胞子の耐久力 ~苔植物~

2013-02-28

植物のおしべから花粉が親の場所から遠く離れた
場所まで風にのって飛んでゆきます。

コケ植物にとっての花粉の役割を果たすのが胞子です。

コケ植物の胞子は発芽すると原子体と呼ばれる
コケ植物にだけみられる器官がつくられ
この原子体は葉緑素を含んでいます。

この原子体に新しい植物体の芽が直接つくられ
芽が育って新たな体ができ発芽した新たな植物体をつくる点で
苔の胞子は高等植物と同じ働きをするのです。

胞子は蒴という特別な入れ物の中につくられ
ひとつの蒴の中につくられる胞子の数は種によって様々で
少ないもので直径数ミリの大形胞子を10個ほど
逆にスギゴケ科の蘚類などは小さな胞子を100万個以上つくるそうです。

一般に胞子は丈夫で長持ちし、乾燥する場所に生える種類は
長持ち傾向が強く、標本にされてから数十年後に発芽した事例もあります。

胞子は散布後すぐに発芽するのではなく
多くは土のなかで休眠し外の条件が整ったとき
一斉に発芽するのです。

胞子には有害な紫外線や極度の乾燥、低温に対し強い抵抗性があり
強い風にのった胞子は時に成層圏まで達することがありますが
この過酷な環境下でも生き残ることができるのです。

乾燥に強い苔

2013-02-25

生物の細胞内部における生命活動を維持するうえで
水が欠かせないため体の水分がなくなると死んでしまいます。

ところが、乾燥地帯に分布するある種の植物は
組織内部の水が失われても再び水を得ると
生き返る能力を持つことが知られています。

乾燥にさらされると休眠し再び水が得られると
生き返る生物が、様々な分類群でみれます。

特徴としては乾燥状態で生き続けられる能力を持っている。

わずかな水ですぐ「復活」し元の姿に戻り生命活動を
再開することがあげられ植物の場合は光合成が再開します。

コケ植物も乾燥状態で長期間生き続けられる事が知られていて
陸上植物の中ではコケ植物こそ最も乾燥から「復活」する能力を
発達させているのです。

よく見かける、水しぶきのかかる岩の上に
一面苔が覆っている情景がありますが、
実はそのような場所に生える苔のするは少なく少数の種が
群生をなして生きているためによく目立っているのです。

水辺で湿地のように恒常的に湿潤な環境により雨、霧、露など
一時的に水が供給される環境に生活している苔のほうがはるかに種は多く
特に、維管束植物が根をはることができない岩上・樹幹上は
苔生育地であり、水の得にくい環境で多くの種が生きています。

コケ植物の胞子はさらに乾燥に強く、蘚類のヒョウタンゴケは13年
セノウエソアカゴケは16年、高山で稀にみつかるイシヅチゴケは20年
発芽能力が残っている記録があります。

世界中の様々な場所で生きる苔

2013-02-23

公園の木の幹や根元、花壇の植え込みの間
コンクリートの側溝の隙間、歩道橋の階段の端など
都心であっても探せば必ず見つかる苔。

実は「氷河」「海水」「大砂漠の真ん中」以外なら世界中の
どこでも苔は見ることができます。

海中はだめでも蘚類のウシオギボウシゴケや
イソベノオバナゴケなどはしぶきのかかる岩場で
何とか生きている種類もあります。

南極の大地でも、夏の時期に雪が溶けて岩が表れる場所には
数種類のコケ植物がみつかっており、氷点下40℃になる冬の寒さや
ブリザードにも耐えいきています。

ロシア極東地域に広がる針葉樹林の林床も
コケ植物で埋め尽くされています。

熱帯では、標高が高い低いによって状況が異なります。

標高1500~3000mの山岳地帯は、一年を通じて雲霧林といわれる
深い霧と霧雨につつまれており、林床から林冠まで
あらゆる場所が蘚類や苔類で埋め尽くされており「蘚苔林」
とも呼ばれています。

「蘚苔林」こそがこの地球上で最も苔が存在感を示す場所といえるでしょう。

熱帯低地の広大な森は何層にも重なって発達した林冠のため
林床は薄暗い状態のため、ほどんどのコケ植物は生えてきません。

また、アマゾン州域のように雨期 大規模な氾濫が起こる環境では
小さなコケ植物は泥をかぶって光合成ができなくなり
ほとんど生えることはなく「コケ砂漠」となるのです。

日本で一番標高の高い富士山頂上、ヒマラヤの高所にもコケは生えています。

さらに、東大寺大仏殿改修時では夏の強烈な日差しで
摂氏50℃は超える屋根の上に生えていたことが報告されています。

低地から高地、酷暑から極寒まで、これほど様々な環境で
生きてゆける植物は他にはないでしょう。

湿度に対し敏感に動く苔

2013-02-20

いつも同じ場所に根を張りじっとしている植物も
高速度日目tで撮影し時間を縮めて観察すると
いろんな動きをしていることが確認できます。

同じように、コケ植物も面白い動きを見せてくれます。

苔の動きの中で一番観察が簡単で動きが大きいのは
蒴の開口部を縁取る歯状の突起、「蒴歯」で蘚類にだけある期間です。

役割は、胞子の散布量とタイミングを調整していると考えられていて
大気中の湿度変換に反応して開閉運動を行い
動きはゆっくりでなくググッと動きます。

この激しい動きの背景にはどんなメカニズムがあるのでしょう?

蒴歯を構成する細胞の細胞壁は成長過程で
さまざまな物質が付着することで厚くなり
蒴歯が成熟して完成される段階で細胞は死に細胞壁だけが残ります。

隣り合った細胞の細胞壁が背中あわせになったものが蒴歯となるのです。

裏と表のように重なり合った二枚は厚みが違い
水分の吸水・膨張率が異なるのです。

蒴歯の役割として胞子を飛ばすタイミングを開閉によって
調整すると考えられていて、大気が湿った状態か
反対に感想した時が望ましいか環境によって異なる反応をみせ
蒴歯の開閉運動一つとっても合理的にできています。

何度か開閉を繰り返し蒴歯がぼろぼろになる頃
胞子はほどんんど残っておらず、役割を終えるのです。

海から上陸した植物の起源

2013-02-19

47奥年の歴史がある地球の大気はメタンガスや二酸化炭素が主な成分で
植物や動物が生きるために必要な酸素はほどんどありませんでした。

光合成をするバクテリアが水中にうまれることで
光エネルギーを利用し水を分解することで結果酸素が生じ
水中から大気へ放出され続け大気にたまっていきました。

大気中に蓄積され大気圏の高層に達した酸素が
オゾン層に変化し地表に降り注ぐ有害な放射線を防ぐ層ができ
海中から陸上へ生物が進出できる条件が整ったのです。

上陸した最初の植物は、コケ植物の直接の祖先とは考えにくい
クックソニアと呼ばれる植物が化石から発見されていますが
すでに通道組織や気孔、風散布の胞子が備わっていることが
陸上環境への対応が進んだ状態を示していて、最初に上陸した植物は
ずっと以前に出現していると考えられます。

このとこから、最初に上陸していた植物はコケ植物の祖先である可能性があります。

私たちが目にしている約5億年かけて陸を緑にしてきた植物、
地球をはじめ色んな事を知っているかもしれませんね。

苔の雄雌と一生

2013-02-14

「苔の一生は2回ある」ってどうゆうこと?
実は、苔の一生は2回あるのです。

教科書によく登場する、コケの一生を見てみましょう。

まず、胞子が適切な環境で芽を出します。

芽といっても非常に小さく、
顕微鏡でみると糸のような形状であることがわかり
これを「原系体」といいます。

実は、胞子のときからオス株・メス株の性別は決まっていて
大人でないと見分けることができず胞子の段階で判別することができません。

オス株は梅雨時に先端から「雄花盤」という花のような形状のものがつきます。
色は緑色で、葉と同じくらいの大きさで幅が広く、より詳細をみてみると
バナナのような形が顕微鏡レベルで見えてきます。

これは「造精器」とよばれ、中で精子がつくられます。
造精器に水をかけると先から白い精子の集まりが出てきます。

一方、成熟したメス株の先端には
とっくりの首を長くした形状の「造卵器」が見られます。

卵細胞はとっくり形状の底にあり
精子は底をめざして進んでいきます。

多くは途中で力尽きてしまうなか
幸運な精子が卵細胞と一緒になれるのです。

受精卵はメス株の上で成長します。
成長過程で緑色になり光合成をすると言われています。

時が経ち白い毛が茶色く枯れ落ちて蓋がむき出しに。
この蓋がとれることで胞子をとばすことができるようになります。

そして、胞子を飛ばすことで一生が終わるのです。
新たな胞子は芽を出し、繰り返すのです。

苔は胞子で増える

2013-02-12

コケ植物は1個の胞子から始まります。

適度な水と、日光があたる場所に
風で飛ばされてきた胞子はそこで発芽します。

発芽すると原子体と呼ばれる糸状のものが伸び
分子を繰り返して広がっていきます。

この原子体の各箇所から芽がでてきて
大きくなり葉をつけ茎に成長します。

コケ植物の茎や葉の細胞には葉緑体があり
活発に光合成し栄養分をつくり出します。

つまり苔植物の成長には日光が必要で
日光が届かない真っ暗な洞窟の中で生えることはないのです。

どのくらい光を必要とするかは種によって異なり
河原にある岩など、明るい場所を好むものもあれば
日陰を好む種もあります。

水苔で加湿

2013-02-11

水盤に水苔を浮かべて部屋の加湿をする。光 肥料は不必要

自然の緑をたのしみ、インテリアとして使えないかと、作ってみる。

牛肉のスモーク作り

2013-02-10

ハウスで牛ロースに塩コショーを振り、肉たたきで筋を切って

煉瓦暖炉でサクラの木で燻し、スモークをつくる。2時間位で濃

い飴色になった。ナイフで切り口にする。やめられない。

 

苔は分身で仲間を増やす

2013-02-10

苔は胞子での繁殖以外いに体の一部から新しい個体をつくることができる
「無性生殖」で増殖する能力を持っています。

水や温度など適した環境下にちぎれた苔の枝や葉が落ちることで
新たな植物体が成長して仲間を増やすことができ、
ほとんどの苔はこのような無性生殖機能を持ちたわせています。

苔庭にスギゴケを植える際に苔の高い無性生殖能力を活用し
切り刻んだスギゴケを土に混ぜることがりあます。

その他、体の一部が自然に落ちるのを待つのではなく
「ちぎれやすい」そして「独立成長しやすい」構造を持つ苔の種類があり
事前に栄養が豊富な「ちぎれやすい」小さな枝などを準備し
風や水の衝撃で散らばりやすくして、手軽に仲間を増殖しています。

しかし、欠点もあり

無性生殖で増えた仲間はすべてクローンとなり
親と同じ遺伝子しか持ちあわせていなく
病気が流行した場合、一斉に全滅してしまうリスクがあります。

利点と欠点のバランスをうまくとりながら
苔たちはうまく無性生殖を活用し生き抜いています。

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