植物

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植物界
Plants diversity.jpg
分類
ドメイン : 真核生物 Eukaryota
上界 : バイコンタ Bikonta
: 植物界 Plantae
学名
Plantae Haeckel
シノニム

Plantae sensu lato = Archaeplastida
Plantae sensu stricto = Viridiplantae
Plantae sensu Margulis 1981 = Embryophyta

下位分類

アーケプラスチダ Archeplastida
(広義の植物)

植物(しょくぶつ、plant)とは、生物区分のひとつ。以下に見るように多義的である。

  • 慣用的生物区分: 一般的には、[要曖昧さ回避]などのように、があって場所が固定されて生きているような生物のこと。動物と対比させられた生物区分[1]
  • 生態的生物区分: 光合成をする生物のこと。多細胞体制のもののみとする場合や単細胞のものまで含める場合がある。
  • 系統的生物区分: 真核生物の中の1つの生物群。陸上植物およびそれらに近縁な生物が含まれる。ワカメなどの褐藻は系統が異なるため含まれない。

植物という語が指し示す範囲は歴史的に変遷してきており、現在でも複数の定義が並立している。そのため、「植物」を分類群としては認めなかったり、別の名前を採用し「植物」はシノニムとする動きもある。分類群としての名称は植物界となる。なお、本文においては、系統的生物区分すなわち単系統群について主に記述する。

現在の植物[編集]

かつては植物は、広く光合成をする生物一般、すなわち藻類(光合成をする水生生物)全体やシアノバクテリア(藍藻)を含んでいた。さらに、光合成能力を失った植物と考えられていた真菌や、時にはシアノバクテリア以外の細菌まで含むこともあった。
現在でもホイタッカー五界説をはじめとする、人為分類的な「植物」としての分類もあるが、ここでは、系統が異なるものは除き、単系統群を中心に説明していく。(光合成を行う藻類であっても褐藻コンブワカメなど)・珪藻などは系統が異なる。)

具体的にどの範囲を植物と呼ぶかは定説がなく、次に挙げる各範囲が植物界としての候補となる。

陸上植物
コケ植物シダ植物種子植物からなる単系統。古くは後生植物ともいい、陸上で進化し、高度な多細胞体制を持つ。この群を植物界とする分類はリン・マーギュリスが唱え、マーギュリスにより改訂された五界説と共に広まった。しかし、非常に近縁な緑藻植物などが含まれておらず狭すぎるという点がある。
ストレプト植物
陸上植物、車軸藻接合藻からなる単系統。
緑色植物
ストレプト植物と緑藻植物からなる単系統。葉緑体クロロフィル a/b をもち2重膜である。単に「狭義の植物 (Plantae sensu stricto)」と言った場合、これを意味することが多い。
アーケプラスチダ
緑色植物、紅色植物灰色植物からなる、おそらく単系統のグループ。葉緑体が2重膜である。シアノバクテリアを細胞内に共生させた生物を共通祖先とする単系統群であるという仮説に基づき、トーマス・キャバリエ=スミスがこの系統を植物と定義した。単に「広義の植物 (Plantae sensu lato)」と言った場合、これを意味することが多い。ただし、より広義の意味と対比させ、「狭義の植物界」と呼ぶこともある。[2][3]
バイコンタ
アーケプラスチダ、クロマルベオラータリザリアエクスカヴァータからなる単系統。アーケプラスチダは側系統であり、他のバイコンタはその子孫だが葉緑体を失った、という仮説に基づき、バイコンタを植物界とみなす説が出ている(Nozaki et al. 2007など)[4]。非常に広いグループであり、全ての(真核)藻類と多数の非光合成単細胞生物をも含む。ただし、非主流の系統仮説に基づいており、また広すぎて実用的でないため、あまり受け入れられてはいない。

このように、植物の定義が定まらないため、なるべく植物という名を避け別の呼び名を使う傾向がある。これは、動物がほぼ常に後生動物の意味で使われ、むしろ後生動物という言葉のほうが使われなくなりつつあるのとは対照的である。

歴史[編集]

リンネ以前[編集]

アリストテレスは、植物を、代謝生殖はするが移動せず感覚はないものと定義した。代謝と生殖をしないものは無生物であり、移動し感覚のあるものは動物である。ただしこれは、リンネ以来の近代的な分類学のように、生物を分類群にカテゴライズするのとは異なり、無生物から生物を経て人間(あるいはさらに)へ至る「自然の連続 (συνέχεια)」の中に区切りを設けたものである。たとえばカイメンなどは、植物と動物の中間的な生物と考えられた。

リンネ以降[編集]

カール・フォン・リンネは、すべての生物をベシタブリア Vegetabilia 界(植物)と動物 Animalia 界(動物)に分けた。これが二界説である。

当時の植物には、現在は(広義でも)植物に含められない褐藻真菌類を含んでいた。ただし、微生物についてはまだほとんど知られていなかった。

微生物が発見されてくると、次のような植物的特徴を多く持つものは植物に、そうではないものは動物に分類された。

こうして拡大してきた植物には、現在から見れば次のような雑多な生物が含まれていた。

  • 陸上植物・多細胞藻類 - 緑色植物、紅藻など。典型的な植物。
  • 単細胞藻類 - 光合成をするが、細胞壁のないものや運動性のものもいる。
  • 真菌 - 光合成はしないが、細胞壁を持ち、非運動性。
  • 細菌古細菌 - 一部は光合成を行うが、しないものの方が多い。細胞壁を持つ。運動性のものも多い。

しかし、これらのうち一部しか当てはまらない生物が多いことが認識されてくると、二界説を捨て新たな界を作る動きが現れた。

まず1860年ジョン・ホッグが微生物など原始的な生物を Primigenum にまとめ、1866年にはエルンスト・ヘッケルがそのグループに原生生物 (プロチスタ) Protista 界と命名した。これにより、微生物や真菌は植物から外された。また、ヘッケルは同時に現在の植物 Plantae 界という名を命名した。ただしのちに真菌は、かつては光合成をしていたが光合成能力を失ったとして再び植物に戻された。

1937にはF.A.Barkeleyが、植物種の過半を占める菌類クロロフィルを欠いている点を重視して、動物・菌類・植物に分ける三界説を提唱した[5]

次いで1969年ロバート・ホイタッカー五界説を唱え、光合成をする高等生物を植物と位置づけた。表面栄養摂取をする高等生物、つまり真菌は菌界として独立した。なおこの段階では、藍藻類を含めた光合成生物が一つの系統的なまとまりを形成するという考えは暗に認められていた。

系統分類へ[編集]

しかし、分子遺伝学的情報が利用可能になったこと、原生生物各群の研究、特に微細構造の解明が進んだことから、光合成生物の単系統性は疑わしくなってきた。また、1967年リン・マーギュリス細胞内共生説は、同じ葉緑素を持っているからといって同系統とは言えないことを示した。

たとえば、ミドリムシ類は緑藻類と同じ光合成色素を持っている。したがって系統上は近いものと考えることができた。しかし、近年の考えでは、これは全く系統の異なった原生生物が緑藻類を取り込み、自らの葉緑体としたものだと考えられている。つまり、光合成能力は、その生物の系統とは関係なく得られると考えられる。したがって、現代では、藻類というまとまりに分類学的意味を見いだすことはできなくなってしまった。

これを受け植物界の範囲はさらに限定的なものへと変化していく。1981年、マーギュリスは五界説を修正し、陸上植物を植物界とした。これはよくまとまった群ではあるが、その際に植物から外してしまった緑藻植物なども当然系統関係は考えられる。実際、その後そのような関係は認められ、彼女の説は行き過ぎとの批判も出てきた。

同じ1981年、トーマス・キャバリエ=スミスは、八界説を唱えた。緑色植物+紅色植物+灰色植物は、葉緑体の唯一の一次共生を起こした生物を共通祖先とする単系統であるとして、これを植物界とした。ただしこの単系統性には疑問があるなどの理由で、新しい植物界の定義はあまり広まらなかった。一方、それまで(マーギュリス以前は)植物に含まれていたが別系統である褐藻などは、単細胞藻類の大部分やいくつかの原生動物と共にクロミスタ Chromista 界として独立させた。

2005年には、アドルらによって、「キャバリエ=スミスの植物界」がアーケプラスチダと命名され、この呼称が専門分野では一般的となる。アドルらはまったく新しい枠組みで生物界全体を見直すことを意図し、界などリンネ式の階級を使わなかったが、リンネ式の階級システムではアーケプラスチダを界とされることが多い。

現在の普及度から言うと、マーグリスのものが最も一般的であると思われるが、一方で生物界全体から見ると、陸上植物は界としてはあまりにも小さすぎるという面もある。英語版ウィキペディアでは、陸上植物よりも広範囲となる緑色植物[要曖昧さ回避]を植物界として採用している。また、アーケプラスチダの単系統性が確実になるにつれ、これを植物界とするような流れも再燃している。

分類学以外の用語[編集]

植物という語には、現代でもアリストテレスが意図したような「動かない生物が植物」という意味合いがあり、植物状態という表現もある。

また、本項の冒頭にもあるように「光合成をする生物」という意味合いもある。たとえば、植物プランクトンには、ハプト植物クリプト植物などがあるが、これらでは光合成をするという意味で植物あるいは藻という語が使われている。(二次植物参照)

動物の中にも植物的な性質を認める、植物性器官、植物極などの語がある。

生物学のうち植物を研究対象とする分野を植物学 (botany) と呼ぶ。これは本来は植物 (plant, Plantae) とは異なる語で、分類学的な植物を意味するものではない。具体的には、陸上植物および全ての藻類を対象とする。植物の学名の命名規約は以前は国際植物命名規約 (International Code of Botanical Nomenclature) であったが、これも正確に訳せば国際「植物学」命名規約で、分類学的な植物ではなく、植物学の対象を指していた。なお、現在は国際藻類・菌類・植物命名規約 (International Code of Nomenclature for algae, fungi, and plants) となって、「植物学」の語はなくなった。

分類[編集]

以下の表に、アーケプラスチダについての日本語版wikipedia内で採用されている分類体系を示す。上位分類に関しては生物の分類を参照のこと。
現在、DNA解析などにもとづき、各分類群の単系統性について精査が進んでいる段階であるが、下記の各群はおおよそ最新分類の標準的なものである。なお、各分類群の階層(門や綱など)の割り振り方は各研究者によって異なることも多い。

アーケ
プラスチダ

Archae-
plastida
紅色植物門 Rhodophyta 真正紅藻綱 Florideophyceaeなど
イデユコゴメ綱 Cyanidiophyceae
灰色植物門 Glaucophyta
緑色
植物
亜界

Viridi-
plantae
緑藻植物門
Chlorophyta
緑藻綱 Chlorophyceae
トレボウクシア藻綱 Trebouxiophyceae
アオサ藻綱 Ulvophyceae
プラシノ藻類 (ペディノ藻、クロロデンドロン藻、ミクロモナス藻)
ストレプト
植物

Streptophyta
車軸藻綱 Charophyceae接合藻綱Zygnematophyceae、等
陸上植物
(有胚植物)
Embryophyta
ゼニゴケ植物門苔類Marchantiophyta
マゴケ植物門蘚類Bryophyta
ツノゴケ植物門Anthocerotophyta
維管束
植物

Tracheo-
phyta
ヒカゲノカズラ植物門 Lycopodiophyta
真葉植物
Euphyllo-
phyta
シダ植物門 Pteridophyta
種子植物
Spermato-
phyta
裸子植物門 Gymnospermae
被子植物門 Angiospermae

なお、伝統的には、陸上植物は、種子植物、シダ植物、コケ植物、の3群に分けられる。シダ植物コケ植物については、それぞれの項を参照のこと。また、陸上植物以外の植物は藻類として、ひとくくりに呼ばれる。

植物の進化[編集]

人間と植物[編集]

人と植物の関係は実に多様である。人間と植物の関係は、生物学で言う食物連鎖上の《消費者と生産者》の関係にとどまらず、人は植物を原料[要曖昧さ回避]材料[要曖昧さ回避]として利用したり、観賞するなど文化の豊かさためにも用いている。人間以外にもなどを作る材料として植物を利用している生物がいるが、人間の植物の利用の仕方の方がはるかに多様である。人間と植物の関係をいくつか挙げると

人間生活のための利用

脚注[編集]

  1. ^ 広辞苑第五版
  2. ^ 井上勲著『藻類30億年の自然史 第2版』、東海大学出版会、ISBN 978-4-486-01777-6
  3. ^ 渡邉信 ・西村和子等編『微生物の事典』、朝倉書店、ISBN 978-4-254-17136-5 C3545
  4. ^ 詳しくは「超植物界」のキーワードで検索のこと
  5. ^ 岩波『生物学事典』【植物】

関連項目[編集]

外部リンク[編集]