種子散布の定義と仕組み｜風・水・動物別の種類と進化史

種子散布の定義から風・水・動物別の仕組み、化石に見る進化史まで解説。植物の生存戦略と花と昆虫の共進化を図解でわかりやすく紹介。

種子散布とは、種子が親植物から新しい場所へ移動・定着する過程を指します。英語の "Dispersal" は「広がる・散らばる」という意味で、生態学的・進化的に非常に重要な現象です。植物は地上で移動できないため、種子を遠方へ運ぶことで、進化的に有利であるいくつもの利点（近親相互作用や資源競合の回避、局所的な災害への備え、多様な環境への拡散など）を得ます。

散布が重要な理由

• 競争の回避：親個体や同種の若い個体と距離を取ることで、光や水、栄養などの競争を軽減します。
• リスク分散：局所的な天災や病害虫による絶滅リスクを減らすために、個体群を複数の場所に分散させることが有利です。
• 生息域の拡大と遺伝的多様性の確保：新しい生息地に到達することで遺伝子流動が生じ、種の長期的な生存に寄与します。

地質時代における散布の歴史

シルル紀の最初の陸生植物から白亜紀下層までの約3億年、陸上植物の拡散は主に物理的（機械的）な手段に依存していました。多くの植物では、受粉や散布が主に風によって行われ、また場合によっては水が媒介体となっていました。すなわち、風や水が主要な輸送手段だったのです。こうした状況に大きな変化をもたらしたのが、白亜紀に現れた花を咲かせる植物が（被子植物＝アンギオスペルム）でした。

花と昆虫の共進化と散布への影響

花の出現は、単に受粉様式を変えただけでなく、動物を介した散布様式（動物散布）を飛躍的に拡大しました。花と昆虫の関係は、まさに共進化の代表例です。化石記録では、カブトムシやハエの腸内容物、翼や口器の特徴が、これらが初期の受粉者として機能していたことを示唆しています。下白亜紀におけるカブトムシと血管植物との相互関係は、その後の上白亜紀の血管植物と昆虫の多様化（平行放射）へとつながりました。上白亜紀の花の進化は、昆虫類とアンギオスペルマムの相互作用の始まりを告げ、受粉と同時に動物による種子散布の多様化も促しました。

散布の主な様式（風・水・動物など）

• 風散布（風媒）：翼状の種子や綿毛を持つ種子（例：タンポポ類やトウワタの綿毛）が風で遠方へ運ばれます。形状や軽さは風による輸送距離に直結します。
• 水散布（水媒）：水に浮く種子や果実（ココヤシなど）は海や河川を介して移動し、遠隔地への分布を可能にします。
• 動物散布（動物媒）：
  • 内生散布（endozoochory）：動物が果実を食べ、種子が消化を経て排泄されることで散布されます。種子に被食されても耐える構造や、消化で休眠が解除される適応が見られます。
  • 外部散布（epizoochory）：種子にとげや粘着物質があり、動物の毛や羽に付着して運ばれます。
  • アリ散布（ミロコリー）：種子にエライオソームという栄養付属体を持ち、アリがそれを運んで巣に持ち帰ることで散布されます。
• 自家散布（自発的散布）：果実が乾燥して弾ける、あるいは弾丸のように種子を飛ばす機構（爆発的散布）を持つ種もあります。
• 重力散布：果実が落下して近くに定着する単純な散布様式。
• 人為的散布：人間活動による移入・移動も現代では重要な散布経路となっています。

多くの種は単一の方法に限られず、複数の散布戦略を組み合わせていることが多いです。例えば、果実は動物に食べられることを利用するために栄養価が高く明瞭な色彩を持つ一方で、種子自体は消化に耐える構造を持つことがあります。

胞子と種子の比較

胞子は一般に小さく大量に生産され、風で長距離移動することが多い反面、個々の生存確率は低めです。種子は通常、栄養貯蔵があり胚を保護する構造を備えるため、着床後の生存確率が高く、動物散布などによってターゲットの良い環境へ運ばれることがあります。どちらも機械的（風・水）に散布される場合と、動物を介する場合があり、それぞれの戦略は環境や生態に応じて進化してきました。

まとめと現代の視点

種子散布は単なる「移動」ではなく、植物が生き延び、繁栄するための多様な戦略の集合です。地質時代を通じて風や水から動物への依存へと変化し、特に花と動物の共進化が種子散布の多様性を拡大しました。現代では人為的な環境変化や移入生物が自然の散布ダイナミクスを大きく変えており、生態系管理や保全の観点からも散布様式の理解は重要です。

機械的な分散

風の分散

風で分散された種子にとって重要なことは、非常に軽いということです。風に乗って簡単に浮くことができなければ、そのまま地面に落ちてしまいます。ミルクウィードやタンポポの種のように、種の上に「パラシュート」があるものもあります。種子の中には、非常に小さくて軽い、ほこりのようなものもあります。ランの種やケシの種もそうです。ケシの種は小さなカプセルの中に入っていて、上部に小さな開口部があります。風の強い日には、ケシの実のカプセルが左右に揺れて、塩を振るように小さな種を窓の外に出します。

もう一つ、風に飛ばされる果実の種類として、カエデの木の果実があります。カエデの木には小さなシゾカズラがあり、これは両面に翼のある果実です。サマラスとも呼ばれています。その軽さと「翼」のおかげで、土の多い新しい場所にたどり着くまで空中にとどまることができます。ニレやシラカバの木にもサマラスがあります。

爆発的なアクション

果実の中には、熟すと種を投げ飛ばす（投げる）ことができるものがあります。これは、植物の急速な動きの一種で、小さな「機械」から果実を投げるというものです。

エンドウ豆のポッドは、しばしば機械的な分散を使用しています。種子の準備が整うと、ポッドは乾燥します。ポッドが乾くと、ポッドの内側が外側よりも早く乾きます。これにより、ポッドは内側にねじれ、突然激しく開き、小さな螺旋状に転がります。この転がりが起こると、種が四方八方にポッドから飛び出してきます。

Impatiens - "touch-me-nots"または"jewel weeds"と呼ばれています - 花を咲かせる植物の大規模な属です。種子が熟して準備が整うと、乾燥した果実が引き金になります。動物や人間が植物に触れると、それは破裂し、種子をあちこちに散布します。地面が濡れていると、種子は着地した場所で発芽したり、カプセルを破裂させた生物にくっついたりします。これは、種を新しい場所に運び出すのに役立ちます。

スミレやゴボウも機械的な散布を使っています。種ができたら、大きな「POP！」という音とともに開きます。もう一つの果物である「潮吹きキュウリ」も、機械的な散布を利用しています。他にも何百もの果物が機械式散布を利用しています。

水の分散

これらの植物は通常、水の近くで成長します。一度水に落ちた種子は、それが成長する場所を見つける前に、それは長い距離のために運ばれることがあります。

その良い例がスイレンです。スイレンの美しい花は、しばらく水に浮いていた実を作り、その後底に沈んで池の床に根を張ります。スイレンの種は、水の中に分散して発芽させることができます。

水辺に生えるヤシの木も、水によって種を撒きます。大陸を結ぶ強力な海流が、ヤシの実と呼ばれるヤシの木の種子を新しい家に移動させます。

マングローブの木は水の中に住んでいます。彼らの種子は木から落ち、土に触れるとすぐに根を張ります。水が多ければ遠くまで運ばれてきます。

ドングリ、クルミ、ピーカンなどのナッツ類は、水と動物の両方によって分散されます。水によって分散される主な方法は、洪水の時、または川や小川の近くに植物が生えている場合です。ナッツの木の多くは、洪水が頻繁に起こる場所の近くに生えています。ナッツの木にとって水は重要ですが、他の植物にとっては、良い土と水を見つけるために、木から遠く離れたところに根が生えていることが多いので、水はそれほど重要ではありません。

ヤシの木は水を使ってココナッツを散らす


このタンポポの上部にある「パラシュート」は、風で運ばれるのを助けてくれます。

動物の分散

動物によって種子が飛散する方法はいくつかあります。例えば、草原を歩いているときに靴下やズボンに付着するバリがその一例です。親植物は、花からとがった小さなバリを作ります。このバリは、親植物から地面に放り出されるか、通りすがりの動物（または人）が毛皮や羽毛、靴下などにバリを取り込んでしまうまで、親植物に付着したままになります。その後、バリは新しい場所に運ばれ、動物たちは通常、自分でバリを取り除こうとします。動物はバリをかじったり、引っ掻いたり、つついたりして取り除きます。そして、バリは親植物から離れた地面に落とされます。多くの草の種子には、通りすがりの生き物に引っかかる表面があります。例えば、槍草にはとがった先端があり、通りすがりの動物に引っかかったり、強い風に吹かれて新しい場所に飛ばされたりすることがあります。

もう一つは、動物が自分で種を植えるということです。ネズミやリス、カケスなどの動物は、春から夏にかけて果物や木の実を集め、冬に向けて貯蔵します。多くの場合、必要以上の量を土に埋めて貯めています。必要以上に埋まっていることが多いのですが、取りに来たときには、埋まったままにしておきます。埋まったままのものは植物になります。

種子は糞（うんち）の中に散らばっていることが多い。動物は果実（種子を含む）を飲み込み、柔らかい果実を消化しますが、種子は糞の中に出てきます。熱帯雨林の中には、樹種の90％近くが動物によって分散されているところもあります。コウモリのような動物、例えば南米に生息するオオコウモリは、一晩で6万個もの種子を撒き散らすことができます。

この歌鳥は実を食べますが、種は消化されません。種は鳥の糞の中に出てきます。


バリのトゲトゲした「フック」を見てください。

質問と回答

Q:種子散布とは何ですか?

Q: 花が咲く前の植物は、どのように胞子や種子を散布していたのでしょうか?

Q: 花と昆虫はどのような関係にあるのですか?

Q: 被子植物とミツバチの相互作用はいつから始まったのですか?

Q:胞子はどのように散布されるのですか?

Q:果実はどのように飛散に適応しているのですか?

文字で検索