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| ヒノキ科 時間範囲:（三畳紀後期の記録の可能性あり）
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| Cupressus sempervirens の葉と球果 | |
科学的分類 
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| 王国： | 植物界 |
| クレード: | 維管束植物 |
| クレード: | 裸子植物 |
| 分割： | マツ科植物 |
| クラス： | ピノプシダ |
| 注文： | ヒノキ科 |
| 家族： | ヒノキ科 バートレット[1] |
| 亜科[2] | |
ヒノキ科は針葉樹の科です。この科には、ジュニパーやセコイアを含む 27～30 属 (17属単型) があり、合計で約 130～140 種が存在します。これらは雌雄同株、亜雌雄異株、または(まれに)雌雄異株の樹木および低木で、高さは最大 116 メートル (381 フィート) になります。成木の樹皮は一般にオレンジ色から赤褐色で、筋状の質感で、しばしば垂直の帯状に剥がれたり剥がれたりしますが、種によっては滑らかで鱗状または硬く四角い割れ目があるものもあります。
説明
葉は、属によって、螺旋状、交差対葉（各対は前の対に対して90°の角度で相対する）または3枚または4枚の交差対葉の輪生状に配置される。若い植物では、葉は針状であるが、多くの属の成熟した植物では小さく鱗状になる。一部の属と種は、生涯にわたって針状の葉を保持する。[1]古い葉はほとんどの場合、個別に落葉せず、小さな群葉（葉の散布）として落葉する。[1]例外は、枝に成長する新芽の葉である。これらの葉は、樹皮が剥がれ始めると最終的に個別に落ちる。ほとんどが常緑で、葉は2～10年持続するが、3つの属（グリプトストロブス属、メタセコイア属、タクソディウム属）は落葉性であるか、落葉性種を含む。
種子球果は木質、革質、または ( Juniperusでは) 液果で肉質で、1 つの鱗片に 1 個から数個の胚珠がある。苞鱗片と胚珠鱗片は先端を除いて融合しており、先端では苞鱗片が胚珠鱗片上の短い棘 (しばしば umbo と呼ばれる) として見えることが多い。葉と同様に、球果の鱗片は属によって螺旋状、交差状 (対生)、または輪生状に配列する。種子はほとんどが小さく、やや扁平で、種子の両側に 1 つずつ狭い翼が 2 つある。まれに ( Actinostrobusなど) 断面が三角形で 3 つの翼がある。いくつかの属 ( GlyptostrobusやLibocedrusなど) では、片方の翼がもう片方よりもかなり大きく、他のいくつかの属 ( Juniperus、Microbiota、Platycladus、Taxodiumなど) では、種子はより大きく、翼がありません。実生は通常 2 枚の子葉を持ちますが、種によっては 6 枚まであります。花粉球は科全体で構造がより均一で、長さ 1～20 mm で、鱗片は属によって、やはり螺旋状、交差 (対生) または輪生に配置されます。花粉球は、シュートの先端に単独で (ほとんどの属)、葉腋に ( Cryptomeria )、密集して ( CunninghamiaおよびJuniperus drupacea )、または別個の長く垂れ下がった円錐花序のようなシュートに ( MetasequoiaおよびTaxodium ) 生じることがあります。
ヒノキ科は広く分布する針葉樹の科で、南極を除くすべての大陸にほぼ全世界的に分布し、分布範囲は北極圏ノルウェーの北緯70度（Juniperus communis）[3]から南端チリの南緯55度（Pilgerodendron uviferum）まで広がっており、他のどの針葉樹種よりも南に広がっています。[4] Juniperus indicaはチベットで標高4930メートルに達します。[5]極地ツンドラと熱帯低地雨林 を除き、陸上の生息地のほとんどは占有されています[要出典]（ただし、いくつかの種は温帯雨林と熱帯高地雲霧林の重要な構成要素です）。また、砂漠ではまれで[要出典] 、中央サハラのCupressus dupreziana [誰？ ]など、いくつかの種のみが深刻な干ばつに耐えることができます。全体的には広い分布域を持つものの、多くの属や種は極めて限られた分布域しか持たず、絶滅危惧種となっているものも数多くあります。
世界最大の木 (セコイアデンドロン・ギガンテウム) と現在最も高い木 (セコイア・セムペルビレンス) はヒノキ科に属し、最も長寿の樹木種10 種のうち 6 種もヒノキ科に属します。
分類
分子および形態学的研究により、ヒノキ科は拡大され、以前は別個の科として扱われていたが、現在では一貫した特徴においてヒノキ科と異ならないことが示されたTaxodiaceae属が含まれるようになった。メンバー属は、 Athrotaxidoideae、Cunninghamioideae、Sequoioideae、Taiwaniioideae、およびTaxodioideaeの5つの異なるヒノキ科亜科に分類され、これらはCallitroideaeおよびCupressoideaeを含む、厳密な意味でのヒノキ科の基底段階を形成する。以前のTaxodiaceae属であるSciadopitysは、ヒノキ科の他の属とは遺伝的に異なるため、別の単型科Sciadopityaceaeに移動された。いくつかの分類では、ヒノキ科はCupressales目に上げられている。分子生物学的証拠は、ヒノキ科がイチイ科（イチイ科）の姉妹群であることを支持し、イチイ科は三畳紀前期から中期に分岐した。この両者を含む系統群は、ペルム紀前期から中期にこれらから分岐したシナノキ科の姉妹群である。 [6]ヒノキ科の最古の決定的な記録は、パタゴニアの前期ジュラ紀（プリエンスバッキアン）のAustrohamia minutaであり、植物の多くの部分から知られている。[7] Austrohamiaの生殖構造は、原始的に現生するタイワンヒノキ属やカニングハミア属のものと非常に類似している。中期から後期ジュラ紀までに、ヒノキ科は北半球の温帯から熱帯の地域に豊富に分布していた。このグループの多様性は白亜紀の間も増加し続けた。[8]非タキソディア科ヒノキ科（CallitroideaeとCupressoideaeを含む系統）の最も古い出現は中期白亜紀で、北米のセノマニアンから「 Widdringtonia」アメリカーナが代表的であり、その後白亜紀後期から新生代前期にかけて多様化した。[9]
この科は遺伝学的および形態学的分析に基づいて、以下のように7つの亜科に分類される。[10] [11]
- 亜科カニンガム亜科 (Zucc. ex Endl.) クイン[12] [13]
- 亜科 タイワンイワヒバリ 亜科L.C.Li [12]
- タイワニア・ ハヤタ
- アトロタキシド イデ亜科L.C.Li [12]
- アトロタキシス D.ドン– タスマニア杉
- セコイア 亜科サクストン[12]
- 亜科タクソディオイデア科 Endl. ex K.Koch [12]
- スギ
- Glyptostrobus Endl. – 中国の沼地のヒノキ
- タクソディウム リッチ。 – ラクウショウ
- 亜科Callitroideae サクストン[14]
- 亜科ヒノキ亜科 Rich. ex Sweet [15]
2010年に行われたアクチノストロバスとカリトリスに関する研究では、 42の形態学的および解剖学的特徴の分析に基づいて、アクチノストロバス属の3種が拡張されたカリトリスの中に位置づけられました。[16]
2000年の形態学的および分子学的データに基づく系統発生。[17]さらにいくつかの論文では、Cupressus属を合計4つの属に分離することを示唆している。[18] [19]
2021年の分子生物学的研究では、非常に類似した系統樹が支持されたが、若干の違いがあり、Cupressus（側系統であることが判明）の分裂も確認された。[6]
用途
多くの種は重要な木材源であり、特にCalocedrus属、Chamaecyparis属、Cryptomeria属、Cunninghamia属、Cupressus属、Sequoia属、Taxodium属、およびThuja属が重要である。Calocedrus decurrensは木製鉛筆の主材で、箪笥、羽目板、床材にも使用される。[20]中国では、baimuまたはbomuとして知られるヒノキ材[21]が家具に彫られ、Cupressus funebris [21]が特に使用され、特に熱帯地域では福建ヒノキ[22]と芳香材であるGlyptostrobus pensilis [23] が使用された。Juniperus virginianaはネイティブアメリカンによって道標として使用されてきた。その心材は香りがよく、衣装箱、引き出し、クローゼットの蛾よけとして使用される。これは香水や薬に使用されるジュニパーオイルの原料である。この木材は、耐久性のある柵の支柱や弓にも使用されます。
いくつかの属は園芸において重要である。ジュニパーは常緑樹、低木、グランドカバーとして植えられる。何百もの栽培品種が開発されており、[24]青、灰色、黄色の葉を持つ植物も含まれる。[25] ヒノキとニオイヒノキも、ローソンのヒノキを含む樹木だけでなく、何百もの矮性栽培品種を提供している。ドーン・レッドウッドは、その優れた園芸的性質、急速な成長、生きた化石としての地位のために、観賞用樹木として広く植えられている。[26]ジャイアント・セコイアは人気の観賞用樹木であり[27]、時々木材として栽培される。[28]ジャイアント・セコイア、[29]レイランド・ヒノキ、アリゾナ・ヒノキは、クリスマスツリーとして少量栽培されている。[30]
いくつかの種は文化的に重要な意味を持っています。アウエウエテ（Taxodium mucronatum）はメキシコの国木です。[31] [32]コーストレッドウッドとジャイアントセコイアは共同でカリフォルニア州の州木に指定されており、[33]自生している場所では主要な観光名所となっています。[34]レッドウッド国立州立公園やジャイアントセコイア国定公園などの公園は、コーストレッドウッドとジャイアントセコイアの残存林のほぼ半分を保護しています。ラクウショウはルイジアナ州の州木です。南部の沼地に生えるラクウショウは、しばしばスペイン苔で覆われており、もう一つの観光名所です。フロリダ州のビッグサイプレス国立保護区で見ることができます。ラクウショウの「膝」は、土産物として売られたり、ランプに加工されたり、彫刻されて民芸品になったりすることがよくあります。[35]モントレーのラクウショウは、観光客や写真家がよく訪れ、特にローンサイプレスとして知られる木はよく訪れます。[36]
ネイティブアメリカンや初期のヨーロッパの探検家は、壊血病の治療薬としてトゥジャの葉を使用していました。フォキエニアの根を蒸留すると、ペモウオイルと呼ばれる精油が生成されます[37]。これは医薬品や化粧品に使用されます[38] 。
ジャラル・ソルタニ (ブ・アリ・シナ大学) とエリザベス・アーノルド(アリゾナ大学)のグループによるヒノキ科の内生菌生物学の最近の進歩により、ヒノキ科には内生菌と内生菌細菌の共生が広く見られることが明らかになりました。さらに、両グループにより、ヒノキ科の内生菌の農林業と医療における現在の用途と潜在的な用途が示されています。
化学
ヒノキ科の樹木には、特にテルペンやテルペノイド[39]などの幅広い抽出物が含まれており、どちらも強い、そしてしばしば心地よい香りを持っています。
心材、樹皮、葉は、テルペンが最も多く含まれる部位です。[40]これらの化合物のいくつかは他の樹木にも広く分布しており、いくつかはヒノキ科に特有のものです。針葉樹に含まれる最もよく知られているテルペノイドは、セスキテルペノイド、ジテルペン、トロポロンです。ジテルペンはさまざまな種類の針葉樹によく見られ、この科に特有のものではありません。一部のセスキテルペノイド（例：ビサボラン、キュベナン、グアイアネ、イランガン、ヒマカラン、ロンギフォラン、ロンギボルナン、ロンギピナン、セドラン、トゥジョプサン）は、マツ科、ポドカルパ科、スギ科にも存在します。[39]一方、カミグラン、クパラン、ウィドラン、アコランは、ヒノキ科に特有のものです。ヌートカチン、チャヌーチン、ツヤプリシノール、ヒノキチオールなどのトロポロン誘導体は、特にヒノキ科に特徴的な成分です。
病気の媒介者
いくつかの属は、リンゴやリンゴ亜科の他の関連樹木に被害を与えるGymnosporangium rustの代替宿主である。[41]
アレルギー性
ヒノキ科の多くの属の花粉はアレルギー性があり、花粉が豊富な地域では大きな花粉症の問題を引き起こします。 [42]最も顕著なのは、日本におけるスギ花粉です。[43] OPALSアレルギースケール評価が10点満点中8点以上のアレルギー性の高いヒノキの種には、Taxodium、Cupressus、Callitris、Chamaecyparis、およびAustrocedrusとWiddringtoniaの雄株と単雄株の変種があります。[ 44 ]ただし、 Austrocedrusの雌株とWiddringtoniaの雌株など、一部の種の雌株はアレルギーを引き起こす可能性が非常に低い（OPALSアレルギースケール評価が2以下）ものもあります。[44]
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さらに読む
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- Soltani, J., Zaheri Shoja, M., Hamzei, J., Hosseyni-Moghaddam, MS, Pakvaz, S. (2016) ヒノキ科の内生細菌群集の多様性と生物活性。森林病理学、46: 353–361。
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外部リンク
- ヴィラルデベル樹木園 様々な種の円錐形画像
- 裸子植物データベース: ヒノキ科
- 中国の植物 – ヒノキ科
- 北アメリカの植物 – ヒノキ科
- ×Taxodiomeria peizhongii 樹木「Dongfangshan」US PP17767 P3
ウィキメディア・コモンズのヒノキ科に関連するメディア
Wikispeciesのヒノキ科に関連するデータ