プレオペルティス・ポリポディオイデス

プレオペルティス・ポリポディオイデス
短い雨の後、オークの枝に止まった Pleopeltis polypodioides
同じ枝の葉が乾燥した状態
保全状況
セキュア （ネイチャーサーブ）[1]
科学的分類
王国：	植物界
クレード:	維管束植物
分割：	ポリポディオフィタ
クラス：	ポリポディオプス類
注文：	ポリポディア目
亜目:	ポリポディイネ科
家族：	ウリポディア科
属:	プレオペルティス
種：	P.ポリポディオイデス
二名法名
プレオペルティス・ポリポディオイデス ( L. ) EGアンドリュース＆ウィンダム
同義語
アクロスティクム ポリポディオイデス L.

プレオペルティス・ポリポディオイデス（同義語：ポリポディオイデス）は、復活シダとしても知られ、アメリカ大陸とアフリカ原産の、匍匐性の粗い質感のシダの一種です。

このシダの常緑の葉は高さ 25 cm、幅 5 cm で単形です。革のような黄緑色の小葉は深く羽状に分かれ、長楕円形から狭い披針形で、通常は中央付近が最も広く、時には基部またはその付近で最も広くなります。枝分かれして這う細い根茎で宿主植物の枝に付着し、根茎は直径 2 mm まで成長します。鱗片は披針形で、基部と縁は明るい茶色で、中央に暗い縞があります。

この植物の配偶体（半数体配偶子生産者）は、空気中に浮遊し、湿った木の枝に付着する非常に小さな胞子から発生します。これらの胞子は、シダの胞子体の葉に発生する胞子嚢で生成されます。シダは、根茎の分割によっても繁殖します。

葉身の裏側にある胞子嚢(生殖胞子の塊) は丸く、独立していて、窪んでいます。胞子嚢の輪郭は、上面の隆起したくぼみとして見ることができます。胞子嚢は通常、外縁近くにあり、稔性の葉身の最も低い小羽を除くすべての小羽に発生します。胞子嚢胞子嚢は存在しません。胞子嚢は成熟すると黄色から茶色になります。胞子は夏から秋にかけて生成されます。

このシダは着生植物、つまりエアプラントで、他の植物に付着して空気中や樹皮の表面に集まる水や栄養素から栄養分を得ます。復活シダは糸杉などの大木の枝に生息し、繰り返し雨にさらされる大きなオークの木の枝の日陰の部分を覆い尽くしているのをよく見かけます。しかし、岩や枯れ木の表面にも生育することが知られています。スペインモスなどの他の着生植物と一緒に見られることもよくあります。

P. polypodioides は、デラウェア州、メリーランド州、カロライナ州、バージニア州、ウェストバージニア州、イリノイ州、オハイオ州、アラバマ州、ジョージア州、フロリダ州、ミシシッピ州、アーカンソー州、テキサス州、オクラホマ州などの米国南東部の広葉樹林に生息しています。このシダは亜熱帯アメリカ、南アフリカの一部、その他の湿潤または亜湿潤気候の地域でも見られます。[引用^が必要]

復活シダは、長期間の干ばつに耐えられることからその名が付けられました。葉が丸まって乾燥し、灰褐色で枯れたように見えます。しかし、ほんの少しの水があると、シダは丸まって再び開き、「復活」したように見えます。この植物は水なしで100年間生きることができ、一度水にさらすと復活すると推定されています。^{[2] [3]}

復活シダの根は、着生植物を宿主樹皮に固定するアンカーとして機能するように進化しており、吸収効率が悪いことが分かっています。樹皮に群生するシダの群れでは、シダと樹皮の蒸散量が増えるため、群れの中央のシダは外側のシダよりも長く開いたままになります。空気の相対湿度とシダの葉の閉じる速度は反比例関係にあります。湿度が高いほど、シダの葉は空気中の水分に長時間さらされるため、閉じる速度が遅くなります。^[4]

復活シダはひどく乾燥し、ほぼすべての水分を失うことがあります。実験では、最大97％の水分を失っても生き残ることができることが示されていますが、より一般的には、乾燥期でも約76％しか失われません。^[5]比較すると、他のほとんどの植物は8〜12％の水分を失えば枯れてしまいます。このシダは、葉の細胞に水分を補給していないほぼすべての水を失っても生き残ることができます。雨が降ったり、ほんの少し水にさらされたりすると、24〜48時間で完全に水分を補給し、通常の状態に戻ります。^{[2] [6]}かなりの水分にさらされると、最初の1時間後には水分含有量が最大50％、3時間後には65〜70％まで即座に増加します。^{[6]水分を取り戻すと、シダは再び光合成を活発に行うことができ、代謝と有機化合物の放出が増加し、}共生細菌に栄養を与えて、両者が繁栄できるようにします。  

少なくとも1つの研究では、P. polypodioidesとコケとの関連性が示されており、^[7]このシダは水分需要の一部をコケに依存している可能性があることを示唆しています。

復活シダは、脱水細胞内に糖を蓄積して細胞を保護し、乾燥状態で膜とタンパク質を安定させる。糖を蓄積することで、細胞は構造に必要な高分子間の水素結合を維持できる。復活シダの興味深い特徴は、乾燥状態になった後すぐには水を吸収しないことである。復活シダは多孔質の細胞構造ネットワークを持っており、水にさらされると自重の3～4倍の水を吸収できるように拡張して再配置することができる_。^[8]最初、水は毛細管圧によって表皮のスポンジ層とシダの葉の多孔質ネットワークに流れ込むが、それらに大きな変化はない。時間が経つにつれて、シダの細胞ネットワークに圧力がかかり、植物の膨圧と歪みが変化し、葉の展開が始まる。シダの細胞ネットワークが完全に水で満たされた場合にのみ、シダは葉の展開を停止する。葉が縮れるのは完全に浸透圧現象だと考えられていたが、シダが再び水にさらされると、固体コロイドを通して水を吸収し、シダの細胞の体積と毛細管圧が増加する。

葉が「乾燥」すると、葉肉が変形し、葉身が丸まって裏側が露出し、盾状鱗片が見えるようになります。盾状鱗片は光酸化や機械的損傷を防ぎ、素早い水分補給を助けます。^[9]シダの葉の表面の鱗片の中央には、水をシダの葉の表皮に導き、吸収できるようにする管細胞があります。シダの葉が乾燥にさらされた後も巻き戻る能力は、葉の中央脈に沿った上部表皮の大きな細胞に起因しており、他のどの表皮細胞よりも幅が広くなり、葉を巻き戻して平らにします。^[4]

復活シダが乾燥に耐えるために適応した方法の 1 つは、細胞壁が破裂したり裂けたりすることなく変形したり再形成したりする能力です。極端な干ばつの後に水にさらされると、水分含有量の大きな変動により、デヒドリンがシダの葉や葉の細胞壁の変形や再形成を可能にすることが観察されています。デヒドリンはシダが乾燥しているとき、または乾燥した状態のときにのみ発現し、デヒドリンは細胞壁近くの細胞の外側に位置し、シダの葉や葉がそれに応じて変形したり再形成したりすることを可能にします。^[10]

復活シダの熱ルミネセンスは、どの温度で発生するかを観察するためにテストされており、その結果、シダがどの程度の温度と乾燥に耐えられるかが示され、その乾燥で葉緑体が光放出の形で蓄えたエネルギーが失われる。ある研究では、復活シダは50℃前後で熱ルミネセンスが発生するまでに高い温度を必要としたが、他の乾燥耐性植物は40℃で熱ルミネセンスを示した。^[11]復活シダの熱ルミネセンス活性は、葉に6回連続して緑色の安全光を当てると増加した。シダの葉からの熱ルミネセンスは高温になるまで観察されなかったため、これはシダの葉緑体が乾燥するシダのためにエネルギーを保持して蓄えるメカニズムを持っている可能性があることを示唆しており、これによりシダは高温と極度の乾燥期間を生き延びることができる。^[11]

シダの葉の下部には胞子があり、胞子胞子に含まれています。胞子胞子は、繁殖力のある葉の裏側に一列に並んでいます。胞子は最初は黄色ですが、成熟するにつれて茶色に変わり、分裂します。^[12] シダは夏と初秋に胞子を形成します。根茎の断片も生存可能な子孫であり、新しい培地で自ら根を張ることができます。

• 復活の植物

• 北アメリカの植物: Pleopeltis polypodioides var. michauxiana
• USDA 植物プロファイル: Pleopeltis polypodioides
• ジンバブエの植物: Polypodium polypodioides subsp. ecklonii
• ハーディシダライブラリの Polypodium polypodioides。
• モラン、ロビン C.、「シダの自然史」、Timber Press (2004)。
• Pleopeltis polypodioides (Polypodiaceae) と関連するコケ類との関係 ジョン・W・ストーリー II 著
• [1] フロリダ植物アトラス プレオペルティス・ミシャウシアナ
• [2] フロリダ植物アトラス プレオペルティス・ポリポディオイデス
• [3] リザレクション・ファーンを宇宙に打ち上げたNASAのミッション。