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西ケープ州のモンタグ峠に生えるBlechnum attenuatumとその他のシダ植物。 シダのライフサイクルの胞子体期である。 写真 Diane Turner, iSpot.

『Veld & Flora』2016年6月号のファクトシートは、『Veld & Flora』2016年3月号のファクトシートに続き、vol.1が発行されました。 102(1)、Veld & Floraのファクトシートでは、vol.98(3) September 2012の「生命の分類」、vol.101(4) December 2015の「植物の分類」を掲載しています

ソリを持つシダの葉． 写真 Clare Archer, iSpot.

A DIVERSITY OF FERNS

Ferns or Pteridophytes are a group of primitive plants. シダの仲間には、優雅な葉でおなじみのシダ植物だけでなく、日陰の湿った森から砂漠まで、さまざまな生息地で育つ多様なシダ植物が含まれます。 コケ類や肝臓植物（蘚苔類）のように種子や花、果実を持たず、胞子によって繁殖する。 主に乾燥した土地で生育するが、繁殖のためには水を必要とする。 蘚苔類とは異なり、維管束系（水や養分を運ぶための特殊な組織-木部と葉部）を持っています。

シダ類は通常、すべての有胞子・有管植物を含むシダ植物として言及されます。 シダ植物は通常、胞子を持つすべての維管束植物を含むシダ植物と呼ばれる。古い分類では、これらの植物は非公式に「真のシダ」と「シダの仲間」に分けられた。 シダの仲間」は、クラブモス、トゲコケ、クイルワート、ウィスクファーン、スギナなどである。 分子生物学の新しい研究により、シダの分類は少し変更されることになった。 進化的な関係をより正確に反映させるため、現在では胞子を持つ維管束植物を正式に2つのグループに分けることが提案されている。

葉状植物には、アフリカ南部に3属（Huperzia、Lycopodiella、Lycopodium）が存在するClubmosses、アフリカ南部に10種を含むSelaginella 1属を含むSpikemosses、アフリカ南部に14種以上を含むIsoetes、Quilwortsが含まれています。 この古代の植物群は、かつては絶滅した巨大なClubmossesの種が40mもの高さにまで成長し、多産であったという。

単子葉植物には、スネークトンファーネ（Ophioglossum属）がアフリカ南部の固有種であり、ウィスクファーネ（Psilotum nudum）がアフリカ南部の固有種、スギナ（Equisetum ramosissimum）がアフリカスギナ（Equisetum ramosimum）1種であり、スギナは、そのような種の中で、南部で最も重要な植物であることが示されている。 アフリカ南部の固有種であるポテトシダ、アフリカ南部の固有種であるPtisana fraxineaの1種のみ、そしてアフリカ南部の固有種約270種を含む最大かつ最も多様なグループであるLeptosporangiate Fernsである。

アフリカスギナ (Equisetum ramosissimum subsp. ramosissimum var. altissimum) は南アフリカで唯一のスギナの種である。 胞子は茎の一部の先端にある円錐状の構造物中の胞子嚢の下で産生される。 写真 Clare Archer, iSpot.

ほとんどすべての陸上植物は、配偶子または性細胞を生産・放出して受精させる有性期と、散布期の2つの異なる生命形態を交互に用いて生殖を行います。 これは、植物が水中生活から解放され、乾いた土地で生活・繁殖できるようにするための適応である。 性相はゲームトスまたはハプロイド（n）世代と呼ばれ、散布相はスポロファイトまたは2倍体（2n）世代と呼ばれる。

シダ植物では、散布段階は、シダの葉の裏側にある胞子嚢から放出される1倍体（n）の胞子（すなわち、各胞子は1セットの染色体を持つ）の生産で頂点に達する。 この胞子は発芽して、小さな自立した植物（前足）に成長する。 これがシダ植物の性世代(配偶体)である。 前足裏の性器（アンセリジアとアルケゴニア）で、ハプロイド（n）の性細胞（配偶子）が形成される。 そして、雄性配偶子（精子）は、前足球の中の雌性配偶子（卵）に向かって泳ぐ。 このように、シダ植物は陸上で生育しているが、受精を促すためには水の存在が必要である。 卵と精子の融合、すなわち受精が起こると、2組の染色体を持つ2nの接合体が形成される。

二倍体（2n）の胞子体であるシダ植物は、葉の裏に胞子嚢を作り、その中で半数（n）の胞子が作られる。 私たちが普段見ている葉の上の黒い点は、胞子嚢の集まりであるsori（単数形sorus）です。 胞子嚢の中の胞子は、減数分裂という細胞分裂の過程を経て、親細胞の半分の数の染色体をもつ4つの娘細胞になる。 胞子は散布され、発芽してハプロイド配偶体へと成長し、このサイクルが続く。

つまり、配偶体（n）と胞子体（2n）は別の植物だが、シダの場合は胞子体がシダとして私たちが見て知っているものである。 この点は、前回以降のファクトシートで取り上げているコケ類、針葉樹、顕花植物のライフサイクルとは異なります。

シダの中には、有性期を省いて植物的に繁殖するものもあります。 Veld & Flora 67(4), 118-120, December 1981の「The ferns of the Ntendeka Wilderness」を参照。

Veld & Flora 67(4), 118-120で「The ferns of the Ntendeka Wilderness」について読む。 1998年版では、「Mariepskopのシダ」Veld & Flora 84(4) 116-117を掲載。 1994年版では、「The weedy ferns of Ferncliffe」を掲載。 Unusual invaders threaten Natal’s flora’ Veld & Flora 80(3), 88-90.

‘To be or not to be a fern ally’ by Ronell and Arrie Klopper, Pteridoforum 80: January 2007.を参照のこと。

Discover more about South African ferns by iSpot – and searching for ‘ferns’ or Wikipedia.

LINKS TO THE CURRICULUM

GRADE 11 Life Sciences, Strand 1: Diversity, Change and Continuity. トピック 植物の生物多様性。 内容 蘚苔類、シダ植物、裸子植物、被子植物のグループ化。

GRADE 12 Life Sciences Strand 1: Life at Molecular, Cellular and tissue level. トピック

TEXT by Caroline Voget with Dr Ronell R Klopper, South African National Plant Checklist Co-ordinator, SANBI.による協力のもと、還元分裂の目的（配偶子形成と例外：苔類、シダ）、減数分裂の重要性：倍数体からハプロイド：配偶子の生産。 以下の書籍やウェブサイトを参考にした。 生命と環境の物語。 Jo van As, Johann du Preez, Leslie Brown and Nico Smit著、Struik Nature出版、および以下のオンラインサイト。 また、イジコ美術館のウェブサイト、オンライン教科書、Prentice Hall、Wikipedia、The Encyclopaedia of Lifeなどのオンラインサイトも参考にしました

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