双子葉植物とは?定義・歴史・系統分類と真双子葉類の違い

双子葉植物の定義・進化史・最新系統分類を図解で解説。真双子葉類との違いや分子系統解析の発見をわかりやすく紹介。

著者: Leandro Alegsa

双子葉植物双葉類とも呼ばれる)は、花を咲かせる植物(被子植物、顕花植物)のうち、胚にふたつの胚葉を持つことから名づけられた伝統的な分類群です。このグループにはおよそ20万が含まれるとされ、多くの木本・草本・野菜・果樹・園芸植物がここに属します。種子の構造や葉の葉脈、花の構造などでまとまりやすい一方、分類学的な理解は近年大きく改訂されました。

歴史と伝統的な定義

古典的には、双子葉植物は胚に2枚の子葉を持つ群として単子葉植物(胚に1枚の単子葉しか持たないグループ)と対比され、被子植物を大きく二分して考えられてきました。形態的特徴としては、網状(網目状)の葉脈、花被片が4または5の倍数でそろうこと、維管束の配列などが挙げられます。

分子系統解析による再評価

1990年代以降の分子系統解析によって、植物分類の見直しが進み、従来の「双子葉植物」は必ずしも一つのまとまった系統ではないことが示されました。遺伝子配列の比較から、いくつかの系統は他の被子植物群の基部に位置して分岐しており、従来の双子葉植物は完全な単系統群ではなく、傍系統の集合であることが明らかになりました。たとえば、モクレン類や他の基底群は、単子葉類よりも早く分岐した系統として扱われる場合が多い(ここでいう「基底被子植物」)ため、単純に「双子葉/単子葉」で被子植物を二分する考え方は妥当ではありません。

「真双子葉類(Eudicots)」との違い

分子系統学に基づく現代の分類では、従来の双子葉植物のうち、明確に単系統を形成する大きなグループが確認されており、これを「真双子葉類(英語では eudicots または core eudicots)」と呼びます。従来の双子葉のすべてがこのグループに入るわけではなく、真双子葉類は双子葉植物の一部であり、確実にまとまった(単系統な)クレードです。

真双子葉類の重要な形質は、花粉の構造にあり、三溝(または三裂)をもついわゆる三溝花粉(tricolpate pollen)を持つ点が特徴です。これに対して、基底に位置する他の被子植物や単子葉類は古いタイプの花粉を持ち、真双子葉類の花粉は進化的に派生型と見なされます。

形態的特徴と代表例

  • 葉:一般に網状脈(ただし例外あり)
  • 花:被子片が4または5の倍数でまとまる傾向
  • 種子:胚に2枚の子葉(ただし発生過程で変化するものもある)
  • 維管束:茎の環状配列が多いが例外あり

真双子葉類にはバラ類、マメ科、アブラナ科、キク科などの主要な植物群が含まれ、農作物や園芸植物の多くはここに属します。なお本文中の用語や古い分類名(「双子葉植物」など)は便宜上用いているもので、系統学上は区別が必要です。原文にある表記やリンク(例:うどんこ)はそのまま残していますが、ここでの「うどんこ」は原文のリンク表記であり、真双子葉類(eudicots)を指す文脈で説明しています。

進化史と意義

被子植物は白亜紀前期から中期にかけて急速に多様化したと考えられており、真双子葉類もこの時期に分岐・放散して広がったとされます。花粉形態の変化や受粉生物との相互作用(昆虫など)との関係が大きな多様化の要因と考えられています。現代の植物分類では、分子系統に基づくクレード名(例:真双子葉類、基底被子植物、単子葉類、モクレン類など)を用いることで、進化的な関係を正確に反映した議論が可能です。

まとめ(ポイント)

  • 伝統的な「双子葉植物」は胚に2枚の子葉を持つ群として扱われてきたが、分子系統学により単純にはまとまらないことが判明した。
  • その中で単系統を形成する主要なグループが「真双子葉類(eudicots)」で、三溝の花粉を持つことが大きな特徴である。
  • 現代の被子植物分類では形態に加え、分子データに基づく系統樹を重視することが重要である。
ヒマシ油の若い植物で、成体の葉とは異なる2つの胚葉(子葉)が目立つ。Zoom
ヒマシ油の若い植物で、成体の葉とは異なる2つの胚葉(子葉)が目立つ。

単子葉植物に比べて

子葉の数以外にも、単子葉植物と双子葉植物の間には違いがあります。これらは主に単子葉植物と有子葉植物の間の違いである。初期に分岐した双子葉植物のグループの多くは、散在する維管束、三角錐の花、古いタイプの花粉などの「単子葉植物」の特徴を持っている。また、単子葉植物の中には、網目状の葉脈などの双子葉植物の特徴を持つものもある。

特徴

単子葉では

針葉樹では

各花のパーツの数

3人で(花
は3人で)。

4人または5人で

花粉にある溝や穴の数

一つ

スリー

子葉
(種子の葉)の数

一つ

2つの


の中の維
管束の配置

バラバラ

同心円状に

ルーツ


様々な場所で展開


苗の下から展開

主要な葉脈の配置

パラレル

レティキュレート

二次成長
で茎が太くなる

欠席

しばしば存在する



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質問と回答

Q: 双子葉植物とは何ですか?


A: 双子葉植物(双子葉植物)は、花を咲かせる植物(被子植物)の2つのグループのうちの1つです。双子葉植物の特徴は、種子に2枚の胚葉(子葉)を持つことです。

Q: 双子葉植物にはどれくらいの種類があるのですか?


A:双子葉植物には、約20万種があります。

Q:双子葉植物以外の顕花植物は何ですか?


A: 単子葉植物、単子葉植物と呼ばれるものです。単子葉植物と呼ばれ、子葉が1枚の種子を持つ。

Q: 双子葉植物は単系統のグループなのですか?


A:いいえ、双子葉植物は単系統ではありません。モクレン科のような多くの系統があります。伝統的な双子葉類は、パラファイオティックなグループである。

Q: 双子葉植物の最大のクレードは何と呼ばれていますか?


A: 双子葉植物の最大の仲間は、ユーディコットと呼ばれるものです。単系統であることは間違いありません。

Q:裸子植物は他の顕花植物とどのように区別されるのですか?


A:双子葉植物は花粉の構造で区別されます。他の双子葉植物や単子葉植物は古いタイプの花粉を持っていますが、優曇華は派生した花粉を持っています。

Q: 双子葉植物と単子葉植物の関係について、分子系統学は何を示したのですか?


A: 分子系統学では、単子葉植物よりも基部被子植物の方が早く分岐していることがわかりました。このことは、双子葉植物と単子葉植物は、どちらも花を咲かせる植物のグループであるにもかかわらず、近縁ではないという考えを支持しています。


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