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| カイトニア目 時間範囲:
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| 図1 Caytonia nathorstiiの全植物体再構成図[1] | |
科学的分類 
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| 王国： | 植物界 |
| クレード: | 維管束植物 |
| 分割： | †シダ植物門 |
| 注文： | †ケイトニアレス ゴサン、1932 |
| 家族： | †カイトニア科 クロイゼル、1926 |
| 属を形成する | |
カイトニア目（図1-2）は、中生代を通じて約2億5200万年前から6600万年前にかけての化石から知られる絶滅した種子植物の目である。[2] [3] [4]シダのような葉を持つ種子植物であるため、種子シダとみなされている。[4]ベリーのようなカップがあるため、かつては被子植物と考えられていたが、[5]この仮説は後に反証された。[6]しかし、一部の専門家は、被子植物の祖先または近縁種である可能性が高いと考えている。[7]被子植物の起源は不明のままであり、既知の種子植物グループと確実に結び付けることはできない。
歴史
この目として最初に特定された化石は、ヨークシャー州ケイトン湾のクロトン層のジュラ紀中期グリソープ層で発見され、[8]この群の名前は湾の名前に由来している。それ以来、世界中の中生代の岩石から発見されている。[9]ケイトン目は湿地帯で繁栄した可能性が高い。なぜなら、水に浸かった古土壌では、スギナなどの他の湿気を好む植物と一緒に発見されることが多いからである。[1]ケイトン目の最初の化石は、頁岩の圧縮状態で保存されており、表皮が非常によく保存されていたため、細胞組織学の研究が可能であった。[5]
説明
付随する茎の木質と保存された短い新芽は、ケイトニア目が季節的に落葉する低木および樹木であった証拠です。[1]ケイトニア目は種子を持つカップルを持つ稔性の枝を持っていました。[10]胚珠は、丈夫な外側のクチクラを持つ肉質のカップルの中にありました。個々の胚珠には、花粉が花粉室に通過できるようにする、微孔管と呼ばれる頂端管がありました。[11]カップルの外層は肉質で果実のようでした。これは動物による散布を助けた可能性があります。[1]カップルは直径4〜5mm、長さ約3mmで[12]（図1-2）、[5]ブルーベリーに似ています。生殖器官が特別に保護されていることから、ケイトニア目は種子を完全に囲む被子植物の先祖であるという考えが生まれました。
花粉粒は小さく、直径は25～30μmでした。花粉粒の大きさは、風媒花であるという考えを裏付けており、双球状の翼は受粉落下機構によって種子への侵入を可能にした可能性があります。[1]どちらの点でも、花粉は松の木の花粉に似ていました。[4]花粉は、4つが合体した花粉嚢で生成され、枝分かれした構造に付着していました。花粉嚢はクラスター状に構造から垂れ下がり、通常は長さ2cmです。[9]
化石として最も一般的かつ広範囲に見られるのは、サゲノプテリスの葉です（図3）。[5]これらは複葉で、通常は掌状に並んだ4枚の小葉で構成されています。個々の小葉の長さは最大6cmです。小葉には、一部のシダ植物のように吻合する葉脈がありますが、被子植物の葉に見られる葉脈の順序はありません。[1]
被子植物との関係
ケイトニアは、1925年にハムショウ・トーマスによって初めて記載された。彼は、カップルを詳細に調べた結果、これが被子植物の最も初期の例の1つであると信じるようになった。彼は、典型的な裸子植物とは異なり、胚珠全体がカップルに包まれていると考えていたが、これは間違いだった。彼は、最もよく理解するために、細心の注意を払って標本を集めて洗浄した。彼は、果実をさまざまな溶液で煮沸して、生きている状態に似せようと何週間も費やした。彼は、果実には柱頭があり、中央に漏斗状の開口部があり、そこに花粉粒が詰まると提唱した。 [5]花粉粒全体が胚珠に入ることはできないだろう。これは被子植物の特徴である。この理論は、トーマスの学生トム・ハリスによって1933年に反証された。ハリスは、同じ生殖器官を研究して異なる結果を得た。「果実のほとんどは、ケープ・スチュワートで収集された頁岩の非常に小さな破片をフッ化水素酸で溶かすことによって得られた」と彼は書いている。[6]果実の浸軟により主細胞壁が溶解し、クチクラと内部細胞器官が残る。これにより、ハリスは内部にある胚珠を詳しく観察することができた。胚珠を詳しく検査すると、胚珠管の中に花粉粒が丸ごと入っていた。これは被子植物ではなく裸子植物の生殖に典型的である。おそらく受粉は、胚珠が完全に膨らむ前の、殻頂と胚珠の発達の初期段階で行われたと思われる。[1]トーマスの当初の考えにより、多くの科学者がケイトニアレスは被子植物であった可能性があると信じるようになったが、ハリスのさらなる研究によりこの説は否定された。
カイトニア目の胚珠の封入は、被子植物の二重外皮の進化の初期段階であると考えられており、心皮は柄の発達によって形成された（図5 [7]）。被子植物の起源に関する他の理論では、被子植物は他のグループの中でも特にグロッソプテリダレス目（図5 [13]）に由来するとされている（植物の進化の歴史を参照）。
ギャラリー
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図2 A) 葉の構造 B) 葉脈 C) 花粉嚢 D) 花粉粒 E) 種子の構造 F) 托花 G) 側面から見た托花 H) 胚珠 -
図3ケイトン湾のグリソープ層から発見されたサゲノプテリス・フィリップシの化石葉。自然史博物館の標本、GJRetallack撮影 -
図 4 化石Caytonia nathorstii、胚珠を包む生殖器官。自然史博物館の標本、GJ Retallack 撮影。 -
![図5 カイトニア目、グロッソプテリダ目、被子植物の排卵構造を比較した図。上の図はカイトニア目を被子植物の祖先として示し[7]、下の図はグロッソプテリダ目の祖先を示している[13]。](https://img-server.japedia.wiki/wikipedia/commons/thumb/8/89/Reproductive_structures_of_Caytoniales_and_Glossopteris.jpg/500px-Reproductive_structures_of_Caytoniales_and_Glossopteris.jpg)
図5 カイトニア目、グロッソプテリダ目、被子植物の排卵構造を比較した図。上の図はカイトニア目を被子植物の祖先として示し、[7]下の図はグロッソプテリダ目の祖先を示している。[13]
参考文献
- ^ abcdefg Retallack, GJ; Dilcher, DL (1988). 「選択された種子シダの再構築」ミズーリ植物園年報. 75 (3): 1010–1057. doi :10.2307/2399379. JSTOR 2399379.
- ^ Niklas, Karl J. (1997).植物の進化生物学. シカゴ大学出版局. p. 470. ISBN 978-0-226-58083-8。
- ^ 米国科学アカデミー (2000)。アヤラ、フランシスコ J.、フィッチ、ウォルター M.、クレッグ、マイケル T. (編)。植物と微生物の変異と進化:ステビンズから 50 年後の新しい統合に向けて。米国科学アカデミー出版。p. 352。ISBN 978-0-309-07099-7。
- ^ abc アーノルド、チェスター（1947）。古植物学入門。ミラープレス。p.428。ISBN 978-1-4067-1861-4。
- ^ abcde Thomas, Hamshaw (1925). 「ケイトニアレス、ヨークシャーのジュラ紀の岩石から発見された新しい被子植物群」王立協会哲学論文集B213 (402–410): 299–363. doi : 10.1098 /rstb.1925.0006 .
- ^ ab Harris, TM (1933). 「Caytonialesの新メンバー」New Phytologist . 32 (2): 97–114. doi : 10.1111/j.1469-8137.1933.tb07001.x .
- ^ abc Doyle, JA (1978). 「被子植物の起源」. Annual Review of Ecology and Systematics . 9 : 365–392). doi :10.1146/annurev.es.09.110178.002053.
- ^ Friis, Else (2011).初期の花と被子植物の進化。
- ^ ab Elgorriaga, A.; Escapa, IH; Cúneo, R. (2019). 「南半球のカイトニア目：パタゴニアのロンコ・トラピアル層（下部ジュラ紀）の栄養体と生殖体の化石」。系統的古生物学ジャーナル。17 ：1477–1495。doi ： 10.1080/14772019.2018.1535456。
- ^ 「Caytoniales † - Plant Evolution & Paleobotany」. sites.google.com . 2016年3月9日閲覧。
- ^ Krassilov, VA (1977). 「Caytonialesに関する知識への貢献」.古植物学と花粉学のレビュー. 24 : 155–178. doi :10.1016/0034-6667(77)90010-0.
- ^ 「Caytonialesの重要性」www.hullgeolsoc.co.uk . 2016年3月9日閲覧。
- ^ ab Retallack, G.; Dilcher, DL (1981). 「被子植物のグロッソプテリド祖先に関する議論」.古生物学. 7 : 54–67. doi :10.1017/s009483730000378x.