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雄花と雌花に分かれている植物があるのはなぜ?

多くの植物は、一つの花にオシベとメシベが両方ある花を咲かせます。

しかし、植物の中には、オシベのない花やメシベのない花を咲かせたりするものがあります。

一つの株に、オシベのないメシベだけをもつ花を雌花、メシベのないオシベだけをもつ
花を雄花といいます。

植物が花を咲かせるのは、種子を残すためです。

そのためには、オシベでできる花粉がメシベにつかなければなりません。

一つの花の中にオシベとメシベがあった方が容易に受粉して、種子を残せるように考えられますが、なぜ雄花と雌花にわかれて花が咲く植物があるのでしょうか?

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雄花と雌花が分かれている理由

花は、虫を呼び寄せて花粉を運ばせ、受粉をして種を残します。

美しい花びらやよい香りも、すべては虫たちにやってきてもらうためのものです。

そのため、花の色や形にも、すべて合理的な理由があります。花は、何気なく咲
いているわけではないのです。

この目的のために、雄花と雌花に分かれていると、種子は片方にしかできないことや雄花の花粉が離れて咲いている雌花のメシベと出会わないと種子ができないなどの不都合が生じます。

虫を誘うためには、雌花、雄花それぞれを作らなければならず、二重の手間をかけていることになります。

虫の立場からすると、雄花と雌花を往復しないと、植物の役に立たないので、そんな面倒な花を敬遠してしまいます。

実は種子植物の多くは、同じ花のメシベとオシベで受粉する自家受粉を望んでいないのです。

花粉は同じ種類の別の個体のメシベと受粉することを望み、メシベもやはり、同じ種類の別の個体の花粉がやってくることを望んでいます。

そうでなければ、わざわざオスとメスのあいだで有性生殖をする意味がないからです。

自家受粉が望まれない理由

生物が、オスとメスという性をつくり、有性生殖を始めたのは、オスとメスの遺伝情報を組み合わせ、子孫の遺伝情報に多様性をもたせるためと考えられています。これが有性生殖の最大の利点です。

無性生殖と呼ばれる方法は、環境が変わらなければ、きわめて効率的ですが、環境の変化が起きると、種全体が全滅してしまうリスクをはらんでいます。

このリスクを避けるために、生物は有性生殖によって遺伝的多様性を高めることにしたと考えられています。

有性生殖は、細胞分裂で次々と細胞の増える無性生殖と比較して、圧倒的に手間ひまがかかります。

しかし、有性生殖によって遺伝的多様性を高めることが、手間ひまを上回る利点があるため、
環境の変化に耐えて生き延びた種が、いまも地球上で生存をつづけているのです。

植物のあるものは、自家受粉を避けるための一つの方法として、雄花と雌花を別々に咲かせるようになったと考えられています。

なお、雄花と雌花を別々に咲かせる植物には、同一株に雌花と雄花がつく雌雄同株(ベゴニア、キュウリ、トウモロコシ、クリなど)と、同一株に雄花または雌花しかつけない雌雄異株(モクセイ、イチョウ、ホウレンソウ、ホップ、キーウイなど)があります。

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自家受粉を防ぐ植物の他の仕組み

雌雄異熟

一つの花にオシベとメシベがある花を両性花と呼びますが、両性花の中には、オシベとメシベの成熟の時期をずらす雌雄異熟システムがあります。

例えば、モクレンは、花が咲いた時には、メシベだけが成熟し、オシベは未成熟なままで、花粉を出すことがありません。

オシベはメシベがしおれたころに成熟し、同じ花のしおれたメシベに花粉が付着したとしても受粉することはありません。

オシベとメシベの成熟の順が逆のパターンもあります。

キキョウは、花が咲くと、先にオシベが成熟して花粉を出し、花粉がなくなるころにメシベが成熟を始めます。

雌雄異熟は、両性花をもつ植物が自家受粉を避けるための仕組みです。同じ花の中にオシベとメシベがあっても、各々が活性化する時期をずらすことにより、望まない自家受粉が起こるのを避けているのです。

自家不和合性

雌雄異熟の仕組みを持たない両性花では、オシベでつくられた花粉が、同じ花のメシベに付着することがあります。

このような場合にも、被子植物の半数あまりが自家受粉を妨げる自家不和合性という仕組みを備えていていると考えられています。

自家不和合性は、メシベが柱頭に付着した花粉を識別し、自分と同じ遺伝情報を含むものは自己の花粉と見なして拒絶し、異なる遺伝情報をもつ花粉のみを、他の花粉であるとして受け入れる仕組みです。

種子植物の中には、自家受粉を受け入れる種もあります。その性質を自家和合性といいます。

シロイメナズナという植物は自家和合性をもち、繁殖が容易であることから、モデル植物として重宝されています。

まとめ

花は、虫を呼び寄せて花粉を運ばせ、受粉をして種を残します。

環境の変化があった場合に、種全体が全滅したいためには遺伝子の多様性が必要です。、

このため、遺伝子の多様性をもった種を残すためには、同じ固体との自家受精ではなく、別の固体との他家受精が必要です。

そのために、オシベだけある雄花やメシベだけある雌花を咲かせることにより、自家受精を避ける植物があります。

また、同じ花にオシベとメシベがある両性花の植物でも、オシベとメシベの熟す時期をずらす雌雄異熟の仕組みにより、自家受精を避けるものがあります。

雌雄異熟の仕組みをもたない両性花でも、自家受粉を妨げる自家不和合性という仕組みを備えていているものもあります。

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