説明 スギナ( Equisetum arvense )トクサの 葉は 著しく退化しており、通常は光合成を 行わない。葉には単一の分岐しない維管束痕があり、これが 小葉 の特徴である。しかし、1999年に、トクサの小葉はヒカゲノカズラ類 (ヒカゲノカズラ類とその近縁種)のように祖先的なものではなく、むしろ大葉 の退化によって進化した派生的な適応 であると認識された。[ 9 ]
トクサの葉は輪生状に並び、 節鞘 に融合している。茎は通常緑色で光合成を行い、中空で節があり、隆起している(隆起は3本の場合もあれば、通常6~40 本ある)のが特徴である。節には枝の輪生がある場合とない場合がある。[ 10 ] 珍しいことに、枝は節間の葉の下から生え、基部の間の芽から成長することが多い。
栄養茎:B = 輪生枝、I = 節間、L = 葉、N = 節 トクサ(Equisetum braunii) の球果は、分枝していない茎の先端に生じる。トクサ( Equisetum hyemale )の顕微鏡写真(2-1-0-1-2は1ミリメートル 、1 / 20 目盛り)。小さな白い突起は、細胞上に蓄積したケイ 酸 塩です 。
胞子 胞子は 、茎の先端にある円錐状の構造物である胞子 嚢柄 の下に形成される。多くの種では、胞子嚢柄を持つシュートは分枝せず、一部の種(例えば、セイヨウ トクサ )では光合成を行わず、春の早い時期に形成される。他のいくつかの種(例えば、セイヨウトクサ)では、不稔 シュート と 非常によく似ており、光合成を行い、枝が輪生している。[ 11 ] : 12-15
トクサ類はほとんどが同胞子性で あるが、野トクサでは、より小さな胞子から雄性前葉体が生じる。 胞子には4本の弾糸 があり、これは水分に敏感なバネとして機能し、胞子嚢が 縦に裂けた後、這ったり跳ねたりする動きによって胞子の散布を助ける。[ 12 ] 胞子は光合成を行い、寿命は通常最大2週間だが、湿度の高い条件下ではすぐに発芽し、配偶体 へと発達する。[ 13 ]
細胞壁 試験したすべてのトクサ 属植物の粗細胞抽出物には、混合結合グルカン :キシログルカンエンドトランスグルコシラーゼ(MXE)活性が含まれている。[ 14 ] これは新規の酵素であり、他の植物には存在しないことが知られている。さらに、試験したすべてのトクサ属 植物の細胞壁には、最近までイネ目植物に限定されていると考えられていた 多糖類である 混合結合グルカン (MLG)が含まれている。[ 15 ] [ 16 ] トクサ属 とイネ目植物の進化的な距離は、それぞれが独立してMLGを進化させたことを示唆している。トクサ属 にMXE活性が存在することは、細胞壁修飾の何らかのメカニズムとともにMLGを進化させたことを示唆している。試験したトクサ属 以外の陸上植物には、検出可能なMXE活性がない。XET活性と細胞年齢の間に負の相関が観察されたことから、 XET は細胞膨張中の制御された壁の緩みにおいてエンドトランスグリコシル化を触媒しているという示唆が得られた。[ 17 ] Poales に MXE がないことは、そこで MXE が現在不明な別の役割を果たしていることを示唆している。MXE 活性と細胞年齢の相関関係から、MXE は細胞増殖の停止を促進すると提唱されている。
分布と生態 トクサ属(Equisetum) は、熱帯以外の北半球に集中して分布していますが、南極大陸 、オーストラリア 、ニュージーランド、 太平洋 の島々以外には自然には生息していないものの、ほぼ世界中 に分布しています。北ヨーロッパでは10種(E. arvense 、E. fluviatile 、E. hyemale 、E . palustre 、E. pratense 、E. ramosissimum 、 E. scirpoides 、E. sylvaticum 、E. telmateia 、E . variegatum )が最も一般的です。イギリスには これらの種のうち9種が生息しており、ヨーロッパのリストにあるE. scirpoides だけが欠けています。 [ 33 ] [ 10 ] 北アメリカ北部(カナダと米国最北部)にも、9種(E. arvense 、E. fluviatile 、E. laevigatum 、E. palustre 、E. praealtum 、E. pratense 、E. scirpoides 、E. sylvaticum 、およびE. variegatum )が生息している。18種のうち、赤道以南に自生することが知られているのはわずか5種(E. bogotense 、E. giganteum 、E. myriochaetum 、E. ramosissimum 、およびE. xylochaetum )のみである。
これらは多年生植物 で、ほとんどの温帯種では草本 で冬に枯れますが、ほとんど の熱帯種や温帯種のE. hyemale (ラフ ホーステール)、E. ramosissimum (ブランチ ホーステール)、E. scirpoides (ドワーフ ホーステール) 、 E. variegatum (斑入りホーステール) のように常緑です。通常、高さは 20 cm ~ 1.5 m (8 インチ ~ 5 フィート) に成長しますが、亜熱帯の「巨大ホーステール」は5 m (16 フィート) ( E. giganteum 、南部巨大ホーステール) や8 m (26 フィート) ( E. myriochaetum 、メキシコ巨大ホーステール) まで成長することが記録されており、さらに高くなることもあると言われています。[ 34 ]
1種であるEquisetum fluviatile は、水中に根を張り、茎を空中に伸ばす水生植物です。茎は地下深くにある掘り出すのが難しい根茎から生じます。 スギナ(E. arvense ) は、引き抜かれた後も根茎から容易に再生するため、厄介な雑草 となることがあります。種子植物を 枯らすように設計された多くの除草剤 の影響を受けません。[ 35 ] 茎にはワックス状の被膜があるため、グリホサートなどの接触型除草剤に耐性があります。[ 36 ] しかし、E. arvenseは 酸性土壌を好むため、土壌のpHを 7または8にするために石灰を 使用して駆除の取り組みを補助することができます。 [ 37 ] この属の植物は、オーストラリア で有害雑草に指定されています。[ 38 ]
ニュージーランド ではすべてのトクサ属植物 が「望ましくない生物」に分類され、国家有害植物協定 に記載されています。[ 39 ]
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