2005年 科学技術映像祭 文部科学大臣賞 受賞作品

シダ植物

古生代の生き残りとも言えるシダ植物。野山でよく見られるシダの映像とともに、胞子の散布、前葉体での受精などシダ植物の全体像を紹介します。4月にNHK(教育)で放映されたものです。

−太古の森の末裔たち−

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中心にある細胞の放出(造卵器)

受精

胞子散布(ベニシダ)

  ツクシ胞子(弾糸を広げる)

スギナ(ツクシ)精子

造卵器の中心にある細胞(頸溝細胞と腹溝細胞)が溶け出すように外へ出て、精子が入るための通路ができる。また溶け出した細胞中の成分(リンゴ酸など)が精子をひきるける働きをする。

精子が回転しながら、まるでネジかなにかのように中へと進んでいく。(この映像には無いが、後でやってきたものは入り口のところから中に入ることができない。最初の精子が入るときにその一部が入り口に残るように見えるが、それが関係しているのだろうか?)

まわりの環帯と呼ばれる部分の水が失われることにより胞子のうの口が開いていく。開いていく段階では中に入っている水の凝集力によって環帯が変形していくが、環帯がもとに戻ろうとする力のほうが大きくなると細胞内(環帯の色の明るい部分)の水に空気が入り環帯は急激にもとの状態にもどる。この運動により中の胞子がはじき飛ばされる。(清水 清 著 「植物の運動」ニュー・サイエンス社 グリーンブックスを参照)

ツクシの胞子には2本の弾糸がついている。(弾糸の中心で胞子に付着しており、4本のように見える。)胞子のうの中ではこの弾糸が胞子に巻きついているが、乾くと大きく広がる。この弾糸が風を受け胞子は遠くへと飛んでいく。(湿った息を吹きかけると弾糸は再び胞子へと絡みつく。

ツクシの胞子を培養すると、ブロッコリーのような立体的な形の配偶体ができてくる。やがてその先端の造精器から精子が泳ぎでてくる。ゼンマイの精子がらせん形をしているのに対し、スギナの精子はわずかに長い球形をしている。

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