陸上植物

陸上植物とは

陸上植物とは、陸上で進化した植物群のことで、具体的にはコケ[[植物]]、シダ[[植物]]、種子植物を指します。これは、リン・マーギュリスの定義による最も狭義の植物と同義です。陸上植物は、約4億5000万年前のオルドビス紀に最初のものが現れたと考えられています。

定義

陸上植物は分類学的な用語であり、陸上で進化した植物群を指します。重要な点として、水中生活をするものも陸上植物に含まれる一方で、陸上生活をする藻類は含まれません。また、陸生植物という言葉がありますが、これは生態学的な用語であり、実際に陸で生育する植物を指します。

これらの言葉は専門家以外が使う場合には、区別があいまいになることもあります。しかし、生物学的な文脈では、これらの区別は重要です。

陸上植物は、世代交代を行い、配偶体の中で胞子体の胚が形成されるという特徴から、有胚植物とも呼ばれます。分類群名としては、有胚植物の方がより適切であると考えられています。

進化

陸上植物は、車軸藻に近い淡水性の緑藻から進化したと考えられています。コケ[[植物]]とシダ[[植物]]は、比較的原始的な形態を残していると考えられており、この二つのグループの起源や関係については、まだ議論が続いています。一般的には、コケ[[植物]]の方が単純な構造を持っていますが、どちらがより原始的であるかを明確に判断することは困難です。

しかし、コケ[[植物]]とシダ[[植物]]は、古生代のオルドビス紀からデボン紀にかけて陸上に進出し、陸上で進化したことは間違いありません。

特徴

陸上植物は、茎や葉、根のような複雑な構造を持つことで、藻類よりも高度な多細胞生物であると言えます。これは、陸上生活に適応した結果と考えられています。これらの植物群には、淡水に生息する種もわずかに存在しますが、これらは二次的に淡水に進出したものと考えられています。

シダ[[植物]]とコケ[[植物]]は、生殖細胞が鞭毛を持つため、生活環を完結させるには水が必要です。しかし、栄養体は陸上環境に十分に適応しています。一方、種子植物は、生活環を完結させるために外部の水は必要ありません。

また、陸上植物は、土壌中のリン酸化合物を効率的に吸収するために、グロムス門の菌類と菌根共生を行っています。この共生は、陸上植物の進化において非常に重要な役割を果たしており、現在でも陸上植物の80%以上がこの共生関係を維持しています。

さらに、陸上植物は、単相と複相の世代交代を行います。胞子体は配偶体の生殖器官内で胚として発生し、それぞれが異なる生活環を辿ります。コケ[[植物]]では胞子体が配偶体に寄生し、シダ[[植物]]では胞子体が独立して成長します。種子植物では、配偶体が退化し、胞子体に完全に依存します。

その他の共通した特徴

• - 光合成: クロロフィルaとbを持ち、光合成を行う独立栄養生物です。
• - 先端成長: 植物体は先端で成長します。
• - 乾燥への適応: 表皮が丈夫になり、クチクラ層が発達するなど、乾燥に強い構造を持っています。
• - 支持組織: 細胞壁が発達し、体を支えるための組織が分化しています。
• - 吸水器官: 根を発達させ、地中から水を吸収します。
• - 通道組織: 維管束などを発達させ、水や養分を輸送します。
• - 散布体: 胞子は鞭毛を失い、厚膜化することで水に依存せずに散布できます。

系統

現生では、車軸藻類と姉妹群をなしており、これらのグループといくつかの原始的な緑藻類を含めた単系統がストレプト植物とされます。陸上植物は、蘚苔類（コケ[[植物]]）と維管束植物（ヒカゲノカズラ類、シダ[[植物]]、種子植物）に分けられます。

維管束植物は単系統であり、種子植物、ヒカゲノカズラ植物、大葉シダ[[植物]]の3つに分類されます。種子植物は裸子植物と被子植物に分けられ、被子植物は伝統的に双子葉類と単子葉類に分けられてきましたが、分子系統学的には、双子葉類は側系統群であることが判明しています。

分類

維管束植物のうち、種子植物ではないものがシダ[[植物]]と呼ばれることがあります（この場合のシダ[[植物]]は側系統）。

このように、陸上植物は多様な進化を遂げ、それぞれが独自の特徴を持ちながら、陸上生態系において重要な役割を果たしています。

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