裂開（植物学）

裂開とは、成熟した植物の構造が、その内部の弱い線に沿って裂けて、その内容物を放出することです。これは、果実、葯、胞子嚢でよく見られます。一部の完全な分離を伴う場合もあります。このように開く構造は、裂開性であると言われています。このように開かない構造は、非裂開性と呼ばれ、内容物を放出するために腐敗や捕食などの他のメカニズムに依存します。

裂開に似たプロセスは、いくつかの花芽（例えば、キキョウ、フクシア）でも起こりますが、包接裂開が関与しない限り、裂開と呼ばれることはほとんどありません。開花は通常、花が開くことを指します。裂開では、 離開のプロセスによる構造の損失が伴う場合と伴わない場合があります。失われた構造は、脱落性であると言われています。

種子の散布を引き起こす形質は、種子を集めることが目的である農家にとって不利であるため、裂開を操作することで作物の収穫量を向上させることができます。農業上重要な多くの植物は、裂開を減らすように品種改良されてきました。

爆発的裂開は、種子や胞子を親植物から遠くに飛ばす弾道的な散布形態である。この急速な植物運動は、動物の助けを借りずに限られた散布を達成することができる。注目すべき例としては、100メートル（300フィート）まで種子を飛ばすことができる砂箱の木（Hura crepitans）があり、発生する大きな音から「ブーマープラント」と呼ばれている。別の例としては、触られると爆発的裂開が引き起こされるインパチェンスがあり、この植物は「タッチミーノット」と呼ばれている。 「噴出キュウリ」と呼ばれるエクバリウムエラテリウムは、爆発的裂開を利用して種子を散布し、成熟した果実から粘液の流れの中に種子を噴出させる。胞子嚢の爆発的裂開は、ミズゴケの特徴である。^[1]

小室破壊性裂開では、小室壁が隔壁の間で裂け、隔壁はそのまま残りますが、敗血症性裂開では、小室を分ける隔壁で裂けます。敗血症性裂開と小室破壊性裂開は完全には区別されない場合があり、場合によっては、隔壁と小室壁の両方が裂けます。

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  破裂裂開。Ledum palustreのカプセルの小室間の隔壁は、果実が開くと裂けて種子が放出されます。
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  小室破壊裂開。サルスベリの蒴果の小室は果実が開くと裂けますが、隔壁はそのまま残ります。
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  Peganum harmalaにおける小胞体裂開
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  複雑な形態の裂開。ハイビスカス トリオナムの萼が先端方向に開き、内部のカプセル (子房) が露出しています。カプセルは中央で垂直に裂け、小室の壁も裂けています。

裂開は、囲んでいる構造のさまざまな部分の破壊によって起こります。そのメカニズムはさまざまな方法で分類できますが、中間的な形態も発生します。

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  一対の葯の横方向裂開
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  一対の葯の縦方向の裂開
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  一対の葯の弁裂開
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  一対の葯の殺虫裂開

小さな穴 (孔) を通した裂開は、孔破壊裂開と呼ばれます。孔には蓋 (蓋付き孔破壊裂開または蓋付き裂開)がある場合があり、蓋(蓋付き)がない場合もあります (無蓋孔破壊裂開または無蓋付き裂開)。

殺胞子裂開は、多くの無関係な生物、果実で発生し、種子の放出を引き起こし、また多くの生物（顕花植物、シダ、菌類、粘菌）の胞子嚢でも発生します。さまざまな花の殺胞子葯は、昆虫による 受粉に関連しています。

環状裂開は、蓋が完全に分離する水平方向の開口部を伴う。このタイプの裂開は、一部の果実や葯^[2]、また一部の花芽でも発生する。

葯の裂開は、花粉粒の放出を引き起こす葯の最終機能です。このプロセスは、花粉の分化、花の発達、花の開花と正確に連動しています。

葯壁は特定の場所で破れます。通常、この場所は各葯室の間のくぼみとして観察され、葯の長さに沿って伸びますが、葯の裂開が殺孔性である種では、小さな孔です。花粉が葯から外側の裂け目（花の中心に対して）を通して放出される場合は、外方裂開であり、花粉が内側から放出される場合は、内方裂開です。花粉が花の内側または外側ではなく、横にある他の葯に向かって位置する裂け目を通して放出される場合は、内方裂開です。

口蓋は葯の裂開が起こる部分です。口蓋と隔壁細胞の退化は、発生的にタイミングを計った細胞死プログラムの一部です。裂開には、内嘴層の拡大とそれに続く乾燥も必要です。内嘴組織は、葯の裂開につながる張力の原因です。この組織は通常、1層から数層の厚さで、不均一な木質化により細胞壁の厚さが不均一です。細胞は水分を失い、不均一な厚さのために薄い細胞壁が大きく伸びます。これにより張力が生じ、最終的に葯が弱い線に沿って裂けて花粉粒が大気中に放出されます。

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  一般的なミルクピーの葯裂開前と裂開中の画像
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  殺虫性葯裂開
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  縦方向の葯裂開

ユーカリ属および関連属の花芽は、周縁的に切断される裂開を伴って開きます。小さな傘が円形の水平領域に沿って花芽の残りの部分から分離します。

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  コリムビア・フィシフォリア
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  ユーカリ・グロブルス

果実の裂開には様々な種類があり、構造も様々です。果実の中には裂開しないものもあり、種子を散布するために開くことはありません。乾性裂開は乾燥時に起こる裂開で、湿性裂開は果実が吸湿性であるため、湿潤時に起こる裂開です。1つの心皮から生じる裂開果実は子嚢果または豆果であり、複数の心皮から生じる裂開果実は蒴果または長角果です。^[3]

裂開果実の一例は長角果である。この果実は、融合した2つの心皮からなる雌蕊から発生し、^[3]受精すると成長して長角果となり、その中に発達中の種子が含まれる。種子が成熟すると裂開が起こり、弁が中央の隔壁から分離して種子が解放される。これは破砕としても知られ、種子散布のメカニズムとして重要となり得る。このプロセスは葯の裂開に似ており、破裂する領域（裂開帯）は、弁（子房の外壁）と残果（子房の残存する隔壁）の間の果実の全長にわたっている。成熟すると、裂開帯は実質的に弁と残果の2つの木質化細胞領域間の非木質化層となる。破砕は、裂開帯における細胞壁の緩みと、乾燥細胞の異なる湿度応答特性によって確立された張力の組み合わせによって発生します。^[4]

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  ポリープの果実は裂開してポリープを破壊し、種子は「クラウン」の下の孔から出てくる。
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  ピーナッツ：裂開しない地下の豆類の果実
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  Thlaspi arvense、果実は裂開した長角果である
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  シャクナゲの蒴果には敗血性裂開があり、果実は心皮の間の隔壁を通して裂けます。
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  アヤメ科の果実は小室裂開性で、果実は各心皮の子房壁を突き破り、種子が小室から直接出てくる。
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  アナガリスの果実は、円周状に裂開して開きます。小さな傘が円形の水平帯に沿って果実の残りの部分から分離します。
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  アナガリスの果実、環状裂開
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  スパトグロティス・プリカータのカプセルは、ほとんどのランと同様に、両端が閉じたまま、3～6個のスリットに沿って縦に裂けます。

コケのカプセルに見られる内皮細胞組織は、葯の壁にある内皮細胞と同様に裂開時に機能します (上記参照)。

多くの薄胞子嚢シダは胞子嚢の周りに環状部を持ち、そこから胞子が排出されます。真胞子嚢シダは一般に特殊な開裂機構を持ちません。

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  真胞子嚢シダ植物であるボトリキウムの水平スリットを通した胞子嚢の裂開。

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  さまざまな方法で裂開する粘菌のさまざまな胞子嚢

• 離解- 構造の分離により構造が失われる
• 開花— 花が開くこと
• 胞子嚢内部に形成され、スギナ、苔類、ツノゴケ類の胞子散布を助ける構造物
• ロメント— 裂開はするが裂開しないタイプの果物
• 分裂果皮— 裂開する果実の一種で、裂開する場合と裂開しない場合があります。

• 「葯の裂開の方向」オーストラリア植物誌。2018年2月28日。 2024年3月25日閲覧。
• 「葯の裂開」 。 2024年3月25日閲覧。