マツバラン科(Psilotaceae)は、大
葉シダ植物の一部であり、
マツバラン属(Psilotum)とイヌナンカクラン属(Tmesipteris)から構成されています。この科は現在、現生種のうち17種を含む
単系統群とされています。また、伝統的には
シダ植物を4つのグループに分ける中の一つと認識されていましたが、近年の研究によって、これらの関係が再評価されるようになりました。
マツバラン科は
1855年にGriffithとHenfreyにより初めて
学名が発表されました。その後、Eichlerにより「Psilotaceae」と再命名され、これが現在に至っています。現在一般的に用いられているPPG I分類体系においては、
マツバラン科は単型目である
マツバラン目(Psilotales)を形成しています。この独自の位置付けは、進化の過程における系統関係を明確にする上で重要です。
系統関係と進化
分類の歴史において、
マツバランは古くからツメシダと同様に
コケ植物の仲間とされています。リンネがヒカゲノカズラ属に分類した時期を経て、エングラーとプラントルの体系においては
シダ類の中に比類ない位置づけがされました。解析が進むにつれ、分子系統解析によって
マツバランは大
葉シダ植物の一部であり、
ハナヤスリ科と近縁であることが確認されました。
マツバラン科の
胞子体は、
葉や
根を持たず、二又に分枝する形態が特徴です。地上
茎と地下
茎を併せ持ち、それぞれが成長する際に異なる構造を形成します。特に、地上
茎は
光合成を行うための緑色の構造をしており、両者は異なる役割を果たします。また、
胞子嚢は頂生する位置に形成され、
胞子を大量に生産します。
地下茎と地上茎の詳細
マツバラン科の地下
茎は、地表面には露出せず、養分吸収を担う仮
根を持つ点が特筆されます。これに対し、地上
茎は
光合成が可能で、有限成長性が観察されます。
マツバラン属の地上
茎は特に二又分枝が顕著であり、
葉状突起の形成にも関与しています。
葉状突起の形状
マツバラン科の
植物は典型的な
葉を欠き、代わりに
葉状突起と呼ばれる構造を持ちます。この
葉状突起は、鱗片状のものや、単一の維管束を持つ小
葉状のものがあります。
葉状突起はその位置によって形状に変異が見られ、上部では特に分化が進むことが観察されています。
生態と分布
マツバラン科の
植物は主に
熱帯地域に広く分布しており、湿潤な環境を好む傾向があります。特に日本や周辺地域、フロリダなどに見られ、さらに南太平洋の島々でも分布しています。一部は
温帯地域にも生息し、全社で観察されることがあります。特に、
マツバラン属は古くから栽培される観
葉植物として人気があります。
人間との関わり
マツバランは古典的な園芸
植物として
江戸時代から日本で栽培され、多方面での利用が伝えられています。
中国ではその薬効が注目されており、幅広い利用が考えられています。
まとめ
マツバラン科は独特な進化を遂げた
植物群であり、その複雑な系統関係や形態学的特徴は、
植物の進化を理解する上で重要な手がかりを提供します。これからもさらなる研究が期待される分野です。