植物が共有する特定の特性があります。まず、すべての植物は多細胞真核生物です。次に、植物は葉緑体と呼ばれる細胞小器官で光合成色素であるクロロフィルを生成し、太陽からのエネルギーを使用して自分自身の食物を生産することを可能にします。第三に、すべての植物はセルロースで作られた壁に囲まれた細胞を持っています。最後に、すべての植物には、ライフサイクル全体での一倍体と二倍体の多細胞段階間の移行として定義される、世代の交代を特徴とするライフサイクルがあります。ここで、世代とは、ライフサイクルにおける2つの異なる多細胞相を指します。1つのフェーズは一倍体配偶体です。配偶体は有糸分裂によって配偶子を生成し、受精中に融合して二倍体細胞を形成し、その後、有糸分裂を受けて胞子体に成長します。胞子体は、次に、縮瞳によって一倍体胞子を生成し、新しい配偶体を生じさせることによってサイクルを完了します。

すべての植物はこれらの特性を共有していますが、これらの特性の一部が表現される方法には、多様な植物の系統間で大きな違いがあります。この多様性を調べてみましょう。陸生植物は、非維管束植物、種なし維管束植物、種子植物の3つの主要なグループに分類されます。これらの各グループには、何千もの種が含まれています。

コケはコケ属に属します。これらの比較的単純な植物には、維管束組織の欠如、配偶体がライフサイクルの主要な自由生活段階であること、胞子体が小さく、枝分かれしておらず、栄養を配偶体に依存しているという3つの主要な特徴があります。

次に進化した陸上植物の主要なグループは、ここではMonilophytaという区分で表される種なし維管束植物でした。このグループには、シダとつくしが含まれます。これらの植物は真の維管束組織を持っていますが、他の維管束植物のように種子を生産しません。胞子体は優勢で、ワックス状のクチクラと気孔と呼ばれる葉の孔で分岐しており、ガス交換を調節しています。配偶体ははるかに小さいですが、このグループのほとんどのメンバーで自由生活をしています。シダの胞子と精子はどちらも分散するために液体の水を必要とします。広範な根系と維管束組織は、構造的なサポートを提供し、土壌からの効率的な水の収集を可能にする種なし維管束植物の重要なイノベーションです。

種子植物は、次に進化する主要なグループでした。このグループには、裸子植物と被子植物の2つの主要な系統があります