理科生き物・植物生物

形成層とは?どこにあるの?単子葉類と双子葉類の茎の構造も現役理系学生がわかりやすく解説

よぉ、桜木建二だ。中学や高校の生物の授業でよく登場する「形成層」。植物に対してどういう影響を与え、どんな植物のどの部位に存在するか説明できるだろうか。そこで、今回は「形成層」について生物に詳しいライターききと一緒に解説していくぞ。

解説/桜木建二

「ドラゴン桜」主人公の桜木建二。物語内では落ちこぼれ高校・龍山高校を進学校に立て直した手腕を持つ。学生から社会人まで幅広く、学びのナビゲート役を務める。

ライター/きき

大学生の頃は農学部に所属し植物のことを勉強した。現在は大学院に進学し植物のことを研究中。生物や植物の面白さを伝えられるライターを目指している。

形成層って何?

image by iStockphoto

「形成層」とは、木本双子葉類と裸子植物の茎や根に存在する分裂組織のことを言います。ここでは、活発に細胞分裂が繰り返されることで、次々と新しい細胞が誕生し、植物が成長していくのです。

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分裂組織とは、細胞分裂が活発に行われるところで、植物の「縦」の成長と「横」の成長に関わってくるぞ。「縦」の成長、つまり茎や根の伸長成長に関わる分裂組織を「頂端分裂組織」と呼ぶ。今回のテーマである「形成層」は植物の「横」の成長、つまり太さの成長に関わる分裂組織として、「側部分裂組織」と言うぞ。

形成層はどこにある?茎の構造を解説

形成層はどこにあるのかを知るには、まず植物の茎や根の構造を知る必要があります。今回は茎を例に説明していきますね。

植物には、土壌中から吸収した栄養分を植物体内で運搬するための「篩管」があり、その周りに篩管を支える「篩部繊維」や篩管にタンパク質を供給する「伴細胞」などがあります。これらをまとめて「篩部」と呼ぶのです。

また、根から吸収された水分や無機塩類が通る通路として「道管」があり、その周囲には道管を支えるための「木部繊維」などが存在し、これらを合わせて「木部」呼びます。全ての植物は、木部が植物の中心側にあり、篩部が木部よりも外側に位置するのです。

この「篩部」と「木部」2つ合わせて「維管束」と言います。まとめると、「維管束」には、植物体内に水分や養分を行き渡らす、植物を成長させる、植物体を支持するといった役割があるのです。

さて、本題の「形成層」はどこに存在するのでしょうか。実は、形成層は木部と師部の間にあります。ここで注意していただきたいのは、形成層は双子葉類には存在しますが、単子葉類には存在しません。双子葉類と単子葉類の詳しい茎の構造の違いは、次にご紹介します。

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木部が篩部よりも内側にあるのは、大事な水分を守るためとも言われるが、実は、もう1つ大きな理由がある。木部を構成している道管や木部繊維の細胞は成熟すると死細胞になってしまう。そのため、木部を外側に配置してしまうと肥大成長には不都合になるのだ。

1. 双子葉類

1.  双子葉類

image by Study-Z編集部

アブラナやエンドウなどの双子葉類の場合、上記の図のように、維管束が綺麗に環状に並ぶという特徴があります。そして、形成層は木部と篩部の間にあり、全ての維管束と繋がっているのです。

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