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| ヒマワリ | |
|---|---|
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| ヒマワリ( Helianthus annuus ) | |
科学的分類 
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| 王国： | 植物界 |
| クレード: | 維管束植物 |
| クレード: | 被子植物 |
| クレード: | 真正双子 |
| クレード: | アステリッド |
| 注文： | キク目 |
| 家族： | キク科 |
| 亜科: | ヒトデ科 |
| 部族： | ヒマワリ科 |
| サブ部族: | ヒメヒナ |
| 属: | ヒマワリ[1 ] |
| 同義語[1] [2] | |
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ハルパリウム （Cass.）Cass. | |
ヘリアンサス（ / ˌ h iː l i ˈ æ n θ ə s /） [3]は、キク科ヒマワリ属に属する約70種の一年草および多年草の花卉植物で、一般にヒマワリとして知られています。 [4] [5]南米の3種を除き、ヘリアンサス属の種は北アメリカと中央アメリカが原産です。最もよく知られている種はヒマワリ（ Helianthus annuus）です。 [6]この種と他の種、特にキクイモ（ H. tuberosus）は、温帯地域と一部の熱帯地域で、人間、牛、鶏の食用作物として、また観賞用植物として栽培されています。 [7] H. annuus種は通常、夏から初秋にかけて生育し、生育のピークは真夏です。 [8]
多年生の ヒマワリのいくつかの種は庭で栽培されていますが、急速に広がる傾向があり、攻撃的になることがあります。一方、輪生ヒマワリであるHelianthus verticillatusは、米国魚類野生生物局が絶滅危惧種法に基づいて保護する最終規則を発行した2014年に絶滅危惧種に指定されました。この種に対する主な脅威は、アラバマ州、ジョージア州、テネシー州の産業林業と松の植林地です。高さ1.8メートル（6フィート）まで成長し、主に小川に隣接する森林地帯や湿った草原のような地域で見られます。[9]
ヒマワリはウクライナの国花であり、数世紀にわたって栽培されてきました。[10]
説明
ヒマワリは、通常、背の高い一年生または多年生植物で、一部の種では高さが 300 センチメートル (120 インチ) 以上にまで成長する。それぞれの「花」は、実際には小さな花が集まった円盤状で、花粉媒介者をより引き付けるために、より大きな偽花を形成する。植物は、1 つまたは複数の幅広の頂花冠(多数の小さな花が集まった花頭) を持ち、外側には明るい黄色の舌状花(花頭内の小さな花) があり、内側には黄色または栗色 (茶色/赤色とも呼ばれる) の円盤状花がある。H . annuusのいくつかの観賞用栽培品種は、赤色の舌状花を持つ。それらはすべて、単一の元の突然変異体から生じたものである。[11]ヒマワリの大部分は黄色であるが、オレンジ、赤、紫など他の色の枝分かれした品種もある。
葉柄は 鋸歯状で、粘着性があることが多い。下葉は対生し、卵形またはハート形であることが多い。粗く毛深い茎は野生種では上部が分岐しているが、栽培種では通常分岐しない。[12]
この属は、舌状花（存在する場合）が不妊であること、および、筒状花に脱落性（成熟すると容易に分離して落ちる）の2つの芒状の鱗片からなる冠毛があることで技術的に区別される。一部の種では冠毛にさらに短い鱗片があり、1つの種では冠毛がまったくない。この属をより確実に区別するもう1つの技術的特徴は、花柱の先端に目立つ多細胞付属物があることであるが、顕微鏡で確認する必要がある。さらに、ヒマワリの小花は自然な螺旋状に配置されている。[13]
この属の大部分を占める多年生種には多様性が見られます。植物の基部にロゼット状の大きな葉のほとんどまたはすべてがあり、サイズが小さい葉を持つ花茎を形成するものもあります。多年生植物のほとんどは、全体が黄色の筒状花を咲かせますが、赤みがかった裂片を持つ筒状花を咲かせる植物もいくつかあります。H . radula という1 つの種には舌状花がまったくありません。
全体として、ヒマワリの大進化は複数の生物的・非生物的要因によって推進され、様々な花の形態に影響を与えています。[14]
ヒマワリ属の植物は、多くのチョウ目昆虫の幼虫の食用植物として利用されます。
成長段階
ヒマワリの成長は、その遺伝子構成と背景に厳密に依存します。[15]さらに、植えられた季節も成長に影響します。植えられた季節は夏の真ん中から秋の初めになる傾向があります。ヒマワリの成長は、一連の栄養段階と生殖段階に分類され、単一の頭または分岐した頭の頭または主枝を識別することで決定できます。[15]
太陽に面する（向日性）
開花前、ヒマワリの植物の頭は日中太陽の方を向くように上向きに傾きます。この動きは向日性と呼ばれ、花芽が形成され若いヒマワリの頭が太陽を追う短い間続きます。夜になると、頭花は位置を変えて東を向き、日の出を待ちます。[16]ヒマワリは午前3時から6時の間に元の位置に戻り、葉は約1時間後に続きます。[17]
成熟して開花期を迎える頃には、ヒマワリは一般的に動きを止めて東を向いたままになり、昇る太陽に温められる。[12]歴史的に、多くの科学者が開花した植物を研究する際に動きを観察できなかったため、ヒマワリが向日性植物であるかどうかについて論争が起こってきた。[16]
これは葉の向日性とは著しく異なり、葉を動かすメカニズムは葉枕にある。花には葉枕がないので、この動きは茎の成長率の増加によって引き起こされる。[16] [18]茎の東側の成長率が蓄積することで、日中は花が東から西へと徐々に押し進められる。これは、太陽が東から昇り西に沈むのと一致する。夜になると、茎の西側の成長率が高くなり、花は西側から東側へと徐々に押し戻される。[18]また、実際には植物全体が太陽に向くように方向を変えるのではなく、花自体が太陽光線に照らされるように曲がる。[要出典]
向日性運動は、日光にさらされることで成長ホルモンが蓄積し、花の反対側で成長することによって起こります。[12] [19]
太陽が明るく輝いていない曇りの日でも向日性は持続します。つまり、この動きは訓練された継続的なプロセスとして内因的であるということです。 [16]しかし、花の動きは雨や曇りの期間が長いときには起こりません。また、成長室で16時間光にさらされた場合や温室でも花の動きは起こらないため、この植物には方向性のある動く光源が必要であることが示唆されます。[17] [16]ヒマワリは異なるタイプの光を区別することもできます。[16]異なる光周波数にさらされると、光源の質に応じて、胚軸は青色光に向かって曲がりますが、赤色光に向かっては曲がりません。
概日リズムと茎の成長速度の違いが相まって、ヒマワリの向日性を引き起こします。これは花粉媒介者を引き付け、成長代謝を高めるために重要です。この行動の正確な生理学的根拠と細胞メカニズムを特定するには、今後の研究が必要です。
分類
ヘリアンサスはギリシャ語のἥλιος hēlios「太陽」とἄνθος ánthos「花」に由来しており[20] 、丸い花の頭と舌状花が太陽のように見えることから名付けられました[6]。
この属には多くの種が認められている: [2] [21]
- Helianthus agrestis Pollard – 南東ヒマワリ –フロリダ州、ジョージア州
- ヘリアンサス・アンビガス・ ブリット。 –ウィスコンシン、ミシガン、オハイオ、ニューヨーク
- Helianthus angustifolius L. – 沼地ヒマワリ –テキサス州、フロリダ州北部からイリノイ州南部、ニューヨーク州ロングアイランド
- Helianthus annuus L. – 一般的なヒマワリ、ギラソル – 米国とカナダのほとんどの地域
- Helianthus anomalus S.F.Blake – 西洋ヒマワリ –ネバダ州、ユタ州、アリゾナ州、ニューメキシコ州
- Helianthus argophyllus Torr. & A.Gray – シルバーリーフヒマワリ –テキサス州、ノースカロライナ州、フロリダ州
- Helianthus arizonensis R.C.Jacks. – アリゾナヒマワリ – アリゾナ州、ニューメキシコ州
- Helianthus atrorubens L. – 紫ディスクヒマワリ –ルイジアナ州、アラバマ州、ジョージア州、フロリダ州、サウスカロライナ州、ノースカロライナ州、テネシー州、ケンタッキー州、バージニア州
- Helianthus bolanderi A.Gray – 蛇行ヒマワリ –カリフォルニア、オレゴン
- Helianthus × brevifolius E.Watson – テキサス州、インディアナ州、オハイオ州
- Helianthus californicus DC. – カリフォルニアヒマワリ –カリフォルニア
- Helianthus carnosus Small – 湖畔のヒマワリ – フロリダ
- ヘリアンサス・シリアリス DC。 – テキサスブルーウィード – 米国:ワシントン、カリフォルニア、アリゾナ、ニューメキシコ、ネバダ、ユタ、テキサス、オクラホマ、コロラド、カンザス、イリノイ;メキシコ:タマウリパス州、コアウイラ州、チワワ州、ソノラ州
- Helianthus cinereus Small –ミズーリ州、ケンタッキー州、インディアナ州、オハイオ州
- Helianthus coloradensis Cockerell – プレーリーヒマワリ – コロラド州、ニューメキシコ州
- Helianthus cusickii A.Gray – カシックのヒマワリ – ワシントン州、オレゴン州、カリフォルニア州、アイダホ州、ネバダ州
- ヘリアンサス デビリス ナット。 – キュウリの葉のヒマワリ – テキサス州からメイン州、ミシシッピ州まで
- Helianthus decapetalus L. – 薄葉ヒマワリ – 米国東部、オンタリオ州、ケベック州
- Helianthus deserticola Heiser – 砂漠のヒマワリ –アリゾナ州、ネバダ州、ユタ州
- Helianthus devernii T.M.Draper – レッドロックサンフラワー –ネバダ州
- † Helianthus diffusus Sims – ミズーリ州†
- Helianthus dissectifolius R.C.Jacks. –チワワ、デュランゴ
- Helianthus divaricatus L. – ウッドランドヒマワリまたはラフウッドランドヒマワリ – 米国東部、オンタリオ州、ケベック州
- Helianthus × divariserratus R.W.Longミシガン州、インディアナ州、オハイオ州、コネチカット州
- ヘリアンサス×ドロニコイデス・ ラム。 – テキサス、オクラホマ、アーカンソー、ミズーリ、アイオワ、ミネソタ、イリノイ、ケンタッキー、インディアナ、オハイオ、ペンシルバニア、ミシガン、ニュージャージー、バージニア
- Helianthus eggertii Small – アラバマ州、ケンタッキー州、テネシー州
- Helianthus exilis A.Gray – カリフォルニア
- Helianthus floridanus A.Gray ex Chapm. – フロリダヒマワリ – ルイジアナ州、アラバマ州、ジョージア州、フロリダ州、サウスカロライナ州、ノースカロライナ州
- Helianthus giganteus L. – 巨大ヒマワリ – 米国東部、カナダの大部分
- Helianthus glaucophyllus D.M.Sm – 白葉ヒマワリ – テネシー州、サウスカロライナ州、ノースカロライナ州
- Helianthus × glaucus 小型– 米国南東部に散在
- Helianthus gracilentus A.Gray – 細長いヒマワリ – カリフォルニア
- Helianthus grosseserratus M.Martens – ノコギリヒマワリ – グレートプレーンズ、五大湖、オンタリオ、ケベック
- Helianthus heterophyllus Nutt. – 変葉ヒマワリ – テキサス州からノースカロライナ州の海岸平野
- Helianthus hirsutus Raf. – ヒマワリ – 米国中部および東部、オンタリオ州
- Helianthus × intermedius RWLong – 中間ヒマワリ – アメリカ合衆国に散在する
- Helianthus laciniatus A.Gray – アルカリヒマワリ – 米国: アリゾナ、ニューメキシコ、テキサス。メキシコ:コアウイラ州、ヌエボ・レオン州
- Helianthus × laetiflorus Pers. – 陽気なひまわり、山のひまわり – アメリカ合衆国東部および中部、カナダに散在
- Helianthus laevigatus Torr. & A.Gray – ツルツルヒマワリ – ジョージア州、サウスカロライナ州、ノースカロライナ州、バージニア州、メリーランド州、ウェストバージニア州
- Helianthus lenticularis Douglas ex Lindl。ミネソタからノースダコタ、アイダホ、ミズーリ、テキサスまで
- Helianthus longifolius Pursh – ロングリーフヒマワリ – アラバマ州、ジョージア州、ノースカロライナ州
- ヘリアンサス × ルクシュリアンス (E.ワトソン) E.ワトソン–五大湖地域
- Helianthus maximiliani Schrad。 – マクシミリアンヒマワリ – 米国とカナダの大部分
- Helianthus membranifolius Poir. – カイエンヌ島フランス領ギアナ
- Helianthus microcephalus Torr. & A.Gray – アメリカ東部
- Helianthus mollis Lam. – 薄茶色のヒマワリ、灰色のヒマワリ – オンタリオ州、米国東部および中央部
- Helianthus multiflorus L. – 多花性ヒマワリ – オハイオ州
- Helianthus navarri Phil. –チリ
- Helianthus neglectus Heiser – 放置されたヒマワリ – ニューメキシコ州、テキサス州
- Helianthus niveus (Benth.) Brandegee – 派手なヒマワリ – 米国：カリフォルニア州、アリゾナ州、メキシコ：バハ・カリフォルニア州、バハ・カリフォルニア・スル州
- Helianthus nuttallii Torr. & A.Gray –アメリカ西部および中部、カナダ
- Helianthus occidentalis Riddell – ヒマワリ科ヒマワリ属、西部ヒマワリ – 五大湖地域、米国南東部に散在
- Helianthus × orgyaloides コッカレル– コロラド州、カンザス州
- Helianthus paradoxus Heiser – パラドックスヒマワリ – ユタ州、ニューメキシコ州、テキサス州
- Helianthus pauciflorus Nutt. – 硬いヒマワリ – 米国中部、カナダ
- Helianthus petiolaris Nutt. – プレーリーヒマワリ、ヒマワリ – 米国、カナダの大部分
- Helianthus porteri (A.Gray) Pruski – ポーターズサンフラワー – アラバマ州、ジョージア州、サウスカロライナ州、ノースカロライナ州
- ヒマワリ プラエコックス エンゲルム。 & A.グレーテキサス ヒマワリ – テキサス
- † Helianthus praetermissus – ニューメキシコ州のヒマワリ – ニューメキシコ州†
- Helianthus pumilus Nutt. – 小さなヒマワリ – コロラド州、ワイオミング州、モンタナ州、ユタ州、アイダホ州
- Helianthus radula (Pursh) Torr. & A.Gray – 無舌状ヒマワリ – ルイジアナ州、ミシシッピ州、アラバマ州、ジョージア州、サウスカロライナ州、フロリダ州
- Helianthus resinosus Small – レジンドットヒマワリ – ミシシッピ州、アラバマ州、ジョージア州、サウスカロライナ州、ノースカロライナ州、フロリダ州
- Helianthus salicifolius A.Dietr. – 柳葉ヒマワリ – テキサス州、オクラホマ州、カンザス州、ミズーリ州、イリノイ州、ウィスコンシン州、オハイオ州、ペンシルベニア州、ニューヨーク州
- Helianthus sarmentosus Rich。 – フランス領ギアナ
- ヘリアンサス・スカベリムス・ エリオット– サウスカロライナ州
- Helianthus schweinitzii Torr. & A.Gray – シュヴァイニッツヒマワリ – サウスカロライナ州、ノースカロライナ州
- Helianthus silphioides Nutt. – ロジンウィードヒマワリ –ミシシッピ川下流域
- Helianthus simulans E.Watson – 泥ヒマワリ – アメリカ南東部
- Helianthus smithii Heiser – スミスヒマワリ – アラバマ州、ジョージア州、テネシー州
- ヘリアンサス・スペシオサス・ フック。 –ミチョアカン州
- Helianthus strumosus L. – 米国東部および中部、カナダ
- Helianthus subcanescens (A.Gray) E.Watson –マニトバ州、アメリカ合衆国中北部
- ヘリアンサス・サブチューベロ サス・ブール。
- Helianthus tuberosus L. – キクイモ、サンチョーク、アースアップル、トピナンブール – 米国およびカナダの大部分
- Helianthus verticillatus 小型 – 輪生ヒマワリ – アラバマ州、ジョージア州、テネシー州
以前は含まれていた
以下の種は以前はヒマワリ属に含まれていました。[2]
- フロレンシア ツリフェラ (モリーナ) DC。 ( H. thurifer Molinaとして)
- フロレンシア ツリフェラ (モリーナ) DC。 ( H. ナヴァリとして) Phil. [22]
- Helianthella quinquenervis (Hook.) A.Gray ( H. quinquenervis Hookとして)
- Helianthella uniflora (Nutt.) Torr. & A.Gray ( H. uniflorus Nutt.として)
- Pappobolus imbaburensis (Hieron.) Panero ( H. imbaburensis Hieron.として)
- Viguiera procumbens (Pers.) SFBlake ( H. procumbens Pers.として)
用途
H. annuusの種子は人間の食用として利用されています。ヒマワリの栽培品種のほとんどはH. annuusの変種ですが、他の 4 種 (すべて多年生植物) も栽培されています。これには食用塊茎を生産する キクイモH. tuberosusが含まれます。
ヒマワリ属Helianthusには多くの種があり、またヒマワリと呼ばれる他の属にも多くの種があります。
- マキシミリアンヒマワリ ( Helianthus maximiliani ) は、北アメリカ原産の多年生ヒマワリ38 種のうちの 1 つです。ランド インスティテュートおよびその他の育種プログラムは現在、これらを多年生種子作物として利用する可能性を研究しています。
- サンチョーク（キクイモまたはHelianthus tuberosus ）は、多年生ヒマワリのもう一つの例であるヒマワリの仲間です。
- メキシコのヒマワリはTithonia rotundifoliaです。北米のヒマワリとは非常に遠い関係にあります。
- ニセヒマワリは、ヘリオプシス属の植物を指します。
エコロジー
ヒマワリは、花粉媒介者を含む有益な昆虫を引き付ける優れた植物であることが証明されています。 ヒマワリ属は花蜜を生産する顕花植物で、花粉媒介者や寄生虫を引き付け、近くの作物の害虫の個体数を減らします。ヒマワリは、さまざまな有益な花粉媒介者（ミツバチなど）やその他の既知の昆虫の餌食となり、作物に害を及ぼす可能性のある寄生害虫の個体数を抑制します。[23] ヒマワリが植えられると、まず捕食性昆虫が引き付けられます。ヒマワリ属が6インチに達して花を咲かせると、より多くの花粉媒介者を引き付け始めます。この現象にはヒマワリの列と作物の植生との距離が重要な役割を果たしており、作物に近づくほど昆虫の誘引力が高まると仮定されています。[23]
ヒマワリ属の花粉媒介者に加えて、非生物的ストレス、花食、病気など、花の形質の進化に寄与する要因もあります。これらの選択圧は、いくつかの生物的および非生物的要因から生じ、生息地の環境条件と関連しており、これらすべてがヒマワリの花の形質の全体的な形態に役割を果たしています。[24]
生態系は、生物的要因（植物、動物、菌類、原生生物、細菌などの生態系の生きている要素）と非生物的要因（空気、土壌、水、光、塩分、温度などの生態系の無生物的要素）の両方で構成されています。[25]
ヒマワリが大きく成長した理由と、より乾燥した環境に生息するようになった理由は、2つの生物学的要因によって説明できると考えられています。[24 ] 1つには、花粉媒介者による選択により、乾燥した環境でのヒマワリのサイズが大きくなったと考えられています。[24]これは、乾燥した環境では、通常、花粉媒介者が少ないためです。[24]その結果、ヒマワリがより多くの花粉媒介者を引き付けるためには、花の形質の形態を変化させ、花を大きくする必要があったのです。[24]乾燥した環境でヒマワリが大きく成長した理由として、もう1つの生物学的要因は、花食性と病気からの圧力により、水分の供給が適度な生息地（湿潤生息地）では小さな花が好まれることです。[24]湿潤した環境では通常、植生が密集し、草食動物が多く、周囲の病原体も多くなります。 [ 24]大きな花は一般的に病気や花食の影響を受けやすいため、より湿った環境では小さな花が進化した可能性があり、それがより乾燥した環境でより大きなヒマワリが進化したことを説明しています。[24]
ギャラリー
-
ひまわりのクローズアップ -
ヘリアンサス・デカペタラス
「プレナス」 -
プレーリーヒマワリ
( H. petiolaris ) -
オオヒマワリ
( H. giganteus ) -
キクイモ
( H. tuberosus ) -
H. ラエティフロルス -
ヤナギヒマワリ
( H. salicifolius ) -
セイヨウオトギリソウ -
オレンジがかった赤いひまわり -
濃い赤色のヒマワリの栽培品種 -
-
ひまわりのつぼみ -
ひまわりの後ろ姿 -
ヒマワリの葉 -
ヒマワリの葉の構造 -
顕微鏡下の種子
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![ヘリアンサス「ストロベリーブロンド」](https://img-server.japedia.wiki/wikipedia/commons/thumb/0/0d/Sunflower_"Strawberry_Blonde"_(3931552086).jpg/500px-Sunflower_"Strawberry_Blonde"_(3931552086).jpg)
参照
参考文献
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