アスクレピアス

アスクレピアスは、多年生の草本性顕花植物で、ミルクウィードとして知られています。ミルクウィードという名前は細胞が損傷した箇所から滲み出る、カルデノリドと呼ばれる心臓配糖体を含む乳状の物質である^{ラテックスに由来します。 [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]}ほとんどの種は、主にカルデノリドの存在により、人間や他の多くの種に対して有毒です。しかし、このような植物の多くと同様に、一部の種はミルクウィードの葉や花の蜜を餌としています。ミルクウィードを餌とする注目すべき生物は、オオカバマダラです。オオカバマダラは、幼虫の宿主植物として特定のミルクウィードを利用し、必要としています。

トウワタ属には、アフリカ、北アメリカ、南アメリカに広く分布する200種以上が含まれています。^{[ 7 ]}以前はキョウチクトウ科に属していましたが、現在はキョウチクトウ科のトウワタ亜科に分類されています 。

紀元1世紀、ディオスコリデスはギリシャ語で ἀσκληπιάς (asklepias) と呼ばれる植物について記述し^{[ 8 ]}、大プリニウスはラテン語で asclepias と呼ばれる植物について記述した^{[ 9 ]} 。通常、ギリシャの医学の神アスクレピオスの名前から派生したものと説明されているが、どちらの著者もこの植物と関連付けて神について言及していない。彼らの植物はその後、現在Vincetoxicum hirundinariaとして知られる植物として一般的に認識されるようになった^{[ 8 ]}。古い記述は短く曖昧ではあるが、 Vincetoxicum hirundinaria はツタのような葉を持たないため、一部の植物学者はこれに異議を唱えている^{[ 10 ] [ 11 ] 。}

リンネは、 1737年に出版した『植物属』の中で、属内の特定の植物を明記することなく、初めてアスクレピアス属について記述した。 ^{[ 12 ]}リンネは、1745年に『スウェーデン植物誌』^{[ 13 ]}、1749年に『薬物誌』^{[ 14 ]}を出版した。どちらの本でも言及されているアスクレピアスは、後にアスクレピアス・ヴィンケトキシカムと命名されるものだけである。どちらの本にも、薬学ではこの植物はヒルンディナリアと呼ばれていると記されている。リンネは、アスクレピアスという名前の由来をどの著作にも述べていないが、おそらく何世紀も前から薬草学者や植物学者によってこれらの植物に使われていたためであろう。^{[ 10 ]}これらの出版物は、1753年にリンネが、より長い記述ではなく、属と種の2つの単語だけで名前を付けるという革新を行う以前のものである。^{[ 15 ]}

リンネは1753年の著書『植物種誌』で、アスクレピアス属に分類した18種を記載したが、その中にアスクレピアス・ヴィンセトキシカムが含まれていた。^{[ 15 ]}この植物は現在、ヴィンセトキシカム・ヒルンディナリアと呼ばれている。これらの18種のうち、その後、7種が他の属に分類された。すなわち、キシスマロビウム・ウンデュラタム、カロトロピス・ギガンテア、ギムネマ・ラクティフェルム、ヴィンセトキシカム・ヒルンディナリア、ヴィンセトキシカム・ニグラム、ゴンフォカルプス・フルティコスス、およびキナンチャム・テシオイデスである。記載されているリンネ属の種からアスクレピアスに残っている種は、 A. syriaca、A. amoena、A. purpurascensで、現在はA. purpurascens、A. variegata、A. nivea、A. incarnata、 A. curassavica、A. decumbensおよびA. tuberosaとされており、いずれも現在A. tuberosa、A. verticillata 、および A. tuberosaとされています。A.ルブラ。^{[ 7 ]}

この属の植物は、植物界で最も複雑な花を咲かせ、その複雑さはランに匹敵する。5枚の花弁が後ろに反り返り、5枚の膜からなる副花冠に囲まれた雌蕊柱が現れる。副花冠は5対のフードと角状構造からなり、フードは内側の角状構造の鞘として機能する。花粉塊を保持する腺はフードの間にある。角状構造とフードの大きさ、形、色は、アスクレピアス属の種を識別する上で重要な特徴となることが多い。^{[ 16 ]}

この属の受粉は、通常とは異なる方法で行われます。花粉は、ほとんどの植物に典型的な個々の粒や四分子ではなく、花粉塊（または「花粉袋」）と呼ばれる複雑な構造にまとめられています。ミツバチ、スズメバチ、チョウなどの花を訪れる昆虫の足や口器が、隣接する葯によって形成される各花の 5 つの切れ目のいずれかに滑り込みます。花粉塊の基部は機械的に昆虫に付着し、受粉者が飛び立つときに一対の花粉袋が引き抜かれるようになっています。ただし、昆虫が十分な大きさで必要な引き抜き力を生み出すことができる場合に限ります（そうでない場合、昆虫は閉じ込められて死んでしまう可能性があります）。^{[ 17 ]}受粉は、花粉塊の 1 つが葯の切れ目に閉じ込められるという逆の手順で行われます。大型の膜翅目昆虫（ハチ、スズメバチ）は最も一般的で優れた花粉媒介者であり、トウワタ属植物の花粉媒介の50%以上を占めているが^{[ 18 ]} 、オオカバマダラはトウワタの花粉媒介者としては劣っている^{[ 5 ] 。}

トウワタ属の植物は、種子を莢と呼ばれる袋状の器官で生産します。重なり合う列に並んだ種子には、白い絹のような糸状の毛の束である冠毛[ ^{19 ] （}冠毛は、パップス、綿毛、羽毛、絹などとも呼ばれます）が付いています。莢が熟して裂け、それぞれの冠毛に付いた種子が風によって運ばれます。トウワタ属の植物の中には、クローン繁殖（または栄養繁殖）によって繁殖するものもありますが、すべてではありません。

There are also 12 species of Asclepias in South America, among them: A. barjoniifolia, A. boliviensis, A. curassavica, A. mellodora, A. candida, A. flava, and A. pilgeriana.

Milkweeds are an important nectar source for native bees, wasps, and other nectar-seeking insects, though non-native honey bees commonly get trapped in the stigmatic slits and die.^[17][35] Milkweeds are also the larval food source for monarch butterflies and their relatives, as well as a variety of other herbivorous insects (including numerous beetles, moths, and true bugs) specialized to feed on the plants despite their chemical defenses.^[5]

Milkweeds use three primary defenses to limit damage caused by caterpillars: hairs on the leaves (trichomes), cardenolide toxins, and latex fluids.^[36] Data from a DNA study indicate that, generally, more recently evolved milkweed species ("derived" in botany parlance) use these preventive strategies less but grow faster than older species, potentially regrowing faster than caterpillars can consume them.^[37][38][39]

Research indicates that the very high cardenolide content of Asclepias linaria reduces the impact of the Ophryocystis elektroscirrha (OE) parasite on the monarch butterfly, Danaus plexippus. The OE parasite causes holes to form in the wings of fully developed monarch butterflies. This causes weakened endurance and an inability to migrate. The parasite only infects monarchs when they are larvae and caterpillars, but the detriment is when they are in their butterfly form.^[40] By contrast, some species of Asclepias are extremely poor sources of cardenolides, such as Asclepias fascicularis, Asclepias tuberosa, and Asclepias angustifolia.

トウワタは商業的に大規模に栽培されていませんが、人類の歴史を通じて多くの用途がありました。^{[ 5 ]}トウワタは薬用、日常用、軍事用として長い歴史があります。ネブラスカ州のオマハ族、ウィスコンシン州とミシガン州北部のメノミニー族、ミネソタ州のダコタ族、ネブラスカ州のポンカ族は、伝統的に一般的なトウワタ（A. syriaca）を薬用として使用していました。一部の種の 靭皮繊維はロープに使用できます。北カリフォルニアのミウォク族は、ハートリーフトウワタ（A. cordifolia）の茎を乾燥させて、コード、紐、ロープとして使用していました。^{[ 48 ]}  

トウワタの種子に付着している細くて絹のような綿毛は、風に乗って遠くまで種子を運ぶことができるため、綿毛として知られています。トウワタの綿毛は、繊維が短くて滑らかなため、紡ぐのが非常に難しいのですが、羊毛や他の繊維を25%程度混ぜることで、実用的な糸を作ることができます。^{[ 49 ]}

さまざまな材料の断熱特性を調べたところ、トウワタの綿毛は断熱性、かさ高、塊の点で他の材料に劣っていましたが、ダウンフェザーと混ぜると良い結果が出ました。^{[ 50 ]} トウワタの綿毛（「綿毛」）は中空でワックスでコーティングされており、断熱性に優れています。第二次世界大戦中、救命胴衣のカポックの代替品として、米国で5,000 t（5,500 ショートトン）以上のトウワタの綿毛が収集されました。 ^{[ 51 ] [ 52 ]}トウワタは、枕の低アレルギー性詰め物^{[ 53 ]}や冬用コートの断熱材として商業的に栽培されています。^{[ 54 ]}これらの目的でトウワタの綿毛を使用すると、ダウンの植物由来の代替品を提供でき、トウワタが減少した地域でのトウワタの生育を促進できますが、単一栽培を使用すると環境への影響がマイナスになる可能性があるという懸念もあります。^{[ 55 ]} 

ケベック州のセントローレンス渓谷で栽培されているA. syriaca は、 1810 年に博物学者のシャルル・シジスベール・ソンニーニがフランスでこの植物を布地用の繊維の生産に使用した際に用いた「絹」という用語を使用して、soie d'Amérique「アメリカの絹」として知られています^{[ 56 ]} 。ミルクウィードの綿毛は、断熱材や遮音材として使用できます。非常に浮力があり撥水性がありますが、油を容易に吸収するため^{[ 57 ]}、油流出事故の清掃に使用できます。^{[ 58 ] [ 59 ] [ 60 ]}

トウワタの樹液には約2パーセントのラテックスが含まれており、第二次世界大戦中、ナチス・ドイツと米国はともにこれを天然ゴムの原料として利用しようと試みたが、大規模な成功の記録は見つかっていない。^{[ 61 ]}

多くのトウワタ属植物には、動物細胞が適切なK ⁺、Ca2 ⁺濃度勾配を維持するのを阻害する心臓配糖体毒も含まれています。^{[ 6 ]}その結果、南米やアフリカの多くの民族は、これらの配糖体で毒を塗った矢を使って、より効果的に戦闘や狩猟を行っていました。一部のトウワタは、動物が大量に摂取すると死に至るほど毒性が強いものもあります。また、一部のトウワタは、接触した人に軽度の皮膚炎を引き起こすこともあります。しかしながら、一部の種は適切に加工すれば食用にすることができます。 ^{[ 5 ]}

• Everitt, JH; Lonard, RL; Little, CR (2007).南テキサスと北メキシコの雑草. ラボック: テキサス工科大学出版局. ISBN 978-0-89672-614-7。

• トウワタの繊維の断熱性能を調べるための試験栽培
• エネルギー作物ハンドブックにおけるトウワタ
• ウェスタン・イリノイ大学におけるトウワタ生産に関する研究
• UVSC植物標本館 - アスクレピアス