Loading article…
サトイモ科は、花が肉穂花序と呼ばれる花序に咲く単子葉植物の科です。肉穂花序は通常、仏炎苞（または葉状の苞）を伴い、時には部分的に仏炎苞に包まれています。サトイモ科は、別名サトイモ科とも呼ばれ、一般的にはアロイドと呼ばれています。この科は114属、約3,750種の既知種からなり[ 3 ] 、新世界の熱帯地域で最も多様性に富んでいますが、旧世界の熱帯地域や北半球の温帯地域にも分布しています。
サトイモ科では、種はしばしば根茎または塊茎を持ち、多くは着生植物、匍匐性のつる植物、または蔓性植物であり、植物全体の葉と組織には、さまざまな程度で刺激性のシュウ酸カルシウム結晶またはラフィドがほぼ必ず含まれています。 [ 4 ] [ 5 ] 葉は種によって大きく異なります。ほとんどの種は、肉穂花序（外観はトウモロコシの穂軸に似ていると言われる）を形成し、肉穂花序は、仏炎苞と呼ばれる変形した葉苞でほぼ必ず囲まれています。[ 6 ]雌雄同株のサトイモ科植物 では、雄花と雌花が別々に存在しますが（両方の花が1つの植物に存在します）、肉穂花序は通常、雌花が下部に、雄花が上部に配置されています。両性花を持つサトイモ科植物では、花粉が放出されると柱頭はもはや受容性を持たないため、自家受精が防止されます。一部の種は雌雄異株です。[ 7 ]
この科の植物の多くは発熱性（熱を発する）です。[ 8 ] 周囲の気温がはるかに低くても、花は45℃に達することがあります。この異常に高い温度の理由の1つは、昆虫（通常は甲虫）を引き寄せて植物を受粉させ、甲虫に熱エネルギーを与えるとともに、寒い地域での組織の損傷を防ぐためです。発熱性サトイモ科植物の例としては、 Symplocarpus foetidus（イースタンスカンクキャベツ）、Amorphophallus titanum（タイタンアルム）、Amorphophallus paeoniifolius（エレファントフットヤム）、Helicodiceros muscivorus（デッドホースアルムリリー）、Sauromatum venosum （ブードゥーリリー）などがあります。A . titanumやH.などの種は、発熱性です。muscivorusは、腐った肉のような非常に刺激的な臭いを発し、それが受粉のためにハエを引き寄せる役割を果たします。植物から発生する熱は、その臭いをさらに拡散させるのに役立ちます。
サトイモ科の中では、ほとんどの種がラフィドの形でシュウ酸カルシウム結晶を生成します。アロカシア、コロカシア、キサントソマなどの特定の属の加熱した葉や、モンステラ・デリシオサの熟した果実を摂取することは可能ですが、これらのラフィド化合物は、人間を含む多くの動物にとって刺激性があり（場合によっては危険です）。生のサトイモ科植物を摂取すると、浮腫、水疱形成、嚥下困難を引き起こし、口や喉に痛みを伴う刺すような痛みや灼熱感を伴い、摂取量に応じて症状が最大2週間続くことがあります。少量の場合、患者は食道や口の中に砂やガラスのような軽度から重度の感覚を感じ、それが最大48時間続くと報告しています。[ 9 ]さらに、大量に摂取した場合、アナフィラキシーショックにより喉が腫れ、呼吸が制限される可能性があります。ディフェンバキア属は、この理由から「ダムケーン」としてよく知られています。しかし、この科全体に刺激性化合物が存在することを考えると、このニックネームはサトイモ科のほぼすべての属に当てはまる可能性があります。
被子植物系統発生ウェブサイトに基づく系統発生。[ 10 ]
サトイモ科の種に関する最も初期の観察の一つは、テオフラストスが著書『植物調査』の中で行ったものである。[ 11 ] サトイモ科は16世紀まで独立した植物群として認識されていなかった。1789年、アントワーヌ・ローラン・ド・ジュシューは著書『植物の科』の中で、つる性のサトイモ科植物をすべてポトス属、地生のサトイモ科植物をすべてアルム属またはドラコンティウム属に分類した。
この科の最初の主要な分類体系は、ハインリヒ・ヴィルヘルム・ショットによって作成され、彼は1858年に『Genera Aroidearum』 、1860年に『Prodromus Systematis Aroidearum』を出版した。ショットの体系は花の特徴に基づいており、属の概念を狭く解釈していた。アドルフ・エングラーは1876年に分類体系を作成し、それは1920年まで着実に改良された。彼の体系はショットの体系とは大きく異なり、栄養器官の特徴と解剖学的特徴に基づいている。この2つの体系はある程度ライバル関係にあり、分子系統学の出現によって新たなアプローチがもたらされる前は、エングラーの体系の方が支持者が多かった。[ 12 ]
サトイモ科の包括的な分類体系は、1997年にMayoらによって発表された。[ 13 ]
遺伝子配列に基づく現代の研究では、サトイモ科（ウキクサ亜科を含む）は単系統群であり、オモダカ目の中で最初に分岐したグループであることが示されています。[ 14 ] 2009 年のAPG III システムでは、以前はウキクサ科に分類されていた属を含め、この科が認められています。[ 15 ]ウキクサ科がサトイモ科に統合されたことは、すぐに普遍的に受け入れられたわけではありません。たとえば、2010 年のNew Flora of the British Islesでは、側系統群のサトイモ科と独立したウキクサ科が使用されていました。 [ 16 ]しかし、2019 年版では、ウキクサとその近縁種はサトイモ科に組み込まれました。 [ 17 ] : 872 Spirodela polyrhizaの包括的なゲノム研究が 2014 年 2 月に発表されました。[ 18 ]
サトイモ科には143属が認められています。[ 19 ]アンスリウム、エピプレムナム、モンステラ、フィロデンドロン、ザンテデスキアは、この科で最もよく知られている属のいくつかであり、コロカシア（タロイモ、アルビ）やザントソマ（「エレファントイヤー」、「猿」）も同様で、どちらも食用として栽培されています。世界最大の分枝しない花序は、アモルフォファルス・ティタヌム（タイタンアルム）のものです。[ 20 ]
サトイモ科には、世界的に経済的に重要な観賞用属が多数含まれています。アグラオネマ、アロカシア、アンスリウム、カラジウム、ディフェンバキア、エピプレムナム、ホマロメナ、モンステラ、ネフティティス、ラフィドフォラ、シンダプサス、スパティフィラム、シンゴニウム、ザミオクルカスなどです。水生植物の属であるアヌビアス、ブセファランドラ、クリプトコリネは、非常に高く評価され栽培されている水槽植物です。インドのラゲナンドラなど、最近記載された他の属は、アクアスケープの世界で徐々に知られるようになってきています。[ 21 ]フィロデンドロンは、新熱帯雨林の生態系において重要な属であり、家庭やインテリア装飾に広く使用されています。シンプロカルプス・フォエティダス（スカンクキャベツ）は、北米東部によく見られる種です。興味深い特徴として、この科には最大の分枝しない花序を持つタイタンアルム[ 20 ]（しばしば誤って「最大の花」と呼ばれる）と、最小の顕花植物と最小の果実を持つウキクサ（ Wolffia ）[ 22 ]が含まれている。
サトイモ科は被子植物の中で最も古い化石記録を持つ科の一つで、化石形態は白亜紀前期に初めて出現した。[ 1 ] [ 23 ]白亜紀前期の注目すべき化石には、ブラジルの後期アプチアン期のサトイモ科植物であるSpixiarum kipea [ 24 ]、[ 1 ]スペインの後期アルビアン期のサトイモ科植物の葉であるOrontiophyllum ferreri [ 1 ] 、スペインの後期アルビアン期のサトイモ科植物の肉穂花序であるTurolospadix bogneri [ 1 ]などがある。
サトイモ科の食用植物には、アモルフォファルス・ペオニイフォリウス（コンニャク）、コロカシア・エスクレンタ（コチュ、タロイモ、ダシーン）、キサントソマ（ココヤム、タンニア）、タイフォニウム・トリロバツム、モンステラ・デリシオサ（メキシカンブレッドフルーツ）などがあります。サトイモ科の植物は取引が少なく、クロップ・トラストが「孤児作物」と呼ぶほど植物育種家からも見過ごされていますが、広く栽培されており、自給農業や地元の市場では重要です。主な食用部分はデンプンを多く含む球茎で、葉や花も料理に使われます。[ 25 ]