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竹の開花は、ある場所に生えている竹が一斉に花を咲かせ、種をつけた状態になる自然現象です。ほとんどの顕花植物は毎年、あるいは年に複数回開花しますが、竹は数年に一度しか開花せず、開花後に枯れてしまうという点で特異な存在です。通常、同じ種類の竹はすべて同じ年に開花して枯れ、その後、種から新しい竹が育ちます。
竹の寿命は種によって異なりますが、通常40年から80年程度です。一般的に、新しい竹は根元のタケノコから生えてきます。ほとんどの種では、間隔を置いて開花が始まります。開花後、花は実（インドや中国の一部地域では「竹米」と呼ばれる）をつけます。その後、竹林は枯れていきます。竹林は通常単一の種で構成されているため、竹の枯死は広範囲に及びます。
多くの竹種は、65年や120年といった極めて長い間隔で開花します。これらの分類群は集団開花（または群生開花）を示し、特定のコホートに属するすべての植物が数年にわたって開花します。このコホートからクローン繁殖によって得られた植物は、別の場所に植えられたかどうかに関わらず、開花します。知られている最長の集団開花間隔は、Phyllostachys bambusoides (Sieb. & Zucc.) 種の130年です。この種では、地理的な場所や気候条件の違いに関わらず、同じ系統のすべての植物が同時に開花し、その後枯死します。開花時期に環境の影響がないことは、植物の各細胞に何らかの「目覚まし時計」が存在し、栄養成長の停止とすべてのエネルギーの花の生産への転換を知らせていることを示しています。[ 1 ]このメカニズム、およびその背後にある進化的原因は、依然として大部分が謎です。
竹の花は主に風媒花であり、一斉開花時にはそれで十分である。開花時期がずれるDendrocalamus属の株では、受粉不足（受粉不足）が生じる可能性があるが、人工授粉で修正できる。D . membranaceusとD. sinicusは自家受粉が可能であるが、主に他家受粉する。ミツバチは効果的な受粉媒介者となる。[ 2 ]
この一回繁殖性の大量開花現象の進化を説明する仮説の一つは、捕食者飽和仮説である。この仮説は、一斉に結実することで、個体群が果実で地域を溢れさせ、種子の生存率を高めると主張している。したがって、捕食者が満腹になるまで食べても、種子は残る。竹は、げっ歯類の捕食者の寿命よりも長い開花サイクルを持つことで、開花イベントの間隔期間中に飢餓を引き起こすことにより、動物の個体数を調整することができる。したがって、成体クローンの死は資源の枯渇によるものであり、親植物にとっては、自身の再生のためにエネルギーを温存するよりも、大量の種子を作るためにすべての資源を費やす方が効果的である。[ 3 ]
火災サイクル仮説と呼ばれる別の仮説では、周期的な開花とその後の成木の枯死は、生息地に撹乱を生み出し、実生が成長するための隙間を提供するメカニズムとして進化してきたと主張している。この仮説では、枯れた稈が大量の燃料となり、落雷の大きな標的にもなるため、山火事の可能性が高まると主張している。[ 4 ]竹は初期遷移植物として攻撃的であるため、実生は他の植物を凌駕し、親が残した空間を占領することができる。
しかし、どちらの説も異なる理由で異論を唱えられています。捕食者飽和仮説では、開花サイクルが地元のげっ歯類の寿命の10倍も長い理由が説明できず、これは予測されていません。竹の火災サイクル仮説は、一部の科学者によって不合理だと考えられています。彼らは[ 5 ]、火災は人間によって引き起こされるものであり、インドでは自然火災は発生しないと主張しています。この考えは、インド全土の乾季における落雷データの分布に基づくと誤りであると考えられています。しかし、これに対する別の反論は、生物が自然な進化の過程で、落雷のような予測不可能なものを利用して生存の可能性を高める前例がないことです。[ 6 ]
最近では、開花周期の極端な長さについて、捕食者飽和仮説などによって示唆される安定化選択と、開花間隔が長い植物はより多くの種子を放出する傾向があるという事実の両方を含む数学的な説明が提案されている。 [ 7 ] [ 8 ]この仮説は、竹の開花間隔が整数倍で増加すると主張している。集団の開花間隔の非整数倍で開花する突然変異の竹は、種子を単独で放出し、集団開花の利点（捕食者からの保護など）を享受しない。しかし、集団の開花間隔の整数倍で開花する突然変異の竹は、集団開花イベント中にのみ種子を放出し、集団の平均的な植物よりも多くの種子を放出する。したがって、それは集団を乗っ取り、以前の開花間隔の整数倍の開花間隔を確立することができる。この仮説は、観察された竹の開花間隔は比較的滑らかな数値であり、小さな素数に因数分解されると予測している。
しかし、大量結実には直接的な経済的および生態学的影響もあります。たとえば、ベンガル湾周辺では、 Melocanna bambusoides の個体群が 30 ～ 35 年ごとに開花して結実すると、壊滅的な影響が生じます[ 9 ]。結実後に竹が枯れると、地元の人々は建築資材を失い、竹の実が大量に増えると、げっ歯類の個体数が急速に増加します。げっ歯類の数が増えると、穀物畑や貯蔵食料を含む利用可能なすべての食料を消費し、飢饉につながることもあります[ 10 ]。これらのネズミは、チフス、腸チフス、腺ペストなどの危険な病気を媒介することもあり、げっ歯類の数が増えると、これらの病気が流行規模に達する可能性があります[ 1 ] [ 3 ]。ネズミの個体数と竹の開花の関係は、2009 年のNovaドキュメンタリー「Rat Attack」で調査されました。
広範囲にわたる竹林の突然の枯死は、絶滅危惧種のジャイアントパンダなど、竹を食料源とする動物に圧力をかける。[ 11 ]また、家畜化されたニワトリの祖先は、開花と種子散布が起こるときに積極的に産卵することで、この散発的な食料供給の急増に適応したという仮説もある。[ 12 ]
開花すると大量の種子が生産され、通常は枝の先端からぶら下がります。これらの種子から新しい世代の植物が生まれ、開花前の植物と外見が同じである場合もあれば、稈の縞模様の有無や色の変化など、異なる特徴を持つ新しい品種が生まれる場合もあります。開花は有性生殖の一形態であり、クローン繁殖よりも遺伝的多様性を生み出します。逆に、開花がまれであるため、有性生殖によって人工的に新しい竹の品種を作り出すことは困難です。[ 13 ]
「気温、湿度、降雨量などの環境要因、特定の竹種の固有の生物リズム、竹の根茎の形態を分析することで、竹の開花を予測することが可能です。」オーキシン-サイトカイニンやABAなどの化学物質は試験管内で開花を誘発することが知られていますが、植物全体には使用されていません。竹の花粉は、将来の育種努力に役立つ遺伝物質として保存することができ、開花時期がずれている集団や、異なる種を交配することも可能です。[ 13 ]
いくつかの竹種は、散発的に開花することが報告されているにもかかわらず、種子をつけないことが知られている。Bambusa vulgaris、Bambusa balcooa、およびDendrocalamus stocksii は、そのような竹の一般的な例である。[ 14 ]