【生物】「胞子植物」ってなんだ？現役講師がさくっとわかりやすく解説！

ライター／小野塚ユウ

生物学を中心に幅広く講義をする理系現役講師。大学時代の長い研究生活で得た知識をもとに日々奮闘中。「楽しくわかりやすい科学の授業」が目標。

胞子植物とは？

胞子植物とは、名前のとおり胞子によって子孫を増やす植物のことを指します。この胞子植物と異なり、種子によって数を増やす植物は種子植物です。私たちの身近にある野菜や花は、ほとんどが種子植物でしょう。

さて、胞子で子孫を増やす生き物には以下のようなものがあげられます。

・シダ植物

・コケ植物

・藻類

・菌類

このうち、キノコやカビの属する菌類は植物の仲間とはみなされません。また、ワカメやコンブなどの藻類も胞子を使って繁殖しますが、こちらも厳密な意味では植物にふくめることができない生物のグループです。

したがって、胞子植物＝「シダ植物とコケ植物」のことを指した言葉ということができます。

胞子とは？

ここで、胞子というものについて確認しておきましょう。胞子とは、生物が無性生殖をする際に散布する細胞のことです。

私たち人間をはじめとする哺乳類は、雌のもつ卵に雄のもつ精子が受精し、受精卵となることで新たな個体が生じます。これは異なる性の生殖細胞が必要となる有性生殖です。植物の場合でも有性生殖の仕組みは似たようなもので、めしべにおしべから放たれた花粉がつき、卵細胞と花粉から放出された精細胞がであうことで種ができます。

一方、異なる性別の生殖細胞を必要としない生殖は無性生殖です。胞子はそれ単体で発芽するため、無性生殖の手段の一つということができますね。

シダ植物

シダ植物は植物のうち、維管束があり、種子をつくらず、胞子で繁殖する植物のことです。植物体の構造としては、はっきりとした根・茎・葉の区別があり、種子植物と同じように根から水や栄養を吸い上げ、維管束を通じて葉っぱのすみずみまで輸送することができます。

シダ植物の生活環

シダ植物は繁殖するうえで、単相世代と複相世代という2つの状態をとります。どのように世代交代をするのかを表したものを生活環といいますが、この生活環を知ることは植物学上とても重要なことです。

それではシダ植物の生活環を簡単に表したイラストを見てみましょう。

image by Study-Z編集部

普段の生活で私たちが目にするシダ植物の姿は複相世代とよばれる状態のものです。複相世代のシダ植物は発達すると胞子をつくります。胞子をつくる袋状の場所を胞子嚢（ほうしのう）といい、その中で胞子母細胞が成熟していくのです。

胞子ができる際には減数分裂が起き、細胞核中に含まれるDNAの量がそれまでの半分になります。ここから単相世代とよばれる期間が始まるのです。

胞子の準備ができると胞子嚢が破れて胞子がばらまかれます。乾燥することで自動的に胞子嚢が破けるのだそうです。

胞子は着地すると発芽し、前葉体に生長します。ちなみに、この「前葉体」というのはシダ植物に特有の呼び方。コケ植物などでは胞子から発芽したものを配偶体とよびます。なぜなら、胞子から発芽した配偶体は、卵細胞や精子といった配偶子をつくるものだから。シダ植物の場合は特別に呼び方が違うだけだと思ってください。

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さて、前葉体（＝配偶体）では前述の通り卵細胞や精子がつくられます。つまりオスメスの区別があるんですね。前葉体は雄株と雌株が別々に存在する（雌雄異株）場合もあれば、1つの株に雄の部分と雌の部分をもつ（雌雄同株）の場合もあります。これは種によってちがうんです。

いずれにせよ、雌性配偶体のつくる卵細胞に、雄性配偶体のつくる精子が受精することで受精卵となります。ここで単相同士の卵細胞と精子が融合しますので、受精卵中のDNA量はそれまでの2倍になりますね。受精卵以降、また複相世代にもどるんです。受精卵が成長すると胞子体になります。

代表的なシダ植物

教科書などでよく出てくるシダ植物といえば、イヌシダやゼンマイ、ワラビ、シノブなどでしょうか。身近なところではスギナなどもありますね。多くのシダ植物では胞子嚢を葉の裏に作りますが、スギナでは胞子を散布するための器官を別に作ります。この器官のことを私たちはツクシとよんでいるんです。

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コケ植物

コケは日陰や湿度の高いところなどでよく見られる植物。こちらも胞子で繁殖しますが、シダ植物と違って維管束が発達しないという違いがあります。

種子植物やシダ植物で「根」や「茎」とよぶ器官には維管束がありますが、コケ植物にはみられません。このため、コケ植物にみられる「根」や「茎」は、種子植物やシダ植物の「根」や「茎」とは基本的に別物とみなします。例えば、コケ植物の地面側に生え、体を地面に固定している根のようなものは、根ではなく仮根という名前でよぶんです。