小穂(しょうすい)とは
小穂とは、
イネ科や
カヤツリグサ科の植物において、
花を含む特殊な構造のことです。これらの植物は、一般的に見られる
花のような形の
花をつけず、緑色や褐色のまとまった形のものを
花序につけます。このまとまりが小穂であり、内部には複数の小
花が含まれています。
小穂の概説
イネ科や
カヤツリグサ科の植物は、虫媒
花から風媒
花へと
進化したと考えられており、その過程で
花弁などの構造を失い、
花の構造が単純化しました。その一方で、
花をつける枝が短縮し、苞葉が変化した
鱗片や穎と呼ばれる構造の間に
花が囲まれることで小穂を形成するようになりました。
小穂は通常、複数の
花を含んでいますが、
イネのように単独の
花のみを含む場合もあります。この場合でも、元々は複数の
花を含んでいたものが、他の
花を
退化させて現在の状態になったと考えられています。
小穂は
花序に由来するものの、これらの植物では小穂自体が
花序を構成する要素として扱われ、
花序の形や分類を決定づける重要な要素となります。
単子葉植物の
花の基本的な構造は、
ユリ科の植物に見られます。中央の雌蘂を囲むように、内輪と外輪それぞれに3本ずつ、計6本の雄蘂があり、
花被も同様に6弁(内
花被3弁、外
花被3弁)あります。風媒
花への
進化の結果、
イグサ科では
花弁が小さく目立たなくなっていますが、よく見ると内外に3弁ずつの
花被と6本の雄蘂を備えています。
イネ科と
カヤツリグサ科の
花は、この変化をさらに徹底的に進めました。
花被片は大きく
退化し、
イネ科では2つの内
花被片が雌蘂の基部に小さな鱗被の形で残り、
カヤツリグサ科では細い糸状や針状の付属物になるか、完全に消失します。つまり、
花の構造はほぼ雄蘂と雌蘂だけになり、その代わりに
花の基部にあった苞葉が
花を包む形に変化しました。この変化した苞葉が穎(えい)と呼ばれるもので、
カヤツリグサ科では
鱗片と呼ばれることが多いです。
果実が成熟すると、
果実は単独ではなく、これらの穎に包まれて落下することがあります。
イネ科では特にその例が多く、これを
穎果といいます。
小穂の構造を理解する上で、
グラジオラスのように
花が
花茎に穂状に並び、それぞれの基部に苞葉がある様子を考えると分かりやすいでしょう。つまり、
花序において、
花が小さくなり苞葉の内側に隠れ、
花序全体が短縮したものが小穂であると考えられます。
小穂に関する用語
小穂には多くの特殊な用語があります。以下に共通する用語について解説します。
小花 (floret):小穂に含まれる個々の花のこと。キク科の頭状花序にも使われる用語です。小花は基部から第一小花、第二小花と順に呼ばれます。イネ科では特に重要ですが、カヤツリグサ科ではあまり区別されません。
雄小穂・雌小穂:
カヤツリグサ科の一部では、
花が単性で雄
花と雌
花に分かれます。このような場合、雄
花だけが集まった小穂を雄小穂、雌
花だけが集まった小穂を雌小穂といいます。
雄雌性・雌雄性:同一の小穂に雄花と雌花が共存する場合、先端側と基部側で分かれて生じることがあります。先端側が雄花の場合を雄雌性、先端側が雌花の場合を雌雄性といいます。
登実小花:両性
花の一部が雄性または不実になっている場合、完全な雌蘂を有して
果実を作る小
花を指します。
小穂の観察
小穂の構造は分類において重要なため、同定の際には丁寧に解剖し、構成する
鱗片、小
花の構成、性別などを観察する必要があります。観察にはルーペや柄付き針などを用い、植物の種類によって適切な時期に行うことが重要です。
イネ科では開
花直前、
カヤツリグサ科では
果実が成熟した時期が適しています。
花序の分類
小穂は
花序の構成要素として扱われ、その配置によって
花序が分類されます。以下に主な
花序の種類を示します。
穂状花序:花序の枝が分枝せず、柄のない小穂が並ぶもの。
総状花序:穂状
花序に似ているが、小穂が柄を持つもの。
円錐花序:花序の枝が分枝し、さらにその先端に小穂をつけるもの。
密集円錐花序:円錐
花序が短縮し、全体が円筒形や棒状になったもの。
また、
イネ科では穂状
花序と総状
花序をまとめて総(recemus)と呼ぶことがあります。
カヤツリグサ科では、
鱗片の基部に一つ小
花があるものが単位となり、これが軸にそって並んだものが小穂です。
鱗片の配置は螺旋形が多いですが、二列に並ぶものもあります。
鱗片は小
花を覆う形になり、
果実の成熟時にはバラバラに脱落します。
カヤツリグサ科では、
花被の
退化が顕著で、糸状や針状の付属物として残るか、完全に消失します。
イネ科では、
花被片が2つの鱗皮(lodicule)となり、ほとんど確認できないほど小さく
退化しています。小穂は苞葉由来の
鱗片群が中心となり、小
花の基部には2枚の
鱗片、護穎(ごえい)と内穎(ないえい)があります。また、小穂の最下部には包穎(ほうえい)があります。
イネ科の小穂には、いくつかの型があります。
ウシノケグサ型:包穎があり、護穎と内穎に包まれた小花が並ぶ基本的な型。
ヌカボ型:ウシノケグサ型から最下の小
花だけが残った型。
コウボウ型:先端の小花が両性花で、下の2花が雄性または無性花の型。
トダシバ型:先端の小
花が両性
花、基部の小
花が雄性の型。
エノコログサ型:先端の小花のみが発達し、基部の小花が退化した型。
モロコシ型:
エノコログサ型からさらに
退化が進んだ型。
サヤヌカグサ型:単一の小花を持つが、元は3つの小花からなる型。
クサヨシ型:単一の小
花を持ち、小さな
鱗片状の護穎が包穎に隠れる型。
これらの型は小穂の変形過程を示すものであり、分類上重要な特徴となります。
まとめ
小穂は
イネ科や
カヤツリグサ科の植物特有の構造であり、その複雑な形態は
進化の過程で変化してきたものです。小穂の構造を理解することは、これらの植物を分類する上で不可欠です。