シダ植物は、木部と篩部を持つ維管束植物で、胞子によって繁殖します。シダ植物は花も種子も作らないため、「隠花植物」と呼ばれることもあり、その繁殖方法は隠されています。また、シダ植物は今日見られる植物の祖先でもあります。
シダ類、トクサ類(しばしばシダ類として扱われる)、ヒカゲノカズラ類(ヒカゲノカズラ類、イワヒバ類、ミズヒキ類)はすべてシダ植物です。しかし、シダ類(およびトクサ類)はヒカゲノカズラ類よりも種子植物に近い関係にあるため、単系統群を形成しません。そのため、「Pteridophyta」はもはや広く受け入れられている分類群ではありませんが、「pteridophyte」という用語は、例えば国際シダ植物学会やシダ植物系統分類グループなどによって、科学としてのシダ学やシダ植物学者としての活動と同様に、依然として一般的に使用されています。
シダ植物(シダ類とヒカゲノカズラ類)は、自由胞子性の維管束植物で、成熟時に独立して生活する配偶体と胞子体の段階が交互に現れる生活環を持つ。胞子体の体は、根、茎、葉に明確に分化している。根系は常に不定根である。茎は地下または地上にある。葉は小葉または大葉である。その他の共通の特徴としては、維管束植物の派生形質(例:維管束組織)と陸上植物の祖先形質(例:胞子散布と種子の欠如)が挙げられる。[ 1 ] [ 2 ]
シダ植物のうち、現存する多様性の約90%はシダ類である。[ 2 ]分子系統学の時代に発表された最初の高次シダ植物分類であるSmithら(2006)は、シダ類を次のようにシダ植物とみなした。[ 3 ]
シダ植物には、トクサ類(Equisetaceae)、マツバラン類(Psilotaceae)、およびすべての真胞子嚢シダとすべての薄胞子嚢シダを含む約9,000種が含まれます。歴史的に、ヒカゲノカズラ類とシダ植物は、胞子形成性(「種子なし」)に基づいて、シダ植物(シダ類とその近縁種)としてまとめられていました。スミスの分子系統学的研究では、シダ類は、内皮における側根起源、通常はシュートにおける中原型原木部、偽内生胞子、変形体タペートム、および30~1000本の鞭毛を持つ精細胞によって特徴付けられています。[ 3 ] Moniliformopses や monilophytes のような「moniliform」という用語は「ビーズ状の」という意味で、Kenrick と Crane (1997) [ 4 ]によって「fern (Equisetaceae を含む)」の科学的な代替として導入され、Pryer ら (2004) によって定着しました。[ 5 ] Christenhusz と Chase (2014) は分類体系のレビューでこの用法を批判し、非合理的であるとして推奨していません。実際、代替名であるFilicopsida は既に使用されていました。[ 6 ]それに対して、「lycopod」または lycophyte (クラブモス) は「オオカミの植物」という意味です。シダ植物門に含まれる「シダ類」という用語は、一般的に、ヒカゲノカズラ類、トクサ類、マツバラン類、ミズシダ類(Marsileaceae、Salviniaceae、Ceratopteris)など、シダではない維管束胞子植物を指します。これは自然な分類ではなく、シダ以外の植物に対する便利な用語であり、非薄嚢シダに対して真嚢シダという用語を用いるのと同様に、推奨されません。[ 7 ]
しかし、Infradivision と Moniliformopses はどちらも国際植物命名規約の下では無効な名前です。シダ類は単系統群を形成していますが、正式には 4 つの綱( Psilotopsida、Equisetopsida、Marattiopsida、Polypodiopsida )、11目、37科としてのみ考えられており、それ以上の分類階級は割り当てられていません。[ 3 ]
さらに、最大のグループであるポリポディオプシダの中では、レプトスポランギア類、コアレプトスポランギア類、ポリポッド類(ポリポディウム目)、およびユーポリポッド類(ユーポリポッドIとユーポリポッドIIを含む)など、非公式なクレードがいくつか認識されている。[ 3 ]
2014年にChristenhuszとChaseは、当時の既知の知識をまとめ、合意分類においてこのグループを2つの別々の無関係な分類群として扱いました。[ 7 ]
これらの亜綱はスミスの4つの綱に対応しており、ハナバチ科はキバナバチ目に対応する。
以前はシダ植物門に含まれていた 2 つの主要なグループは、系統発生的に次のように関連しています。[ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]
シダ植物は、2つの別個の関連クラスから構成されており、その命名法は様々であった。[ 3 ] [ 10 ] 2016年にシダ植物系統分類グループ(PPG I)によって提唱されたシステムは以下のとおりである。[ 2 ]
これらの現存するグループに加えて、いくつかのシダ植物のグループは現在絶滅しており、化石からのみ知られています。これらのグループには、リニオプシダ類、ゾステロフィロプシダ類、トリメロフィトプシダ類、レピドデンドロン目、プロジムノスペルモプシダ類が含まれます。
陸上植物に関する現代の研究では、種子植物はシダ植物から進化し、ヒカゲノカズラ類よりもシダ類に近い系統群を形成したという点で意見が一致している。したがって、シダ植物は系統群を形成せず、側系統群を構成する。
Pteridophyteという名前は、1880 年頃に英語話者によって作られた新ラテン語の複合語です。[ 11 ]これは、シダを意味する接頭辞pterido-から形成されており、これは羽を意味するpterónに由来するギリシャ語pterísのラテン語からの借用語です。 [ 12 ]接尾辞-phyte は、古代ギリシャ語の phyton (φυτόν) に由来する植物を意味する接尾辞です。[ 13 ]

コケ植物や種子植物と同様に、シダ植物の生活環も世代交代を伴います。つまり、二倍体世代(胞子を生成する胞子体)の後に、一倍体世代(配偶子を生成する配偶体または前葉体)が続きます。シダ植物は、胞子体が枝分かれしていて一般的にずっと大きく目立つという点でコケ植物とは異なり、また、両方の世代が独立して自由生活するという点で種子植物とは異なります。シダ植物の配偶体の有性は、次のように分類できます。
これらの用語は、雌雄同株や雌雄異株とは異なります。雌雄同株や雌雄異株とは、種子植物の胞子体が雄性配偶体と雌性配偶体の両方を持つか、つまり花粉と種子の両方を生産するか、あるいはどちらか一方だけを生産するかを指します。