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2009年02月14日

地球環境の主役 植物の世界を理解する⑩ 生育圏を拡大するために果肉をつけた植物達

みなさん、こんにちは Surprised
前回は、被子植物の「生殖過程の高度化」があって、初めて(種子や果実を食料とできる)地上性動物が成育圏を広げることができたことをご紹介しました。
 
今回は、その記事に頂いたコメントの中から
m132 「被子植物は、どうしてわざわざ人間や動物に食べられるような果実 m141 や種 m178 を作るのでしょうか m050 。」というなんでについて考えてみました Rolling Eyes

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m118 写真はここからお借りしました m029
http://www.koukakuen.com/archives/2005/10/index.html

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なぜ植物は「果実 m141 」をつけるのでしょうか?。
果実は、誰のために存在するのでしょうか?。

 
 
サルや鳥、はたまた人間 nihi のため?。
うーん、なにか違いますね(笑)。

そもそも自然界において植物が、サルや鳥のため、人間のために一方的に果実をつけてやらなければならない理由はないですよね。

m147 植物 m146 の気持ちになって考えてみると、彼らにとって一番大切なものは次世代をつくる種子であって、それを取巻く果肉ではありません。
では考えてみると、なぜ植物は果肉に多量のエネルギーを投資するようになった(進化した)のでしょうか?。



その答えとして、動けない植物にとって、果実とは鳥やサル達に種子を運んでもらうための報酬として進化させてきた道具なのではないでしょうか。


果実の進化の歴史スタートは、白亜紀まで遡ります。

発見された白亜紀の動物の糞化石より、被子植物は当初、現在のような硬い種皮を持たずに、薄い種皮のみをまとっていました。
そのため、種子は動物たちに餌として消化されてしまっていたのです。
 
そこで植物達は、今までは風 m011 や水 m004 の力を利用して、種子を遠くに運ぶ(生育圏の拡大)ために様々な形態を発達させてきた進化に加え、さらに逆転の発想を持って、動物の種子散布を実現するために硬い種皮で種子そのものを防御しながらも、動物が食べられるように果肉 m141 をつけた果実を獲得するようになっていきました。
(植物は、動物を単なる捕食者ではなく、種子の散布者として、積極的に利用するようになったのですね!。)



その結果、被子植物と動物の共進化により被子植物の種は、爆発的に増加した m096 のです。
(なんと20万種!。)

 
 
 

では、今度は具体的に植物と動物の進化について詳しく見ていきましょう。
 
m161 ①鳥による散布について m162

まず鳥は空を飛ぶことが出来ます。飛ぶためには体を軽く保つ必要があります。そのため鳥は基本的に栄養の濃厚な食物を必要とします。
そして、常に体を軽くしておく必要から、鳥はしょっちゅう糞をし、食べたものを体内に長くとどめておくことをしません。
つまり、しょっちゅう食べていなければならないのです。

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m118 写真はここからお借りしました m029  
http://www.sio-site.or.jp/event/070515.html 
 
この点は、植物にとって二つの利点があるのです。
(1)体内にとどまる時間が短い⇒消化液で種子が侵される危険性が少ない。
(2)鳥との接触機会が増加する。
いいかえれば、体内にとどまる時間がそれほど長くないということは、極端な遠距離散布は期待できないけれども、植物にとって鳥は優秀な(手ごろな)散布者なのです。

  
m161 ②霊長類による散布について m162

①の鳥散布では、種子を大きくする、数を増やすには限界がありました。
鳥は果実をそのまま飲み込むため、種の重量はそのまま、空を飛ぶ鳥にとって負担にしかならないからです。
しかし哺乳類の場合は、種子の重量は鳥の場合に比べ、自身の体重に比べその比率は小さいため、大きな種子、たくさんの種子を飲み込んでくれる利点があります。
基本的に、種子は大型の方が発芽 m178 の確立・成長のスピードが高くなるため、種を残すチャンスがぐっと上がる m096 のです。

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m118 写真はここからお借りしました m029   
http://jp.mongabay.com/travel/files/p7082p.html 
 
霊長類は、糞による散布のほかに、もう一つ重要な散布形式を持っています。

頬袋に様々な果実をためて(沢山の果実を食べる)、歩きながら果肉だけを食べた後、残った種子をプッと吐き出す習性があります。これが、頬袋散布なのです。


前者は親木からの散布距離は遠いけれども、散布場所数は少なく複数種の種子が混在するのに対し、後者は親木からの散布距離はそれほど長くはないが、散布場所も多く、種子は単独で地面に落とされ発芽できる利点があるのです。
 
 
あらためて、森 m221 ・植物 m146 の進化は、動物の進化とともにあり、植物にとって、鳥以上に霊長類の出現とは、非常に役立つ種の出現だったのではないでしょうか。

その結果が、今の僕達につながっているとおもうと、地球・植物・動物、生命の進化はまさに一体で考えていかなければなりませんね。 Surprised

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comments

 植物が育たないと動物は生きていけません。こういう研究は大切ですね。

果実は、種子のための栄養という役割はなかったんですか?動物に食べられれば、糞と一緒に排出されるので、それが栄養となりますが。

  • hihi 2009年02月14日 14:56

一見すると、食べられていった植物の方が、取り尽くされ、不利=絶滅するだろうと思いがちだったですが、どっこい、捕食者を利用し、種として繁殖していったのは、驚きです!!
そう考えると、いま私達が口にしている、畑で栽培された「野菜」や「果物」は、人間の手なしには生きていけない代わりに、人間に保護されることで、逆に繁殖していったともいえそうで、果肉をつけた植物達は、なんとも面白い戦略を発達させていったと思います。

  • ミソバケラ 2009年02月14日 21:30

不動修太郎さん、早速のコメントありがとうございます!。
生命の進化とは、まさに有機的に密接に絡み合って生まれてきたものですね。
また次回の展開も楽しみにしていて下さい(笑)。

  • egisi 2009年02月20日 17:51

Hihiさん、こんにちは。コメントありがとうございます。
種子は、果実が腐敗してそのまま肥料になる場合もありますが、糞として肥料になった方が、発芽率は高いのです。
だから、動物に食してもらった方が、成育圏の拡大、発芽率の上昇と、植物にとって都合が良いのです。
動物にとっての栄養が、最終的には種子にとっての栄養になる。改めて、自然界の生命は一体でつながっていますね。

  • egisi 2009年02月20日 18:05

ミソバケラさん、こんにちは。
コメントありがとうございます。
まさに植物の進化とは、逆境における逆転の発想ですね。次回も気付きを発信していくので、応援よろしくお願いします!。

  • egisi 2009年02月20日 18:12

こんにちは。興味深い記事のご紹介ありがとうございました!

普段の生活ではあまり気づきませんが、よくよく観察していくと、生物界の持ちつ持たれつの関係が浮かび上がってきて、生態学って、ほんと面白いですね。

昨年、宮脇昭さんの本などを何冊か読んで再認識させられた記憶があります。

  • HM 2010年01月13日 23:26

HMさん、コメントありがとうございます。
HMさんのつくられているBLOGに少しでもお役立てればすごく嬉しいです!。

これから、また水・エネルギー資源について、新シリーズをまとめていく予定なので、是非また見ていただければありがたいです。

またこちらからも、サイトにお邪魔させていただきます(笑)!。

  • egisi 2010年01月16日 20:56
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