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{{生物分類表 |
{{生物分類表 |
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|色 = 原生生物界 |
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|名称 = 真正紅藻綱 |
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|画像=[[ファイル: |
|画像 = [[ファイル:Corallinapinnatifolia.JPG|250px|サンゴモ]]<br />[[ファイル:Red seaweed, Plocamium sp..jpg|250px|ユカリ]] |
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|画像キャプション= |
|画像キャプション = '''1'''. (上) サンゴモ属の1種 (サンゴモ目)<br />(下) ユカリ属の1種 (ユカリ目) |
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|ドメイン = [[真核生物]] {{Sname||Eukaryota}} |
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|界 = [[植物界]] {{sname||Plantae}}<br/> ([[アーケプラスチダ]] [[:w:Archaeplastida|Archaeplastida]]) |
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|亜界 = 紅色植物亜界 {{Sname||Rhodoplantae}} |
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|門 = [[紅色植物門]] {{Sname||Rhodophyta}} |
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| 綱 = '''真正紅藻綱''' [[:w: Florideophyceae | Florideophyceae]]<br/>Cronquist, 1960<ref>{{Cite journal |
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|亜門 = 真正紅藻亜門<ref name="Eurhodophytina">和名は「鈴木 雅大 (2019) [http://natural-history.main.jp/Seaweeds_list/Red/Rhodophyta_top.html 紅藻類]. ''日本産海藻リスト''. 生きもの好きの語る自然誌.」より。</ref> {{Sname||Eurhodophytina}} |
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| year=1960 |
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|綱 = '''真正紅藻綱''' {{Sname||Florideophyceae}} |
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| volume=26 |
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|学名 = {{Sname||Florideophyceae}}<br /> {{AUY|Cronquist|1960}} |
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| pages=425–482 |
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|下位分類名=下位分類 |
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| author=Cronquist, A. |
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|下位分類 = {{center|[[#system|本文参照]]}} |
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|title=The divisions and classes of plants |
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|journal= The Botanical Review |
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| doi=10.1007/BF02940572 |
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| issue=4}}</ref> |
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'''真正紅藻綱'''(しんせいこうそうこう、[[学名]]: {{Sname||Florideophyceae}})は、[[紅藻]]の中で最大の[[綱 (分類学)|綱]]であり、およそ6,800種が知られる<ref name="Guiry2019">Guiry, M.D. & Guiry, G.M. (2019) AlgaeBase. World-wide electronic publication, Nat. Univ. Ireland, Galway. http://www.algaebase.org; searched on 16 Septmber 2019.</ref>。接合子(受精卵)が配偶体上で発生し、'''果胞子体'''とよばれる特異な複相世代を形成する。そのため、配偶体、果胞子体、四分胞子体からなる'''3世代交代'''を行う。すべて多細胞性であり(図1)、多くは沿岸岩礁域に生育しているが([[海藻]]の中で最も種数が多い)、一部は淡水生(カワモズク、[[オキチモズク]]など)。[[テングサ]]類や[[オゴノリ]]類、キリンサイ類、[[フノリ]]類、トサカノリなど食材や粘質多糖([[寒天]]、[[カラギーナン]])の原料として身近な海藻を含む。 |
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'''真正紅藻綱'''(Florideophyceae)は、[[紅色植物門]]の[[綱 (分類学)|綱]]である<ref>{{cite book|isbn=0-8493-9579-8|chapter=20. Systematics of the Species Rich Algae}}</ref>。分類システムによっては、[[ウシケノリ綱]]と併せて[[紅藻綱]]とされ、'''真正紅藻亜綱'''(Florideae)とされる場合もある<ref>http://www.eoearth.org/article/Marine_coralline_algae</ref>。かつては、[[ピットコネクション]]を有する唯一の分類であると考えられていたが<ref name="DawesScott1961">{{cite journal|last1=Dawes|first1=Clinton J.|last2=Scott|first2=Flora M.|last3=Bowler|first3=E.|title=A Light- and Electron-Microscopic Survey of Algal Cell Walls. I. Phaeophyta and Rhodophyta|journal=American Journal of Botany|volume=48|issue=10|year=1961|pages=925|issn=00029122|doi=10.1002/j.1537-2197.1961.tb11732.x}}</ref>、現在ではウシケノリ綱の[[コンコセリス]]期でも見つかっている<ref name=Lee2008>{{Cite book|author=Lee, R.E.|title=Phycology, 4th edition|year=2008|isbn= 978-0-521-63883-8|publisher= Cambridge University Press|postscript=<!-- Bot inserted parameter. Either remove it; or change its value to "." for the cite to end in a ".", as necessary. -->{{inconsistent citations}}}}</ref>。 |
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==特徴== |
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また、かつては先端成長だけで成長するとも考えられていたが、実際はいくつかの属では節間で成長する<ref name="Lee2008" />。全てではないがほとんどの属は、[[生活環]]で3つの段階を持つ<ref name="Lee2008" />。 |
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真正紅藻綱に属する種は、全て'''[[多細胞生物|多細胞性]]'''である<ref name="Chihara1997">{{cite book|author=千原光雄|year=1997|title=藻類多様性の生物学|publisher=内田老鶴圃|pages=386|isbn=978-4753640607}}</ref><ref name="Chihara1999">{{cite book|author=吉﨑誠・神谷允伸|year=1999|chapter=紅色植物門|editor=千原光雄|title=バイオディバーシティ・シリーズ (3) 藻類の多様性と系統|publisher=裳華房|pages=177–189|isbn=978-4785358266}}</ref><ref name="Kamiya2012">{{cite book|author=神谷充伸・長里千香子・川井浩史|year=2012|chapter=紅藻類|editor=渡邉信|title=藻類ハンドブック|publisher=エヌ・ティー・エス|isbn=978-4864690027|pages=113-122}}</ref><ref name="Hoek1995">{{cite book|author=van den Hoek, C., Mann, D., Jahns, H. M. & Jahns, M.|year=1995|chapter=|editor=|title=Algae: an introduction to phycology|publisher=Cambridge University Press|isbn=978-0521316873|pages=}}</ref><ref name="Graham2008">{{cite book|author=Graham, J.E., Wilcox, L.W. & Graham, L.E.|year=2008|chapter=|editor=|title=Algae|publisher=Benjamin Cummings|isbn=978-0321559654|pages=}}</ref><ref name="Kamiya2017">{{cite journal|author=Kamiya, M., Lindstrom, S. C., Nakayama, T., Yokoyama, A., Lin, S. M., Guiry, M. D., ... & Cho, T. O.|year=2017|title=Syllabus of plant families ‐ A. Engler's Syllabus der Pflanzenfamilien Part 2/2: Photoautotrophic eukaryotic algae ‐ Rhodophyta|publisher=Borntraeger Science Publishers, Berlin|isbn=978-3-443-01094-2|pages=171}}</ref>(図1, 2)。藻体の外形は糸状、紐状、膜状、樹状など多様であり、一部の[[褐藻]]([[オオウキモ]]や[[ホンダワラ]]など)ほど複雑・大型ではないが、皮層 (cortex) と髄 (medulla) のような単純な[[組織]]分化を示すものが多い<ref name="吉田1998">{{cite book|author=吉田忠生|year=1998|chapter=|editor=|title=新日本海藻誌 日本海藻類総覧|publisher=内田老鶴圃|isbn=978-4753640492|pages=1222}}</ref><ref name="千原1983">{{cite book|author=千原光雄|year=1983|chapter=|editor=|title=学研生物図鑑 海藻|publisher=学習研究社|isbn=978-4051004019|pages=292}}</ref><ref name="田中2004">{{cite book|author=田中次郎 & 中村庸夫|year=2004|chapter=|editor=|title=日本の海藻|publisher=平凡社|isbn=978-4582542370|pages=245}}</ref><ref name="神谷2012b">{{cite book|author=神谷充伸 (監)|year=2012|chapter=|editor=|title=海藻 ― 日本で見られる388種の生態写真+おしば標本|publisher=誠文堂新光社|isbn=978-4416812006|pages=271}}</ref>(下図2d)。 |
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{{multiple image |
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==分類== |
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| total_width = 600 |
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[[ファイル:Laurencia.jpg|thumb|240px]] |
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| align = center |
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いくつかの分類スキームがあるが、以下はそのうちの1つである。 |
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| caption_align = left |
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| image1 = . Rhodothamniella floridula (Dillwyn) Feldmann (AM AK332967-1).jpg |
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| alt1 = Rhodothamniella |
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| caption1 = '''2a'''. {{Snamei|Rhodothamniella}} (ダルス目) |
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| image3 = Gracilaria2.JPG |
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| alt3 = オゴノリ属 |
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| caption3 = '''2b'''. オゴノリ属 (オゴノリ目) |
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| image4 = Halymenia (AM AK295228-1).jpg |
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| alt4 = イソノハナ属 |
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| caption4 = '''2c'''. イソノハナ属 (イソノハナ目) |
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| image5 = Galene meridionalis D’Archino and Zuccarello (AM AK221927-5).jpg |
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| alt5 = マルバグサ属 |
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| caption5 = '''2d'''. マルバグサ属 (イソノハナ目) の体の切片.偽柔組織を示す. |
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藻体は分枝糸状体を基本とし、しばしばそれがまとまって'''偽柔組織''' (pseudoparenchyma) を形成する<ref name="Chihara1997" /><ref name="Chihara1999" /><ref name="Kamiya2012" /><ref name="Hoek1995" /><ref name="Graham2008" />(下図2d)。三次元的な細胞分裂による柔組織をもつものはいない。基本的に[[先端成長]](頂端成長)をするが、節間成長をすることもある<ref>{{cite book|author=Lee, R.E.|year=2008|chapter=|editor=|title=Phycology, 4th edition|publisher=Cambridge University Press|isbn=978-0-521-63883-8|pages=}}</ref>。 |
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*[[ベニマダラ亜綱]](Hildenbrandiophycidae) |
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:*[[ベニマダラ目]](Hildenbrandiales) |
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糸状体を形成している中間の細胞が傷害などによって消失すると、ロドモルフィン (rhodomorphin) とよばれる[[糖タンパク質]]が分泌され、これが修復[[ホルモン]]となって上下の細胞の分裂を誘導し、生じた細胞が中間部で融合して糸状体が修復される例が知られている<ref>{{cite journal|author=Watson, B. A. & Waaland, S. D.|year=1986|title=Further biochemical characterization of a cell fusion hormone from the red alga, ''Griffithsia pacifica''|journal=Plant and Cell Physiology|volume=27|pages=1043-1050|doi=10.1093/oxfordjournals.pcp.a077187}}</ref><ref>{{cite journal|author=Kim, G. H., Lee, I. K. & Fritz, L.|year=1995|title=The wound‐healing responses of ''Antithamnion nipponicum'' and ''Griffithsia pacifica'' (Ceramiales, Rhodophyta) monitored by lectins|journal=Phycological Research|volume=43|pages=161-166|doi=10.1111/j.1440-1835.1995.tb00020.x}}</ref>。このような糖タンパク質とその[[受容体]]は、[[有性生殖]](連絡糸と助細胞の融合など)や二次ピットプラグ形成、寄生者と宿主の融合のような真正紅藻でよく見られる細胞融合現象にも関与していると考えられている。 |
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*[[ウミゾウメン亜綱]](Nemaliophycidae) |
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:*[[バルビアニア目]](Balbianiales) |
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:*[[バリア目]](Balliales) |
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:*[[カワモズク目]](Batrachospermales) |
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:*[[ウミゾウメン目]](Nemaliales) |
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:*[[ベニマユダマ目]](Colaconematales) |
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:*[[アクロケチウム目]](Acrochaetiales) |
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:*[[ダルス目]](Palmariales) |
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真正紅藻において、細胞間には[[紅藻#ピットプラグ|ピットプラグ]](ピットコネクション)が存在する<ref name="Chihara1997" /><ref name="Chihara1999" /><ref name="Kamiya2012" /><ref name="Hoek1995" /><ref name="Graham2008" /><ref name="Pueschel1982">{{cite journal|author=Pueschel, C. M. & Cole, K. M.|year=1982|title=Rhodophycean pit plugs: an ultrastructural survey with taxonomic implications|journal=American Journal of Botany|volume=69|pages=703-720|doi=10.1002/j.1537-2197.1982.tb13310.x}}</ref><ref name="Cole1990">{{cite book|author=Cole, K. M. & Sheath, R. G. (Eds.)|year=1990|chapter=Biology of the Red Algae|editor=|title=|publisher=Cambridge University Press|isbn=0-521-34301-1|pages=517}}</ref>。ピットプラグにおけるキャップ膜やキャップ層の有無や形式は多様であり、真正紅藻内の重要な分類形質となっている([[紅藻#ピットプラグ|紅藻のページ参照]])。古くは、ピットプラグは真正紅藻綱に特有の構造だと考えられていたが<ref>{{cite journal|author=Dawes, C. J., Scott, F. M. & Bowler, E.|year=1961|title=A light‐and electron‐microscopic survey of algal cell walls. I. Phaeophyta and Rhodophyta|journal=American Journal of Botany|volume=48|pages=925-934|doi=10.1002/j.1537-2197.1961.tb11732.x}}</ref>、現在では[[オオイシソウ綱]]の一部や[[ウシケノリ綱]]の胞子体でも見つかっている。 |
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*[[サンゴモ亜綱]] |
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:*[[ロドゴルゴン目]](Rhodogorgonales) |
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:*[[サンゴモ目]](Corallinales) |
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サンゴモ亜綱は、2007年に導入された<ref name="pmid17197199">{{cite journal |author=Le Gall L, Saunders GW |title=A nuclear phylogeny of the Florideophyceae (Rhodophyta) inferred from combined EF2, small subunit and large subunit ribosomal DNA: establishing the new red algal subclass Corallinophycidae |journal=Mol. Phylogenet. Evol. |volume=43 |issue=3 |pages=1118–30 |year=2007 |month=June |pmid=17197199 |doi=10.1016/j.ympev.2006.11.012 |url=http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S1055-7903(06)00469-6}}</ref>。 |
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真正紅藻の細胞は、粘質多糖であるガラクタン([[寒天]]や[[カラギーナン]]など)に富む[[細胞壁]]で囲まれている<ref name="Chihara1999" /><ref name="Kamiya2012" /><ref name="Hoek1995" /><ref name="Graham2008" /><ref name="Cole1990" />。細胞壁の繊維多糖は[[セルロース]]であることが多いが、種によっては β-1,4[[マンナン]]やβ-1,3[[キシラン]]のこともある。また真正紅藻の中には、細胞壁に[[炭酸カルシウム]]を沈着させるもの(石灰藻)がいる(特にサンゴモ亜綱)。炭酸カルシウムの結晶様式には複数が知られているが、真正紅藻の中には[[方解石]](カルサイト)を主とするもの(サンゴモ目など)と[[アラレ石]](アラゴナイト)を主とするもの(ウミゾウメン目やイギス目などの一部)がいる。サンゴモ類の中には、体全体が石灰化する無節性 (nongeniculate) の種(図3a)と、石灰化した節間部が石灰化していない膝節で連結している有節性 (geniculate) の種(図3b)がいる。 |
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*[[イタニグサ亜綱]] |
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:*[[イタニグサ目]](Ahnfeltiales) |
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:*[[ピヒエラ目]](Pihiellales) |
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*[[マサゴシバリ亜綱]] |
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| total_width = 600 |
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:*[[カギノリ目]](Bonnemaisoniales) |
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| header = |
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:*[[スギノリ目]](Gigartinales) |
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| align = center |
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:*[[テングサ目]](Gelidiales) |
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| caption_align = left |
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:*[[オゴノリ目]](Gracilariales) |
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| image1 = Lithothamnion "big leaf" - an unidentified coralline in Fiji. Note the large, flat-topped conceptacles. (7156571649).jpg |
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:*[[イソノハナ目]](Halymeniales) |
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| alt1 = 無節サンゴモ |
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:*[[マサゴシバリ目]](Rhodymeniales) |
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| caption1 = '''3a'''. 無節サンゴモ |
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:*[[ウスギヌ目]](Nemastomatales) |
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| image2 = Calliarthron sp.jpg |
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:*[[ユカリ目]](Plocamiales) |
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| alt2 = 有節サンゴモ |
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:*[[イギス目]](Ceramiales) |
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| caption2 = '''3b'''. 有節サンゴモ |
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| image3 = Fauchea laciniata.jpg |
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| alt3 = マダラグサ属 |
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| caption3 = '''3c'''. おそらく干渉による構造色を示すマダラグサ属 (マサゴシバリ目) |
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一部の真正紅藻では、細胞壁最外層にタンパク質層が存在し、クチクラ (cuticle) とよばれる([[動物]]や[[陸上植物]]の[[クチクラ]]とは関係がない)。多層のクチクラを介した光の干渉によって、水中で光る (iridescence) 種もいる<ref>{{cite journal|author=Craigie, J. S., Correa, J. A. & Gordon, M. E.|year=1992|title=Cuticles from ''Chondrus crispus'' (Rhodophyta)|journal=Journal of Phycology|volume=28|pages=777-786|doi=10.1111/j.0022-3646.1992.00777.x}}</ref><ref>{{cite journal|author=Gerwick, W. H. & Lang, N. J.|year=1977|title=Structural, chemical and ecological studies of iridescence in Iridaea (Rhodophyta)|journal=J. Phycol.|volume=13|pages=121–127|doi=10.1111/j.1529-8817.1977.tb02898.x}}</ref>(上図3c)。日本に分布する種の中では、[[スギノリ]](スギノリ目)や[[ウスバワツナギソウ]](マサゴシバリ目)などが水中で光ることが知られている<ref>{{cite book|author=神谷充伸 (監)|year=2012|chapter=|editor=|title=海藻 ― 日本で見られる388種の生態写真+おしば標本|publisher=誠文堂新光社|isbn=978-4416812006|pages=166, 176, 180, 222, 223}}</ref>。 |
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[[葉緑体]]は[[細胞膜]]に沿った側膜性で[[ピレノイド]]を欠き、1細胞に多数のことが多い。しかし、中央にピレノイドをもつ星状中軸性の葉緑体が1細胞に1個存在するものもいる(特にウミゾウメン亜綱)<ref name="Graham2008" /><ref name="Kamiya2017" /><ref name="Cole1990" />。カロテノイドとして[[ゼアキサンチン]]と[[β-カロテン]]をもち、それに加えて[[アンテラキサンチン]]をもつものと、[[ルテイン]]と[[α-カロテン]]をもつものがいる<ref>{{cite journal|author=Takaichi, S., Yokoyama, A., Mochimaru, M., Uchida, H. & Murakami, A.|year=2016|title=Carotenogenesis diversification in phylogenetic lineages of Rhodophyta|journal=Journal of Phycology|volume=52|pages=329-338|doi=10.1111/jpy.12411}}</ref>。[[ゴルジ体]]シス面は[[小胞体]]・[[ミトコンドリア]]複合体に面している。貯蔵多糖は基本的に[[アミロペクチン]]であり、細胞質基質に貯蔵される。[[アミロース]]を欠く点で[[緑色植物]]などがもつ[[デンプン]]とは異なるため、特に'''紅藻デンプン''' (floridean starch) とよばれる<ref>{{cite journal|author=Shimonaga, T., Konishi, M., Oyama, Y., Fujiwara, S., Satoh, A., Fujita, N., Colleoni, C., Buléon, A., Putaux, J., Ball, S.G., Yokoyama, A., Hara, Y., Nakamura, Y. & Tsuzuki, M.|year=2008|title=Variation in storage α-glucans of the Porphyridiales (Rhodophyta)|journal=Plant and Cell Physiology|volume=49|pages=103-116|doi=10.1093/pcp/pcm172}}</ref>。低分子炭水化物としてフロリドシド、ジゲネアシド、ズルシトール、マンニトール、ソルビトール、トレハロースなどが報告されている<ref>{{cite journal|author=Eggert, A. & Karsten, U.|year=2010|chapter=Low molecular weight carbohydrates in red algae - an ecophysiological and biochemical perspective|editor=|title=Red Algae in the Genomic Age|publisher=Springer Netherlands|isbn=978-90-481-3794-7|pages=443-456}}</ref>。真正紅藻の細胞は、しばしば多核性や多倍性を示す<ref name="Cole1990" />。 |
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==生殖と生活環== |
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[[ファイル:Life cycle Chondrus.jpg|thumb|right|'''4'''. ヤハズツノマタ (スギノリ目) の生活環 (イトグサ型).]] |
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真正紅藻類は、基本的に単相の'''配偶体''' (gametophyte)、配偶体上にできる複相の'''果胞子体''' (carposporophyte)、および独立した複相の'''四分胞子体''' (tetrasporophyte) からなる'''3世代交代''' (triphasic life cycle) を行う<ref name="Chihara1997" /><ref name="Chihara1999" /><ref name="Kamiya2012" /><ref name="Hoek1995" /><ref name="Graham2008" /><ref name="Cole1990" />(図4)。 |
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配偶体は、[[雌雄同株]]の場合と[[雌雄異株]]の場合がある<ref name="Chihara1997" /><ref name="Chihara1999" /><ref name="Kamiya2012" /><ref name="Hoek1995" /><ref name="Graham2008" /><ref name="Cole1990" />。精子嚢は不等分裂によって斜めに切り出され、それぞれ'''不動精子''' (spermatium) を1個形成する。'''造果器''' (carpogonium) は、1細胞–約20細胞からなる特殊な細胞列(造果枝、胎原列 carpogonial branch)の先端に形成される。造果枝の中で造果器の下に続く細胞を器下細胞 (hypogynous cell) とよび、また造果枝が生じる細胞を支持細胞 (supporting cell) とよぶ。造精器や造果器は、体を構成する細胞糸に側生または頂生し、サンゴモ目では生殖器巣 (conceptacle) とよばれる藻体の特殊な窪みの中に形成される。 |
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[[ファイル:Polysiphonia cystocarp WM.jpg|thumb|right|'''5'''. イトグサ属 (イギス目) の嚢果.果胞子体が果皮に包まれている.]] |
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<span id="carposporophyte"></span> |
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接合子(受精した造果器)は直接、または別の細胞(助細胞など)を介して'''造胞糸''' (gonimoblast) とよばれる複相の細胞糸を形成し、造胞糸全体またはその先端が果胞子嚢となる<ref name="Chihara1997" /><ref name="Chihara1999" /><ref name="Kamiya2012" /><ref name="Hoek1995" /><ref name="Graham2008" /><ref name="Cole1990" />。それぞれの果胞子嚢では複相の'''果胞子''' (carpospore) が1個ずつ形成される。造胞糸の集まりは配偶体上に形成されるが、核相が異なるため(複相と単相)、配偶体とは異なる世代と見なされ、'''果胞子体''' (carposporophyte) とよばれる。果胞子体の発生においては、母体である配偶体からの栄養供給が重要な役割を果たしている<ref name="Kamiya2002">{{cite journal|author=Kamiya, M. & Kawai, H.|year=2002|title=Dependence of the carposporophyte on the maternal gametophyte in three ceramiacean algae (Rhodophyta), with respect to carposporophyte development, spore production and germination success|journal=Phycologia|volume=41|pages=107-115|doi=10.2216/i0031-8884-41-2-107.1}}</ref>。発達した果胞子体は、しばしば母体となった配偶体由来の保護組織に囲まれる。この保護組織は果皮 (pericarp)、果皮とそれに包まれた果胞子体を合わせて'''嚢果''' (cystcarp) とよばれる(図5)。嚢果の一端にはふつう孔 (ostiole) があり、果胞子はここから放出される。果皮の内側にはしばしば無色の細胞糸層が発達しており、果胞子体への栄養補給に働いていることが示唆されている。 |
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果胞子体の形成様式には以下のような多様性があり、重要な分類形質となっている<ref name="Chihara1999" /><ref name="Kamiya2012" />。 |
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*'''ウミゾウメン型''': 最も単純な形式であり、受精した造果器がそのまま造胞糸を形成する。ウミゾウメン亜綱やイタニグサ亜綱に見られる。 |
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*'''サンゴモ型''': 受精した造果器が器下細胞や支持細胞と融合し、さらに隣接する支持細胞などと次々に融合して巨大な融合細胞 (fusion cell) を形成し、そこから造胞糸を形成する。サンゴモ亜綱に見られる。 |
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*'''テングサ型''': 造果器から生じた造胞糸が所々で配偶体の栄養細胞 (栄養助細胞) と融合しながら伸長し、果胞子嚢を形成する。受精した造果器が器下細胞や支持細胞と融合して融合細胞を形成し、ここから造胞糸を伸ばすこともある。マサゴシバリ亜綱テングサ目に見られる。 |
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*'''ヒビロウド型''': 造果器または融合細胞から'''連絡糸''' (connecting cell, connecting filament, ooblast) とよばれる細胞糸を伸ばし、これが造果枝外に既に存在する特殊な細胞である'''助細胞''' (auxiliary cell) と融合する。助細胞は連絡糸を介して受精核(のコピー)を受け取り、造胞糸を形成する。助細胞の位置は分類群によって多様であり、スギノリ目などでは造果糸から離れた場所に存在するが、マサゴシバリ目では造果糸の支持細胞から助細胞が生じる。マサゴシバリ亜綱に見られる。 |
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*'''イギス型''': ヒビロウド型に似るが、助細胞は造果糸の支持細胞から受精後に生じる。このような形式は、受精できて初めて次世代に対する投資を行うので、無駄な投資を避けるという意味があるのかもしれない。マサゴシバリ亜綱イギス目に見られる。 |
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真正紅藻はこのような過程を経て、1個の接合子(受精した造果器)から多数の果胞子を形成することができる。例えば ''Schmitzia sanctae-crucis''(スギノリ目)では、1個の接合子から 4,500個もの果胞子が形成される<ref name="Wilce1991">{{cite journal|author=Wilce, R.T. & Sears, J.R.|year=1991|title=''Schmitzia sanctae-crucis'', new species (Calosiphoniaceae, Rhodophyta) and a novel nutritive development to aid in zygote nucleus amplification|journal=Phycologia|volume=30|pages=151–169|doi=10.2216/i0031-8884-30-2-151.1}}</ref>。このような特徴は、分散において不利と思われる鞭毛を欠くという紅藻の性質を補う意味があると考えられている<ref name="Kamiya2010">{{cite book|author=Kamiya, M. & West, J. A.|year=2010|chapter=Investigations on reproductive affinities in red algae|editor=Seckbach, J. & Chapman, D.J.|title=Red Algae in the Genomic Age|publisher=Springer, Netherlands|isbn=978-90-481-3794-7|pages=77-109}}</ref>。 |
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[[ファイル:Rhod1006.jpg|thumb|right|'''6'''. イトグサ属 (イギス目) の四分胞子嚢.]] |
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果胞子は、発芽して'''四分胞子体'''となる。四分胞子体は四分胞子嚢 (tetrasporangium) を形成し、そこでふつう減数分裂を行って4個の'''四分胞子''' (tetraspore) を形成する<ref name="Chihara1997" /><ref name="Chihara1999" /><ref name="Kamiya2012" /><ref name="Hoek1995" /><ref name="Graham2008" /><ref name="Cole1990" />(図6)。ただし四分胞子形成時ではなく、発芽時に減数分裂が起こるとの報告もある<ref name="Goff1990">{{cite book|author=Goff, L. J. & Coleman, A. W.|year=1990|chapter=DNA: Microspectrofluorometric studies|editor=|title=Biology of the Red Algae|publisher=Cambridge University Press, Cambridge|isbn=0-521-34301-1|pages=43-72}}</ref>。四分胞子嚢中での胞子の配置様式には、十字状 (cruciate)、環状 (zonate)、四面体状 (tetrahedral) などの多様性があり、重要な分類形質とされる。四分胞子の代わりに、胞子嚢中に2個形成される二分胞子 (bispore) や、多数形成される多分胞子 (polyspore) を形成する例も知られている。 |
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上記のように、真正紅藻の生活環は、基本的に配偶体、果胞子体、四分胞子体からなる3世代交代からなる。配偶体と四分胞子体の大小、各世代の移行過程などに基づいて真正紅藻の生活環は以下のようにタイプ分けされる<ref name="Chihara1997" /><ref name="Chihara1999" /><ref name="Kamiya2012" />。 |
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*'''イトグサ型''' (''Polysiphonia''-type): ほぼ同形同大の配偶体と四分胞子体、および配偶体上に寄生した微小な果胞子体の間で3世代交代を行う。 |
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*'''カギノリ型''' (''Asparagopsis''-type): 大型の配偶体と微小な四分胞子体、および配偶体上に寄生した微小な果胞子体の間で3世代交代を行う。 |
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*'''カワモズク型''' (''Batrachospermum''-type): 大型の配偶体と微小な四分胞子体(シャントランシア期)、および配偶体上に寄生した果胞子体の間で3世代交代を行い、四分胞子体が四分胞子を形成することなく直接減数分裂して配偶体が生じる。 |
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*'''ダルス型''' (''Palmaria''-type): 雄性配偶体と胞子体は同形同大であるが、雌性配偶体は微小な盤状体。果胞子体を欠き、受精した造果器は直接四分胞子体に成長する。 |
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また一部の種では、果胞子から四分胞子体にかけての時期を省略して造胞糸が直接四分胞子嚢(四分果胞子嚢 carpotetrasporangium)を形成する<ref name="Cole1990" />。 |
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==生態== |
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[[ファイル:Algae Imabassai3.jpg|250px|thumb|right|'''7'''. 潮間帯の海藻: 真正紅藻が多い (ブラジル)]] |
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真正紅藻の多くは沿岸岩礁域に生育しており(図7)、海藻として最も種数が多い<ref name="Chihara1997" /><ref name="Chihara1999" /><ref name="Kamiya2012" /><ref name="Hoek1995" /><ref name="Graham2008" />。岩などの基物に付着しているが、最終的に基物から切り離されて浮遊性になる種も報告されている<ref>{{cite book|author=Kain, J. M. & Norton, T. A.|year=1990|chapter=Marine ecology|editor=Cole, K. M. & Sheath, R. G. (Eds.)|title=Biology of the Red Algae|publisher=Cambridge University Press|isbn=0-521-34301-1|pages=377-422}}</ref>。他の海藻や動物に特異的に付着している種もいる<ref>{{cite journal|author=Gonzalez, M. & Goff, L.|year=1989|title=The red algal epiphytes ''Microcladia coulteri'' and ''M. californica'' (Rhodophyceae, Ceramiaceae). II: Basiphyte specificity|journal=Journal of Phycology|volume=25|pages=558-567|doi=10.1111/j.1529-8817.1989.tb00262.x}}</ref><ref>{{cite journal|author=Serio, D., Catra, M., Collodoro, D. & Nisi, A.|year=2011|title=''Ceramium cormacii'' sp. nov.(Ceramiaceae, Rhodophyta), a new Mediterranean species epizoic on loggerhead sea turtles (''Caretta caretta'')|journal=Botanica Marina|volume=54|issue=|pages=545-550|doi=10.1515/BOT.2011.068}}</ref><ref>{{cite journal|author=Koletić, N., Rimac, A., Alegro, A., Lajtner, J., Vuković, N. & Šegota, V.|year=2019|title=Dynamics of epizoic populations of ''Thorea hispida'' (Thore) Desvaux (Thoreaceae, Rhodophyta) on aquatic gastropods in the carbonate stream in Croatia|journal=Nova Hedwigia|volume=109|issue=1/2|pages=1-15|doi=10.1127/nova_hedwigia/2019/0546}}</ref>。 |
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真正紅藻の多様性は熱帯域で最も高いが、北極や南極など極地で年間10ヶ月間氷で覆われる場所に生育する種もいる<ref name="Graham2008" />。 |
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[[ファイル:Messinian rhodolith.JPG|250px|thumb|right|'''8'''. サンゴモ球の化石]] |
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真正紅藻の中には、細胞壁に炭酸カルシウムが沈着して石灰化する種(石灰藻)が比較的多く知られている(サンゴモ亜綱、ウミゾウメン目の一部など)。石灰化する紅藻(特にサンゴモ目)は沿岸域で量的に多く、その石灰化は生態系にも大きな影響を与えることがある([[サンゴ礁]]や[[磯焼け]])<ref>{{cite journal|author=松田伸也|year=2002|title=日本のサンゴ礁域における無節サンゴモ研究|journal=日本におけるサンゴ礁研究|volume=1|pages=29-42|doi=}}</ref><ref>{{cite book|author=藤田大介|year=2002|chapter=[http://sourui.org/publications/phycology21/materials/file_list_21_pdf/31Isoyake.pdf 磯焼け]|editor=堀輝三・大野正夫・堀口健雄|title=21世紀初頭の藻学の現況|publisher=|isbn=|pages=102-105}}</ref>。また石などに無節サンゴモ類が着生し、それが長い年月(ときに100年以上)をかけて層状に成長して転石状になることがあり、サンゴモ球(ロドリス rhodolith, rhodlite, algalith, coralline algal nodule)とよばれる<ref>{{cite journal|author=松田伸也・富山卓子|year=1988|title=琉球列島の島棚上にみられる現生サンゴモ球に関する一考察|journal=琉球大学教育学部紀要|volume=3|issue=|pages=343-354|naid=10016457409}}</ref><ref>{{cite journal|author=Foster, M. S.|year=2001|title=Rhodoliths: between rocks and soft places|journal=Journal of Phycology|volume=37|pages=659-667|doi=10.1046/j.1529-8817.2001.00195.x}}</ref>(図8)。日本、オーストラリア、地中海、北大西洋、カリフォルニア湾、カリブ海東部、ブラジルなどではサンゴモ球は海底に一面に密集していることがあり、rhodolith bed とよばれる<ref>{{cite journal|author=Amado-Filho, G. M., Moura, R. L., Bastos, A. C., Salgado, L. T., Sumida, P. Y., Guth, A. Z., ... & Bahia, R. G.|year=2012|title=Rhodolith beds are major CaCO<sub>3</sub> bio-factories in the tropical South West Atlantic|journal=PloS One|volume=7|pages=e35171|doi=10.1371/journal.pone.0035171}}</ref>。サンゴモ球は深い水深にも見られ、バハマ沖の水深 268 m からの報告もある<ref>{{cite journal|author=Littler, M. M., Littler, D. S., Blair, S. M. & Norris, J. N.|year=1986|title=Deep-water plant communities from an uncharted seamount off San Salvador Island, Bahamas: distribution, abundance, and primary productivity|journal=Deep Sea Research Part A. Oceanographic Research Papers|volume=33|pages=881-892|doi=10.1016/0198-0149(86)90003-8}}</ref>。 |
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真正紅藻は[[生産者]]として沿岸生態系において重要な構成要素であり、さまざまな動物の食料となり、また住処を提供している。少なくとも一部の紅藻は[[テルペノイド]]や[[アルカロイド]]、[[ハロゲン化合物]]などの物質を産生し、被食防御や抗微生物物質としていることが知られる<ref>鈴木 稔・沖野 龍文 (2002) [http://sourui.org/publications/phycology21/materials/file_list_21_pdf/20Allelopathy.pdf アレロパシー現象] (pdf). [http://sourui.org/publications/phycology21/file-list-21.html ''21世紀初頭の藻学の現況.'']</ref><ref>Hay, M. E. & Fenical, W. (1988) Marine plant-herbivore interactions: the ecology of chemical defense. ''Annual Review of Ecology and Systematics'' '''19''': 111-145. https://doi.org/10.1146/annurev.es.19.110188.000551</ref>。 |
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真正紅藻の一部は淡水生であり(ウミゾウメン亜綱に多い)、特に流水域に生育する(カワモズク、[[オキチモズク]]、チスジノリなど)。このような種の中には、絶滅危惧種となっているものも多い<ref name="redlist">環境省 [https://www.env.go.jp/nature/kisho/hozen/redlist/index.html レッドリスト]. 2019.9.22閲覧.</ref>。 |
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真正紅藻綱の中には、[[寄生]]性の種が100種ほど知られている<ref name="Goff1982">{{cite book|author=Goff, L. J.|year=1982|chapter=The biology of parasitic red algae|editor=Round F, Chapman D, (eds.)|title=Progress in Phycological Research Vol. 1|publisher=Elsevier Biomedical Press, Amsterdam|isbn=|pages=289–369}}</ref><ref>{{cite journal|author=Goff, L. J., Moon, D. A., Nyvall, P., Stache, B., Mangin, K. & Zuccarello, G.|year=1996|title=The evolution of parasitism in the red algae: molecular comparisons of adelphoparasites and their hosts|journal=Journal of Phycology|volume=32|pages=297–312|doi=10.1111/j.0022-3646.1996.00297.x}}</ref><ref>{{cite journal|author=Blouin, N.A. & Lane, C.E.|year=2012|title=Red algal parasites: models for a life history evolution that leaves photosynthesis behind again and again|journal=BioEssays|volume=34|pages=226-235|doi=10.1002/bies.201100139}}</ref>。寄生性紅藻の多くは、ごく近縁な紅藻を宿主とする(アデルフォパラサイト adelphoparasite)。その寄生様式は極めて特異であり、寄生者の細胞が宿主細胞に融合することによって寄生者の核が宿主細胞内に送り込まれ、この宿主細胞から寄生者の藻体が形成される(つまり寄生者の核が宿主細胞を乗っ取る)<ref name="Chihara1999" /><ref>{{cite journal|author=Goff, L. J. & Coleman, A. W.|year=1987|title=Nuclear transfer from parasite to host: a new regulatory mechanism of parasitism|journal=Ann. NY Acad. Sci.|volume=503|pages=402–423|doi=10.1111/j.1749-6632.1987.tb40626.x}}</ref><ref>{{cite journal|author=Goff, L. J. & Zuccarello, G.|year=1994|title=The evolution of parasitism in red algae: cellular interactions of adelphoparasites and their hosts|journal=Journal of Phycology|volume=30|pages=695-720|doi=10.1111/j.0022-3646.1994.00695.x}}</ref>。 |
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==人間との関わり== |
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真正紅藻の[[細胞壁]]を構成する粘質多糖であるガラクタン([[寒天]]、[[カラギーナン]]など)は、増粘剤やゲル化剤としてさまざまな用途(食品や芳香剤、培地固化剤など)に広く利用されている<ref name="Watanabe2012">{{cite book|author=渡邉信 (監)|year=2012|chapter=|editor=|title=藻類ハンドブック|publisher=エヌ・ティー・エス|isbn=978-4864690027|pages=617–641}}</ref>。また食用とされる真正紅藻も多い。一方で神経毒を含むものや、食中毒を起こすものも知られている。 |
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===寒天=== |
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[[ファイル:Tokoroten.jpg|250px|thumb|right|'''9'''. [[ところてん]] (心太)]] |
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[[ファイル:Agar Plate.jpg|250px|thumb|right|'''10'''. 微生物培養のための[[寒天培地]]]] |
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[[寒天]] (agar) は[[アガロース]] (agarose) とアガロペクチン (agaropectin) からなる<ref name="Uzuhashi2012">{{cite book|author=埋橋祐二|year=2012|chapter=寒天|editor=渡邉信 (監)|title=藻類ハンドブック|publisher=エヌ・ティー・エス|isbn=978-4864690027|pages=742-748}}</ref>。アガロースは、1,3-β-D-ガラクトピラノース-1,4-3,6-アンヒドロ-L-ガラクトピラノースの繰り返しからなる直鎖状の中性多糖であり、ゲル化力に富む。アガロペクチンは、アガロースが[[硫酸基]]、ピルビン酸基、メトキシル基などの[[官能基]]で修飾された酸性多糖である。アガロペクチンは水溶性の性質を示し、粘性に富むがゲル化力は弱い。 |
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寒天は[[テングサ]]類(テングサ目)やオゴノリ類(オゴノリ目)を原料とする<ref name="Uzuhashi2012" />。これらの紅藻は寒天原藻 (agarophyte) ともよばれる。日本では採取された天然のテングサ類(特にマクサ、他にオバクサ、オオブサ、オニクサ、キヌクサ、ヒラクサなど)が主であるが、[[チリ]]、[[インドネシア]]、[[ベトナム]]などでは原料としてオゴノリ類の養殖が行われており、寒天の原料となるオゴノリ類の80%は養殖由来である(2000年当時)<ref name="Ohno2002">{{cite book|author=大野正夫|year=2002|chapter=[http://sourui.org/publications/phycology21/materials/file_list_21_pdf/34SeaweedCultivation.pdf 新しい海藻養殖]|editor=|title=[http://sourui.org/publications/phycology21/file-list-21.html 21世紀初頭の藻学の現況]|publisher=|isbn=|pages=}}</ref>。 |
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寒天は熱水で抽出して濾過精製、冷却凝固し、圧力をかけて脱水(圧力脱水法)または冷凍して水と分離する(冷凍脱水法)<ref name="Uzuhashi2012" />。寒天は他のゲル化剤に比べて融点(85–98°C)と凝固点(33–45°C)の差が大きく、変形性に乏しく、含水量が大きい。寒天は食用([[羊羹]]、[[ところてん]]など)、飼料、化粧品、医用品(錠剤、歯科印象剤)、日用雑貨(芳香剤など)、研究試薬(寒天培地、電気泳動用ゲルなど)などさまざまな用途に用いられている(図9, 10)。 |
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===カラギーナン=== |
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[[ファイル:Aquakulturen Rotalgen Sansibar 1.jpg|250px|thumb|right|'''11'''. キリンサイ類の養殖 ([[タンザニア]])]] |
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[[ファイル:Jamaican Irish Moss drink - in can and over ice.jpg|250px|thumb|right|'''12'''. アイリッシュモスを用いた飲料]] |
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[[カラギーナン]] (carrageenan) は、カラギナン、カラゲナン、カラジーナン、カラゲーナン、カラゲニンともよばれる直鎖含硫黄ガラクタンである<ref name="Iwamoto2012">{{cite book|author=岩本浩二 & 白岩善博|year=2012|chapter=カラゲナン|editor=渡邉信 (監)|title=藻類ハンドブック|publisher=エヌ・ティー・エス|isbn=978-4864690027|pages=749-753}}</ref>。カラギーナンは、1,3-β-D-ガラクトピラノース(Gユニット)と β-1,4結合する α-D-ガラクトピラノース(Dユニット)または 3,6-アンヒドロ-α-D-ガラクトピラノース(DAユニット)の繰り返しおよび硫酸エステル基からなる。ユニットの違いや硫酸基の数によってさまざまなタイプに類別される(α, β, γ, δ, θ, ι, κ, λ, μ, ν-カラギーナン)。 |
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主な原料はキリンサイ類(スギノリ目)であり、特に {{Snamei||Kappaphycus alvarezii}}(商品名: コットニー)が総生産の80%ほど、{{Snamei||Eucheuma denticulatum}}(商品名:スピノスム)が10%ほどを占めている<ref name="Iwamoto2012" />(図11)。[[フィリピン]]ではキリンサイ類が大量に養殖されており、世界中の総生産の約80%を担う。他にイバラノリ、ギンナンソウ、スギノリ、ツノマタ(スギノリ目)などが利用され、特にヤハズツノマタ({{Snamei||Chondrus crispus}}, アイリッシュモス Irish moss)がよく知られている。これらの紅藻はカラギーナン原藻 (carrageenophyte) ともよばれる。 |
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カラギーナンは熱水で抽出して濾過精製、[[塩化カリウム]]を加えてゲル化し圧力をかけて脱水(ゲルプレス法)またはアルコールを加えて析出させ精製する(アルコール沈殿法)<ref name="Iwamoto2012" />。精製度が低い低コスト抽出法として、水酸化カリウム溶液で煮沸してゲル化した後に洗浄、天日乾燥する方法が用いられる。カラギーナンは硫酸基を多くもつため負に帯電しており、カリウムなどの陰イオンやタンパク質と反応してゲル化する。 |
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カラギーナンは食用(乳製品、ジュース、肉製品など)、飼料、化粧品、日用雑貨(芳香剤など)などさまざまな用途に用いられている(図12)。 |
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===フノラン=== |
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[[フノリ]]類(スギノリ目)の細胞壁多糖は、古くは織物用糊料や[[漆喰]]の材料として用いられていた<ref name="海藻-フノリの効用">{{cite book|author=宮下 章|year=1974|chapter=フノリの効用|editor=|title=海藻|publisher=法政大学出版局|isbn=978-4-588-20111-0|pages=222–224}}</ref><ref name="海藻-糊用">{{cite book|author=宮下章|year=1974|chapter=糊用|editor=|title=海藻|publisher=法政大学出版局|isbn=978-4-588-20111-0|pages=236–239}}</ref>。細胞壁ガラクタンであるフノラン (funoran) は、歯の再石灰化を促進するとされることからガムに用いられ<ref>{{cite journal|author=高橋満・佐伯洋二・藤本桂司・松崎久雄・見明康雄・柳沢孝彰|year=2001|title=実験的初期齲蝕病巣におけるフノリ抽出物と第2リン酸カルシウムを配合したキシリトール粒ガムの再石灰化促進効果の in vivo 評価|journal=歯科学報|volume=101|pages=1033-1042|url=https://hdl.handle.net/10130/541}}</ref>、また薬理効果が示唆されていることから健康食品としても利用されている<ref name="西澤">{{cite journal|author=西澤 一俊 & 大野 正夫|year=2004|title=海藻由来の水溶性食物繊維の化学構造と薬理学的機能|journal=日本食物繊維学会誌|volume=8|issue=1|pages=1-12|doi=10.11217/jjdf2004.8.1}}</ref><ref name="舘脇2014">{{cite journal|author=舘脇正和|year=2014|title=私の海藻食論 My Sea-vegetarianism|journal=黒潮圏科学|volume=7|issue=2|pages=133−174|doi=}}</ref>。ときにこれら製品の原料として、さらに文献においても「フクロノリ」と記されていることがあるが、これは「フクロフノリ」の誤りである(真のフクロノリは褐藻の1種)<ref name="神谷2012b" />。 |
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===食用=== |
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下表に示したように、さまざまな真正紅藻が食用として利用されている<ref name="Watanabe2012" />。ほとんどは天然藻体を収穫しているが、養殖が試みられている例もある。 |
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<span id="foods"></span> |
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{| class="wikitable" style="margin:0 auto; font-size:80%;" |
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|+ 表1. <span style="font-weight:400;">食用とされる真正紅藻</span> |
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! 分類群 !! 種 !! 食例 |
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| ダルス目 ダルス科 || [[ダルス]] || スープ、サラダ、あかはたもち |
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| オゴノリ目 オゴノリ科 || [[オゴノリ]]、ユミガタオゴノリ (シルナ、スーナ)、クビレオゴノリ、シラモ、ツルシラモ、カタオゴノリ、リュウキュウオゴノリ || 海藻サラダ、刺身のツマ、酢味噌和え、酢の物、 (寒天) |
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| スギノリ目 スギノリ科 || スギノリ、シキンノリ || 海藻サラダ、 (カラギーナン) |
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| スギノリ目 スギノリ科 || アカバギンナンソウ || 酢の物、味噌汁、 (カラギーナン) |
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| スギノリ目 イバラノリ科 || イバラノリ || モーイ豆腐、 (カラギーナン) |
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| スギノリ目 ミリン科 || トサカノリ || 海藻サラダ、 (カラギーナン) |
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| スギノリ目 ミリン科 || ミリン || 酢の物 |
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| スギノリ目 フノリ科 || [[フノリ]]類 || 味噌汁、酢の物、海藻サラダ |
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| スギノリ目 ツカサノリ科 || トサカモドキ属の一種 ({{Snamei||Callophyllis variegata}}; "carola") || サラダ |
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| イソノハナ目 ムカデノリ科 || ムカデノリ、カタノリ、サクラノリ、タンバノリ、フダラク、ツルツル、コメノリ、マツノリ、キョウノヒモ || 酢の物、海藻サラダ、刺身のつま、ムカデコンニャク |
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| イギス目 イギス科 ||イギス、アミクサ、[[エゴノリ]] || イギス豆腐、おきゅうと、 (寒天) |
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|} |
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===肥料など=== |
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[[ファイル:Maërl.JPG|250px|thumb|right|'''13'''. maerl (仏、[[ブルターニュ]])]] |
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真正紅藻を含む海藻はミネラルに富むことから、世界各地で古くから肥料に使用されてきた<ref>{{cite book|author=大野正夫|year=2002|chapter=[http://sourui.org/publications/phycology21/materials/file_list_21_pdf/40Fertilizer.pdf 海藻肥料]|editor=堀輝三・大野正夫・堀口健雄 (編)|title=21世紀初頭の藻学の現況|publisher=|isbn=|pages=128-131}}</ref>。江戸時代、伊豆において[[テングサ]]類(テングサ目)の肥料使用が禁止されたことから、これを利用した寒天製造が始まったとの記録もある。ヨーロッパでは、酸性土壌の土地改良に無節サンゴモの {{Snamei||Phymatolithon calcareum}} や {{Snamei||Lithothamnion corallioides}} などが大規模に用いられている(このような無節サンゴモ類は maerl と総称される; 図13)。1994年にはフランス、イギリス、アイスランドの3国で約8万トンが採取されたという。 |
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===その他=== |
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マクリ(別名: カイニンソウ、イギス目)は、神経毒である[[カイニン酸]] (kainic acid) を多く含み、日本では[[駆虫薬]]として用いられていた<ref name="大船2012">{{cite book|author=大船泰史|year=2012|chapter=カイニン酸、ドウモイ酸|editor=渡邉信 (監)|title=藻類ハンドブック|publisher=エヌ・ティー・エス|isbn=978-4864690027|pages=684–687}}</ref>。カイニン酸は、神経科学における重要な試薬として用いられている。[[ハナヤナギ]](イギス目)も同じく神経毒である[[ドウモイ酸]] (domoic acid) をもつことが報告されており、[[駆虫薬]]として用いられていた<ref name="大船2012" />。ドウモイ酸は[[珪藻]] (''Pseudo-nitzschia'') からも報告されている。 |
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[[オゴノリ]]類(オゴノリ目)のいくつかの種は日本を含む世界各地で食用とされているが(上表参照)、食中毒の例がいくつか報告されている<ref name="Watanabe2012" />。原因物質としてポリカバノシド類、アプリシアトキシン類、プロスタグランシン類が報告されているが、一部は付着藍藻由来である可能性も示唆されている。 |
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{{-}} |
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==系統と分類== |
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真正紅藻は[[紅藻]]の中で最大のグループであり、2019年現在およそ6,800種が知られている<ref name="Guiry2019" />。果胞子体の存在を特徴とする紅色植物の一群として、古くから認識され、真正紅藻綱または紅藻綱 ({{Sname||Rhodophyceae}})、真正紅藻亜綱 ({{Sname||Florideophycidae}}) に分類されていた<ref name="Chihara1999" />。また真正紅藻亜綱と同じ範囲でウミゾウメン亜綱 ({{Sname||Nemaliophycidae}}; 現在では範囲が変わっており、真正紅藻の一部のみを含む) の名が使われることもあった<ref name="Chihara1997" />。真正紅藻以外の紅藻類は、原始紅藻類(綱または亜綱)としてまとめられていたが、現在では複数の綱に分割されている<ref name="Suzuki2010">{{Cite web|和書|author=鈴木雅大|date=2010|url=http://natural-history.main.jp/Algae_Column/Seaweeds/Red_algae/Banigophyceae.html|title=原始紅藻綱は6綱に分けられた|website=生きもの好きの語る自然誌|publisher=|accessdate=2022-01-20}}</ref>。紅色植物門の中では、真正紅藻綱は[[ウシケノリ綱]]の姉妹群であり、両者を合わせて"真正紅藻亜門"<ref name="Eurhodophytina" /> (Eurhodophytina) に分類することが提唱されている<ref name="Saunders2004" /><ref name="Muñoz-Gómez2017">{{cite journal|author=Muñoz-Gómez, S. A., Mejía-Franco, F. G., Durnin, K., Colp, M., Grisdale, C. J., Archibald, J. M. & Slamovits, C. H.|year=2017|title=The new red algal subphylum Proteorhodophytina comprises the largest and most divergent plastid genomes known|journal=Current Biology|volume=27|pages=1677-1684|doi=10.1016/j.cub.2017.04.054}}</ref><ref name="Qiu2016">{{cite journal|author=Qiu, H., Yoon, H. S. & Bhattacharya, D.|year=2016|title=Red algal phylogenomics provides a robust framework for inferring evolution of key metabolic pathways|journal=PLoS Currents|volume=8|pages=|doi=10.1371/currents.tol.7b037376e6d84a1be34af756a4d90846}}</ref>。 |
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伝統的には、真正紅藻は果胞子体の発達様式をもとに4目、後に6目(ウミゾウメン目、テングサ目、カクレイト目、スギノリ目、マサゴシバリ目、イギス目)に分類されることが多かった<ref>{{cite journal|author=鈴木雅大|year=2014|title=激変する真正紅藻綱の分類|journal=藻類|volume=62|issue=3|pages=166-171|naid=40020276073}}</ref>。その後、ピットプラグの形式や生殖様式、生活環などに基づいていくつかの目が提唱された(ベニマダラ目、イタニグサ目、カワモズク目、ダルス目など)。さらに2000年代以降は、分子系統学的研究などに基づいて新たな目が次々と提唱されている。2019年現在では、真正紅藻内に約30目が認識されており、これらは5つの亜綱にまとめられている<ref name="Guiry2019" /><ref name="Saunders2004">Saunders, G.W. & Hommersand, M.H. (2004) Assessing red algal supraordinal diversity and taxonomy in the context of contemporary systematic data. ''Am. J. Bot.'' '''91''': 1494-1507. https://doi.org/10.3732/ajb.91.10.1494</ref><ref name="Le Gall2007">{{cite journal|author=Le Gall, L. & Saunders, G. W.|year=2007|title=A nuclear phylogeny of the Florideophyceae (Rhodophyta) inferred from combined EF2, small subunit and large subunit ribosomal DNA: establishing the new red algal subclass Corallinophycidae|journal=Molecular Phylogenetics and Evolution|volume=43|pages=1118-1130|doi=10.1016/j.ympev.2006.11.012}}</ref><ref name="Yang2015">{{cite journal|author=Yang, E. C., Kim, K. M., Kim, S. Y., Lee, J., Boo, G. H., Lee, J. H., ... & Boo, S. M.|year=2015|title=Highly conserved mitochondrial genomes among multicellular red algae of the Florideophyceae|journal=Genome Biology and Evolution|volume=7|pages=2394-2406|doi=10.1093/gbe/evv147}}</ref>。これら亜綱・目の系統関係、および目までの分類体系を以下に示す。 |
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{{cladogram |
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|caption='''14'''. 真正紅藻綱の系統仮説<ref name="Le Gall2007" /><ref name="Qiu2016" /><ref>{{Cite web|和書|author=鈴木雅大|date=2020-08-24|url=https://tonysharks.com/Tree_of_life/Eukaryote/Plantae/Rhodophyta.html|title=紅藻植物門 Phylum Rhodophyta|website=[https://tonysharks.com/Tree_of_life/Tree_of_life.html 写真で見る生物の系統と分類]|publisher=生きもの好きの語る自然誌|accessdate=2022-01-10}}</ref> |
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|align=center |
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|width= |
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|clades={{clade| style=font-size:80%;line-height:100% |
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|label1='''真正紅藻綱''' |
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|1={{Clade |
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|label1='''ベニマダラ亜綱''' |
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|1=ベニマダラ目 |
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|2={{Clade |
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|label1='''ウミゾウメン亜綱''' |
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|1={{Clade |
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|1=カワモズク目 |
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|2={{Clade |
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|1={{Clade |
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|1=チスジノリ目 |
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|2=ロダクリア目 |
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}} |
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|2={{Clade |
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|1=コリノダクティルス目 |
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|2=バリア目 |
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}} |
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|3=バルビアニア目 |
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|4={{Clade |
|||
|1=ウミゾウメン目 |
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|2={{Clade |
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|1=エントウィスレイア目 |
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|2=コラコネマ目 |
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}} |
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|3={{Clade |
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|1=アクロカエティウム目 |
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|2=ダルス目 |
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}} |
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}} |
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}} |
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}} |
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|2={{Clade |
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|label1='''サンゴモ亜綱''' |
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|1={{Clade |
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|1=エンジイシモ目 |
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|2=ロドゴルゴン目 |
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|3={{Clade |
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|1=ハパリデウム目 |
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|2=サンゴモ目 |
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}} |
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}} |
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|2={{Clade |
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|label1='''イタニグサ亜綱''' |
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|1={{Clade |
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|1=イタニグサ目 |
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|2=ピヒエラ目 |
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}} |
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|label2='''マサゴシバリ亜綱''' |
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|2={{Clade |
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|1=カテネロプシス目 |
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|2={{Clade |
|||
|1=カギノリ目 |
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|2={{Clade |
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|1=アトラクトフォラ目 |
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|2=イワノカワ目 |
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|3=スギノリ目 |
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}} |
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|3={{Clade |
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|1={{Clade |
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|1=テングサ目 |
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|2=オゴノリ目 |
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|3=ヒメウズ目 |
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|4=ユカリ目 |
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|5={{Clade |
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|1=イソノハナ目 |
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|2=ヌラクサ目 |
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|3=マサゴシバリ目 |
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}} |
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}} |
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|2={{Clade |
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|1=ヌメリグサ科 |
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|2={{Clade |
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|1={{Nowrap|アクロシンフィトン目}} |
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|2=インキューリーア目 |
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|3=イギス目 |
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}} |
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}} |
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}} |
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}} |
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}} |
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<span id="system"></span> |
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{| class="wikitable" style="margin:0 auto" |
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|'''表2'''. 真正紅藻綱の目までの分類体系の一例および代表種<ref name="Guiry2019" /><ref name="神谷2012b" /><ref>{{Cite web|和書|author=鈴木雅大|date=2021-10-02|url=https://tonysharks.com/Seaweeds_list/Red/Rhodophyta_top.html|title=紅藻類|website=[https://tonysharks.com/Seaweeds_list/Seaweed_list_top.html 日本産海藻リスト]|publisher=生きもの好きの語る自然誌|accessdate=2022-01-13}} |
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</ref> (2020年現在) |
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*'''真正紅藻綱''' {{Sname||Florideophyceae}} {{AUY|Cronquist|1960}} |
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**ベニマダラ亜綱 {{Sname||Hildenbrandiophycidae}} {{AUY|G.W.Saunders & Hommersand|2004}} |
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***ベニマダラ目 {{Sname||Hildenbrandiales}} {{AUY|Pueschel & K.M.Cole|1982}} |
|||
**ウミゾウメン亜綱 {{Sname||Nemaliophycidae}} {{AUY|T.Christensen|1978}} |
|||
***カワモズク目 {{Sname||Batrachospermales}} {{AUY|Pueschel & K.M.Cole|1982}} |
|||
***チスジノリ目 {{Sname||Thoreales}} {{AUY|K.M.Müller, Sheath, A.R.Sherwood & Pueschel in K.M.Müller et al.|2002}} |
|||
***:[[オキチモズク]]、チスジノリなど |
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***ロダクリア目 {{Sname||Rhodachlyales}} {{AUY|G.W.Saunders, S.L.Clayden, J.L.Scott, K.A.West, U.Karsten & J.A.West in J.A. West et al.|2008}} |
|||
***コリノダクティルス目 {{Sname||Corynodactylales}} {{AUY|G.W.Saunders, Wadland, Salomaki & C.E.Lane|2019}} |
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***バリア目 {{Sname|| Balliales}} {{AUY|H.-G.Choi, G.T.Kraft, & G.W.Saunders|2000}} |
|||
***バルビアニア目 {{Sname||Balbianiales}} {{AUY|R.G.Sheath & K.M.Müller|1999}} |
|||
***ウミゾウメン目 {{Sname||Nemaliales}} {{AUY|F.Schmitz in Engler|1892}} |
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***:ウミゾウメン、ベニモズク、ソデガラミ、コナハダ、ガラガラ、フサノリなど |
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***エントウィスレイア目 {{Sname||Entwisleiales}} {{AUY|F.J.Scott, G.W.Saunders & Kraft|2013}} |
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***コラコネマ目 {{Sname||Colaconematales}} {{AUY|J.T.Harper & G.W.Saunders|2002}} |
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***アクロカエティウム目 {{Sname||Acrochaetiales}} {{AUY|Feldmann|1953}} |
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***:ミルノベニ、ベニマユダマなど |
|||
***ダルス目 {{Sname||Palmariales}} {{AUY|Guiry & D.E.G.Irvine in Guiry|1978}} |
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***:[[ダルス]]、ベニフクロノリ、フチトリベニなど |
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**サンゴモ亜綱 {{Sname||Corallinophycidae}} {{AUY|Le Gall & G.W.Saunders|2007}} |
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***エンジイシモ目 {{Sname||Sporolithales}} {{AUY|Le Gall & G.W.Saunders in Le Gall et al.|2010}} |
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***ロドゴルゴン目 {{Sname||Rhodogorgonales}} {{AUY|S.Fredericq, J.N.Norris & C.Pueschel|1995}} |
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***ハパリデウム目 {{Sname||Hapalidiales}} {{AUY|W.A.Nelson, J.E.Sutherland, T.J.Farr & H.S.Yoon in W.A.Nelson et al.|2015}} |
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***:クサノカキ、カワライシモ、カサキノコイシモ、イシイボなど |
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***サンゴモ目 {{Sname||Corallinales}} {{AUY|P.C.Silva & H.W.Johansen|1986}} |
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***:カニノテ、ピリヒバ、オオシコロ、ヒオウギ、イシノミ、ノリマキ、ヒライボ、ハチノスイシ、イシノハナなど |
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**イタニグサ亜綱 {{Sname||Ahnfeltiophycidae}} {{AUY|G.W.Saunders & Hommersand|2004}} |
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***イタニグサ目 {{Sname||Ahnfeltiales}} {{AUY|Maggs & Pueschel|1989}} |
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***ピヒエラ目 {{Sname||Pihiellales}} {{AUY|J.M.Huisman, A.R.Sherwood and I.A.Abbott|2003}} |
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**マサゴシバリ亜綱 {{Sname||Rhodymeniophycidae}} {{AUY|G.W.Saunders & Hommersand|2004}} |
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***カテネロプシス目 {{Sname||Catenellopsidales}} {{AUY|K.R.Dixon, Filloramo & G.W.Saunders in Saunders et al.|2106}} |
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***カギノリ目 {{Sname||Bonnemaisoniales}} {{AUY|Feldmann & G.Feldmann|1942}} |
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***:カギノリ、[[カギケノリ]]、タマイタダキなど |
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***アトラクトフォラ目 {{Sname||Atractophorales}} {{AUY|Maggs, L.Le Gall, Filloramo & G.W.Saunders in Saunders et al.|2016}} |
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***イワノカワ目 {{Sname||Peyssonneliales}} {{AUY|Krayesky, Fredericq & J.N.Norris|2009}} |
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***:カイノカワ、エツキイワノカワ、イワゲショウなど |
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***スギノリ目 {{Sname||Gigartinales}} {{AUY|F.Schmitz in Engler|1892}} |
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***:スギノリ、ツノマタ、イソダンツウ、イバラノリ、[[フノリ|フクロフノリ]]、アカバ、ヒビロード、キヌハダ、ホソバノトサカモドキ、トサカノリ、キジノオ、オキツノリ、ハリガネ、イカノアシ、ナミノハナ、ミリン、キリンサイなど |
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***テングサ目 {{Sname||Gelidiales}} {{AUY|Kylin|1923}} |
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***:マクサ、オオブサ、オニクサ、ヒラクサ、ヒメテングサ、シマテングサ、オバクサなど |
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***オゴノリ目 {{Sname||Gracilariales}} {{AUY|Fredericq & Hommersand|1989}} |
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***:オゴノリ、カバノリ、フシクレノリ、ツルシラモなど |
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***ヒメウスギヌ目 {{Sname||Nemastomatales}} {{AUY|Kylin|1925}} |
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***:ヒメウスギヌ、ユルジギヌ、ベニスナゴ、ベニザラサなど |
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***ユカリ目 {{Sname||Plocamiales}} {{AUY|G.W.Saunders & Kraft|1994}} |
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***:ユカリ、アツバノリ、ミアナグサなど |
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***イソノハナ目 {{Sname||Halymeniales}} {{AUY|G.W.Saunders & Kraft|1996}} |
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***:ムカデノリ、キントキ 、トサカマツ、ツルツル、タンバノリ、マツノリ、ヒロハノカクレイト、ウスギヌなど |
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***ヌラクサ目 {{Sname||Sebdeniales}} {{AUY|Withall & G.W.Saunders|2007}} |
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***マサゴシバリ目 {{Sname||Rhodymeniales}} {{AUY|F.Schmitz in Engler|1892}} |
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***:ワツナギソウ、イソマツ、フシツナギ、フクロツナギ、マサゴシバリ、タオヤギソウ、カイメンソウ、ヒシブクロなど |
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***アクロシンフィトン目 {{Sname||Acrosymphytales}} {{AUY|R.D.Withall & G.W.Saunders|2007}} |
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***:ナガオバネ、オトヒメモズクなど |
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***インキューリーア目 {{Sname||Inkyuleeales}} {{AUY|Díaz-Tapia & Maggs|2019}} |
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***イギス目 {{Sname||Ceramiales}} {{AUY|Nägeli|1947}} |
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***:フタツガサネ、[[エゴノリ]]、イギス、チリモミジ、ヨツガサネ、キヌイトグサ、イソシノブ、ウブゲグサ、イソハギ、コノハノリ、アヤニシキ、ヤレウスバノリ、アヤギヌ、イトシノブ、カザシグサ、コケモドキ、ベンテンモ、ユナ、ミツデソゾ、クロイトグサなど |
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|} |
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== ギャラリー == |
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<gallery style="font-size:80%;"> |
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File:Hildenbrandia rivularis 01 by-dpc.jpg|ベニマダラ属 (ベニマダラ目) |
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File:Apophlaea sinclairii by Peter de Lange2.jpg|''Apophlaea'' (ベニマダラ目) |
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File:Actinotrichia fragilis.jpg|ソデガラミ (ウミゾウメン目) |
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File:Palmaria palmata 2 Crouan.jpg|ダルス (ダルス目) |
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File:Geniculate coralline alga, Amphiroa sp. (5191180305).jpg|カニノテ属 (サンゴモ目) |
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File:Porolithon pachydermum (calcareous red algae) (San Salvador Island, Bahamas) 3 (15867817078).jpg|ポロリソン属 (サンゴモ目) |
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File:Hapalidiaceae - Mesophyllum expansum.JPG|メソフィルム属 (ハパリデウム目) |
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File:Peyssonnelia squamaria.jpg|イワノカワ属 (イワノカワ目) |
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File:Asparagopsis taxiformis Réunion 2 cropped.JPG|[[カギケノリ]] (カギノリ目) |
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File:Gelidium corneum19880601c.jpg|テングサ属 (テングサ目) |
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File:Callophyllis (AM AK295303-1).jpg|トサカモドキ属 (スギノリ目) |
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File:Red algae 2.jpg|トサカモドキ属 (スギノリ目) |
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File:Gracilaria chilensis en detalle.jpg|オゴノリ属 (オゴノリ目) |
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File:Schizymenia duby Crouan.jpg|ベニスナゴ (ヒメウスギヌ目) |
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File:Algue rouge à identifier.jpg|フクロツナギ属 (マサゴシバリ目) |
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File:Sea grapes, Fitzgerald Marine Reserve.jpg|''Halosaccion'' (マサゴシバリ目) |
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File:Ceramium, red algae (Rhodophyta).jpg|[[イギス]]属 (イギス目) |
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File:Claudea elegans tetrasporangia.jpg|''Claudea'' (イギス目) |
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==出典== |
==出典== |
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{{脚注ヘルプ}} |
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{{Reflist}} |
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==関連項目== |
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*[[海藻]] |
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* [http://tolweb.org/Florideophyceae/21781 Tree of Life: Florideophyceae] |
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*食用など: [[ダルス]]、[[フノリ]]、[[オゴノリ]]、[[エゴノリ]]、[[テングサ]]、[[寒天]]、[[カラギーナン]] |
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*毒を含む紅藻: [[マクリ]]、[[ハナヤナギ]] |
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== 外部リンク == |
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{{Commons category|Florideophyceae}} |
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{{Species|Florideophyceae}} |
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* {{Cite web|和書|author=鈴木雅大|date=2015-07-08|url=https://tonysharks.com/Tree_of_life/Eukaryote/Plantae/Florideophyceae.html|title=真正紅藻綱 Class Florideophyceae|website=[https://tonysharks.com/Tree_of_life/Tree_of_life.html 写真で見る生物の系統と分類]|publisher=生きもの好きの語る自然誌|accessdate=2022-01-13}} |
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* {{Cite web|和書|author=鈴木雅大|date=2021-10-02|url=https://tonysharks.com/Seaweeds_list/Red/Rhodophyta_top.html|title=紅藻類|website=[https://tonysharks.com/Seaweeds_list/Seaweed_list_top.html 日本産海藻リスト]|publisher=生きもの好きの語る自然誌|accessdate=2022-01-13}} |
|||
* {{Cite web|和書|author=|date=|url=http://chibadai.flier.jp/algae/algae/htm/image_kou.htm|title=紅藻写真図鑑|website=[http://chibadai.flier.jp/algae/algae/main.html 海藻海草標本図鑑]|publisher=千葉大学海洋バイオシステム研究センター 銚子実験場|accessdate=2022-01-20}} |
|||
* [http://soruipc2.bio.mie-u.ac.jp/sourui_photo/rhodo/rhodo_index_thumb.html 紅藻]. ''海藻・海草写真.'' 三重大学生物資源学部藻類学研究室. (2019年10月11日閲覧) |
|||
* [https://www.algaebase.org/pub_taxonomy/?id=4364 Class: Florideophyceae]. ''AlgaBase.'' (英語) (2019年10月11日閲覧) |
|||
* [http://tolweb.org/Florideophyceae/21781 Florideophyceae]. ''[http://tolweb.org/tree/phylogeny.html Tree of Life]''. (英語) (2019年10月11日閲覧) |
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{{デフォルトソート:しんせいこうそうこう}} |
{{デフォルトソート:しんせいこうそうこう}} |
2024年3月1日 (金) 20:36時点における最新版
真正紅藻綱 | ||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1. (上) サンゴモ属の1種 (サンゴモ目)
(下) ユカリ属の1種 (ユカリ目) | ||||||||||||||||||
分類 | ||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||
学名 | ||||||||||||||||||
Florideophyceae Cronquist, 1960 | ||||||||||||||||||
下位分類 | ||||||||||||||||||
真正紅藻綱(しんせいこうそうこう、学名: Florideophyceae)は、紅藻の中で最大の綱であり、およそ6,800種が知られる[2]。接合子(受精卵)が配偶体上で発生し、果胞子体とよばれる特異な複相世代を形成する。そのため、配偶体、果胞子体、四分胞子体からなる3世代交代を行う。すべて多細胞性であり(図1)、多くは沿岸岩礁域に生育しているが(海藻の中で最も種数が多い)、一部は淡水生(カワモズク、オキチモズクなど)。テングサ類やオゴノリ類、キリンサイ類、フノリ類、トサカノリなど食材や粘質多糖(寒天、カラギーナン)の原料として身近な海藻を含む。
特徴
[編集]真正紅藻綱に属する種は、全て多細胞性である[3][4][5][6][7][8](図1, 2)。藻体の外形は糸状、紐状、膜状、樹状など多様であり、一部の褐藻(オオウキモやホンダワラなど)ほど複雑・大型ではないが、皮層 (cortex) と髄 (medulla) のような単純な組織分化を示すものが多い[9][10][11][12](下図2d)。
藻体は分枝糸状体を基本とし、しばしばそれがまとまって偽柔組織 (pseudoparenchyma) を形成する[3][4][5][6][7](下図2d)。三次元的な細胞分裂による柔組織をもつものはいない。基本的に先端成長(頂端成長)をするが、節間成長をすることもある[13]。
糸状体を形成している中間の細胞が傷害などによって消失すると、ロドモルフィン (rhodomorphin) とよばれる糖タンパク質が分泌され、これが修復ホルモンとなって上下の細胞の分裂を誘導し、生じた細胞が中間部で融合して糸状体が修復される例が知られている[14][15]。このような糖タンパク質とその受容体は、有性生殖(連絡糸と助細胞の融合など)や二次ピットプラグ形成、寄生者と宿主の融合のような真正紅藻でよく見られる細胞融合現象にも関与していると考えられている。
真正紅藻において、細胞間にはピットプラグ(ピットコネクション)が存在する[3][4][5][6][7][16][17]。ピットプラグにおけるキャップ膜やキャップ層の有無や形式は多様であり、真正紅藻内の重要な分類形質となっている(紅藻のページ参照)。古くは、ピットプラグは真正紅藻綱に特有の構造だと考えられていたが[18]、現在ではオオイシソウ綱の一部やウシケノリ綱の胞子体でも見つかっている。
真正紅藻の細胞は、粘質多糖であるガラクタン(寒天やカラギーナンなど)に富む細胞壁で囲まれている[4][5][6][7][17]。細胞壁の繊維多糖はセルロースであることが多いが、種によっては β-1,4マンナンやβ-1,3キシランのこともある。また真正紅藻の中には、細胞壁に炭酸カルシウムを沈着させるもの(石灰藻)がいる(特にサンゴモ亜綱)。炭酸カルシウムの結晶様式には複数が知られているが、真正紅藻の中には方解石(カルサイト)を主とするもの(サンゴモ目など)とアラレ石(アラゴナイト)を主とするもの(ウミゾウメン目やイギス目などの一部)がいる。サンゴモ類の中には、体全体が石灰化する無節性 (nongeniculate) の種(図3a)と、石灰化した節間部が石灰化していない膝節で連結している有節性 (geniculate) の種(図3b)がいる。
一部の真正紅藻では、細胞壁最外層にタンパク質層が存在し、クチクラ (cuticle) とよばれる(動物や陸上植物のクチクラとは関係がない)。多層のクチクラを介した光の干渉によって、水中で光る (iridescence) 種もいる[19][20](上図3c)。日本に分布する種の中では、スギノリ(スギノリ目)やウスバワツナギソウ(マサゴシバリ目)などが水中で光ることが知られている[21]。
葉緑体は細胞膜に沿った側膜性でピレノイドを欠き、1細胞に多数のことが多い。しかし、中央にピレノイドをもつ星状中軸性の葉緑体が1細胞に1個存在するものもいる(特にウミゾウメン亜綱)[7][8][17]。カロテノイドとしてゼアキサンチンとβ-カロテンをもち、それに加えてアンテラキサンチンをもつものと、ルテインとα-カロテンをもつものがいる[22]。ゴルジ体シス面は小胞体・ミトコンドリア複合体に面している。貯蔵多糖は基本的にアミロペクチンであり、細胞質基質に貯蔵される。アミロースを欠く点で緑色植物などがもつデンプンとは異なるため、特に紅藻デンプン (floridean starch) とよばれる[23]。低分子炭水化物としてフロリドシド、ジゲネアシド、ズルシトール、マンニトール、ソルビトール、トレハロースなどが報告されている[24]。真正紅藻の細胞は、しばしば多核性や多倍性を示す[17]。
生殖と生活環
[編集]真正紅藻類は、基本的に単相の配偶体 (gametophyte)、配偶体上にできる複相の果胞子体 (carposporophyte)、および独立した複相の四分胞子体 (tetrasporophyte) からなる3世代交代 (triphasic life cycle) を行う[3][4][5][6][7][17](図4)。
配偶体は、雌雄同株の場合と雌雄異株の場合がある[3][4][5][6][7][17]。精子嚢は不等分裂によって斜めに切り出され、それぞれ不動精子 (spermatium) を1個形成する。造果器 (carpogonium) は、1細胞–約20細胞からなる特殊な細胞列(造果枝、胎原列 carpogonial branch)の先端に形成される。造果枝の中で造果器の下に続く細胞を器下細胞 (hypogynous cell) とよび、また造果枝が生じる細胞を支持細胞 (supporting cell) とよぶ。造精器や造果器は、体を構成する細胞糸に側生または頂生し、サンゴモ目では生殖器巣 (conceptacle) とよばれる藻体の特殊な窪みの中に形成される。
接合子(受精した造果器)は直接、または別の細胞(助細胞など)を介して造胞糸 (gonimoblast) とよばれる複相の細胞糸を形成し、造胞糸全体またはその先端が果胞子嚢となる[3][4][5][6][7][17]。それぞれの果胞子嚢では複相の果胞子 (carpospore) が1個ずつ形成される。造胞糸の集まりは配偶体上に形成されるが、核相が異なるため(複相と単相)、配偶体とは異なる世代と見なされ、果胞子体 (carposporophyte) とよばれる。果胞子体の発生においては、母体である配偶体からの栄養供給が重要な役割を果たしている[25]。発達した果胞子体は、しばしば母体となった配偶体由来の保護組織に囲まれる。この保護組織は果皮 (pericarp)、果皮とそれに包まれた果胞子体を合わせて嚢果 (cystcarp) とよばれる(図5)。嚢果の一端にはふつう孔 (ostiole) があり、果胞子はここから放出される。果皮の内側にはしばしば無色の細胞糸層が発達しており、果胞子体への栄養補給に働いていることが示唆されている。
果胞子体の形成様式には以下のような多様性があり、重要な分類形質となっている[4][5]。
- ウミゾウメン型: 最も単純な形式であり、受精した造果器がそのまま造胞糸を形成する。ウミゾウメン亜綱やイタニグサ亜綱に見られる。
- サンゴモ型: 受精した造果器が器下細胞や支持細胞と融合し、さらに隣接する支持細胞などと次々に融合して巨大な融合細胞 (fusion cell) を形成し、そこから造胞糸を形成する。サンゴモ亜綱に見られる。
- テングサ型: 造果器から生じた造胞糸が所々で配偶体の栄養細胞 (栄養助細胞) と融合しながら伸長し、果胞子嚢を形成する。受精した造果器が器下細胞や支持細胞と融合して融合細胞を形成し、ここから造胞糸を伸ばすこともある。マサゴシバリ亜綱テングサ目に見られる。
- ヒビロウド型: 造果器または融合細胞から連絡糸 (connecting cell, connecting filament, ooblast) とよばれる細胞糸を伸ばし、これが造果枝外に既に存在する特殊な細胞である助細胞 (auxiliary cell) と融合する。助細胞は連絡糸を介して受精核(のコピー)を受け取り、造胞糸を形成する。助細胞の位置は分類群によって多様であり、スギノリ目などでは造果糸から離れた場所に存在するが、マサゴシバリ目では造果糸の支持細胞から助細胞が生じる。マサゴシバリ亜綱に見られる。
- イギス型: ヒビロウド型に似るが、助細胞は造果糸の支持細胞から受精後に生じる。このような形式は、受精できて初めて次世代に対する投資を行うので、無駄な投資を避けるという意味があるのかもしれない。マサゴシバリ亜綱イギス目に見られる。
真正紅藻はこのような過程を経て、1個の接合子(受精した造果器)から多数の果胞子を形成することができる。例えば Schmitzia sanctae-crucis(スギノリ目)では、1個の接合子から 4,500個もの果胞子が形成される[26]。このような特徴は、分散において不利と思われる鞭毛を欠くという紅藻の性質を補う意味があると考えられている[27]。
果胞子は、発芽して四分胞子体となる。四分胞子体は四分胞子嚢 (tetrasporangium) を形成し、そこでふつう減数分裂を行って4個の四分胞子 (tetraspore) を形成する[3][4][5][6][7][17](図6)。ただし四分胞子形成時ではなく、発芽時に減数分裂が起こるとの報告もある[28]。四分胞子嚢中での胞子の配置様式には、十字状 (cruciate)、環状 (zonate)、四面体状 (tetrahedral) などの多様性があり、重要な分類形質とされる。四分胞子の代わりに、胞子嚢中に2個形成される二分胞子 (bispore) や、多数形成される多分胞子 (polyspore) を形成する例も知られている。
上記のように、真正紅藻の生活環は、基本的に配偶体、果胞子体、四分胞子体からなる3世代交代からなる。配偶体と四分胞子体の大小、各世代の移行過程などに基づいて真正紅藻の生活環は以下のようにタイプ分けされる[3][4][5]。
- イトグサ型 (Polysiphonia-type): ほぼ同形同大の配偶体と四分胞子体、および配偶体上に寄生した微小な果胞子体の間で3世代交代を行う。
- カギノリ型 (Asparagopsis-type): 大型の配偶体と微小な四分胞子体、および配偶体上に寄生した微小な果胞子体の間で3世代交代を行う。
- カワモズク型 (Batrachospermum-type): 大型の配偶体と微小な四分胞子体(シャントランシア期)、および配偶体上に寄生した果胞子体の間で3世代交代を行い、四分胞子体が四分胞子を形成することなく直接減数分裂して配偶体が生じる。
- ダルス型 (Palmaria-type): 雄性配偶体と胞子体は同形同大であるが、雌性配偶体は微小な盤状体。果胞子体を欠き、受精した造果器は直接四分胞子体に成長する。
また一部の種では、果胞子から四分胞子体にかけての時期を省略して造胞糸が直接四分胞子嚢(四分果胞子嚢 carpotetrasporangium)を形成する[17]。
生態
[編集]真正紅藻の多くは沿岸岩礁域に生育しており(図7)、海藻として最も種数が多い[3][4][5][6][7]。岩などの基物に付着しているが、最終的に基物から切り離されて浮遊性になる種も報告されている[29]。他の海藻や動物に特異的に付着している種もいる[30][31][32]。
真正紅藻の多様性は熱帯域で最も高いが、北極や南極など極地で年間10ヶ月間氷で覆われる場所に生育する種もいる[7]。
真正紅藻の中には、細胞壁に炭酸カルシウムが沈着して石灰化する種(石灰藻)が比較的多く知られている(サンゴモ亜綱、ウミゾウメン目の一部など)。石灰化する紅藻(特にサンゴモ目)は沿岸域で量的に多く、その石灰化は生態系にも大きな影響を与えることがある(サンゴ礁や磯焼け)[33][34]。また石などに無節サンゴモ類が着生し、それが長い年月(ときに100年以上)をかけて層状に成長して転石状になることがあり、サンゴモ球(ロドリス rhodolith, rhodlite, algalith, coralline algal nodule)とよばれる[35][36](図8)。日本、オーストラリア、地中海、北大西洋、カリフォルニア湾、カリブ海東部、ブラジルなどではサンゴモ球は海底に一面に密集していることがあり、rhodolith bed とよばれる[37]。サンゴモ球は深い水深にも見られ、バハマ沖の水深 268 m からの報告もある[38]。
真正紅藻は生産者として沿岸生態系において重要な構成要素であり、さまざまな動物の食料となり、また住処を提供している。少なくとも一部の紅藻はテルペノイドやアルカロイド、ハロゲン化合物などの物質を産生し、被食防御や抗微生物物質としていることが知られる[39][40]。
真正紅藻の一部は淡水生であり(ウミゾウメン亜綱に多い)、特に流水域に生育する(カワモズク、オキチモズク、チスジノリなど)。このような種の中には、絶滅危惧種となっているものも多い[41]。
真正紅藻綱の中には、寄生性の種が100種ほど知られている[42][43][44]。寄生性紅藻の多くは、ごく近縁な紅藻を宿主とする(アデルフォパラサイト adelphoparasite)。その寄生様式は極めて特異であり、寄生者の細胞が宿主細胞に融合することによって寄生者の核が宿主細胞内に送り込まれ、この宿主細胞から寄生者の藻体が形成される(つまり寄生者の核が宿主細胞を乗っ取る)[4][45][46]。
人間との関わり
[編集]真正紅藻の細胞壁を構成する粘質多糖であるガラクタン(寒天、カラギーナンなど)は、増粘剤やゲル化剤としてさまざまな用途(食品や芳香剤、培地固化剤など)に広く利用されている[47]。また食用とされる真正紅藻も多い。一方で神経毒を含むものや、食中毒を起こすものも知られている。
寒天
[編集]寒天 (agar) はアガロース (agarose) とアガロペクチン (agaropectin) からなる[48]。アガロースは、1,3-β-D-ガラクトピラノース-1,4-3,6-アンヒドロ-L-ガラクトピラノースの繰り返しからなる直鎖状の中性多糖であり、ゲル化力に富む。アガロペクチンは、アガロースが硫酸基、ピルビン酸基、メトキシル基などの官能基で修飾された酸性多糖である。アガロペクチンは水溶性の性質を示し、粘性に富むがゲル化力は弱い。
寒天はテングサ類(テングサ目)やオゴノリ類(オゴノリ目)を原料とする[48]。これらの紅藻は寒天原藻 (agarophyte) ともよばれる。日本では採取された天然のテングサ類(特にマクサ、他にオバクサ、オオブサ、オニクサ、キヌクサ、ヒラクサなど)が主であるが、チリ、インドネシア、ベトナムなどでは原料としてオゴノリ類の養殖が行われており、寒天の原料となるオゴノリ類の80%は養殖由来である(2000年当時)[49]。
寒天は熱水で抽出して濾過精製、冷却凝固し、圧力をかけて脱水(圧力脱水法)または冷凍して水と分離する(冷凍脱水法)[48]。寒天は他のゲル化剤に比べて融点(85–98°C)と凝固点(33–45°C)の差が大きく、変形性に乏しく、含水量が大きい。寒天は食用(羊羹、ところてんなど)、飼料、化粧品、医用品(錠剤、歯科印象剤)、日用雑貨(芳香剤など)、研究試薬(寒天培地、電気泳動用ゲルなど)などさまざまな用途に用いられている(図9, 10)。
カラギーナン
[編集]カラギーナン (carrageenan) は、カラギナン、カラゲナン、カラジーナン、カラゲーナン、カラゲニンともよばれる直鎖含硫黄ガラクタンである[50]。カラギーナンは、1,3-β-D-ガラクトピラノース(Gユニット)と β-1,4結合する α-D-ガラクトピラノース(Dユニット)または 3,6-アンヒドロ-α-D-ガラクトピラノース(DAユニット)の繰り返しおよび硫酸エステル基からなる。ユニットの違いや硫酸基の数によってさまざまなタイプに類別される(α, β, γ, δ, θ, ι, κ, λ, μ, ν-カラギーナン)。
主な原料はキリンサイ類(スギノリ目)であり、特に Kappaphycus alvarezii(商品名: コットニー)が総生産の80%ほど、Eucheuma denticulatum(商品名:スピノスム)が10%ほどを占めている[50](図11)。フィリピンではキリンサイ類が大量に養殖されており、世界中の総生産の約80%を担う。他にイバラノリ、ギンナンソウ、スギノリ、ツノマタ(スギノリ目)などが利用され、特にヤハズツノマタ(Chondrus crispus, アイリッシュモス Irish moss)がよく知られている。これらの紅藻はカラギーナン原藻 (carrageenophyte) ともよばれる。
カラギーナンは熱水で抽出して濾過精製、塩化カリウムを加えてゲル化し圧力をかけて脱水(ゲルプレス法)またはアルコールを加えて析出させ精製する(アルコール沈殿法)[50]。精製度が低い低コスト抽出法として、水酸化カリウム溶液で煮沸してゲル化した後に洗浄、天日乾燥する方法が用いられる。カラギーナンは硫酸基を多くもつため負に帯電しており、カリウムなどの陰イオンやタンパク質と反応してゲル化する。
カラギーナンは食用(乳製品、ジュース、肉製品など)、飼料、化粧品、日用雑貨(芳香剤など)などさまざまな用途に用いられている(図12)。
フノラン
[編集]フノリ類(スギノリ目)の細胞壁多糖は、古くは織物用糊料や漆喰の材料として用いられていた[51][52]。細胞壁ガラクタンであるフノラン (funoran) は、歯の再石灰化を促進するとされることからガムに用いられ[53]、また薬理効果が示唆されていることから健康食品としても利用されている[54][55]。ときにこれら製品の原料として、さらに文献においても「フクロノリ」と記されていることがあるが、これは「フクロフノリ」の誤りである(真のフクロノリは褐藻の1種)[12]。
食用
[編集]下表に示したように、さまざまな真正紅藻が食用として利用されている[47]。ほとんどは天然藻体を収穫しているが、養殖が試みられている例もある。
分類群 | 種 | 食例 |
---|---|---|
ダルス目 ダルス科 | ダルス | スープ、サラダ、あかはたもち |
オゴノリ目 オゴノリ科 | オゴノリ、ユミガタオゴノリ (シルナ、スーナ)、クビレオゴノリ、シラモ、ツルシラモ、カタオゴノリ、リュウキュウオゴノリ | 海藻サラダ、刺身のツマ、酢味噌和え、酢の物、 (寒天) |
スギノリ目 スギノリ科 | スギノリ、シキンノリ | 海藻サラダ、 (カラギーナン) |
スギノリ目 スギノリ科 | アカバギンナンソウ | 酢の物、味噌汁、 (カラギーナン) |
スギノリ目 イバラノリ科 | イバラノリ | モーイ豆腐、 (カラギーナン) |
スギノリ目 ミリン科 | トサカノリ | 海藻サラダ、 (カラギーナン) |
スギノリ目 ミリン科 | ミリン | 酢の物 |
スギノリ目 フノリ科 | フノリ類 | 味噌汁、酢の物、海藻サラダ |
スギノリ目 ツカサノリ科 | トサカモドキ属の一種 (Callophyllis variegata; "carola") | サラダ |
イソノハナ目 ムカデノリ科 | ムカデノリ、カタノリ、サクラノリ、タンバノリ、フダラク、ツルツル、コメノリ、マツノリ、キョウノヒモ | 酢の物、海藻サラダ、刺身のつま、ムカデコンニャク |
イギス目 イギス科 | イギス、アミクサ、エゴノリ | イギス豆腐、おきゅうと、 (寒天) |
肥料など
[編集]真正紅藻を含む海藻はミネラルに富むことから、世界各地で古くから肥料に使用されてきた[56]。江戸時代、伊豆においてテングサ類(テングサ目)の肥料使用が禁止されたことから、これを利用した寒天製造が始まったとの記録もある。ヨーロッパでは、酸性土壌の土地改良に無節サンゴモの Phymatolithon calcareum や Lithothamnion corallioides などが大規模に用いられている(このような無節サンゴモ類は maerl と総称される; 図13)。1994年にはフランス、イギリス、アイスランドの3国で約8万トンが採取されたという。
その他
[編集]マクリ(別名: カイニンソウ、イギス目)は、神経毒であるカイニン酸 (kainic acid) を多く含み、日本では駆虫薬として用いられていた[57]。カイニン酸は、神経科学における重要な試薬として用いられている。ハナヤナギ(イギス目)も同じく神経毒であるドウモイ酸 (domoic acid) をもつことが報告されており、駆虫薬として用いられていた[57]。ドウモイ酸は珪藻 (Pseudo-nitzschia) からも報告されている。
オゴノリ類(オゴノリ目)のいくつかの種は日本を含む世界各地で食用とされているが(上表参照)、食中毒の例がいくつか報告されている[47]。原因物質としてポリカバノシド類、アプリシアトキシン類、プロスタグランシン類が報告されているが、一部は付着藍藻由来である可能性も示唆されている。
系統と分類
[編集]真正紅藻は紅藻の中で最大のグループであり、2019年現在およそ6,800種が知られている[2]。果胞子体の存在を特徴とする紅色植物の一群として、古くから認識され、真正紅藻綱または紅藻綱 (Rhodophyceae)、真正紅藻亜綱 (Florideophycidae) に分類されていた[4]。また真正紅藻亜綱と同じ範囲でウミゾウメン亜綱 (Nemaliophycidae; 現在では範囲が変わっており、真正紅藻の一部のみを含む) の名が使われることもあった[3]。真正紅藻以外の紅藻類は、原始紅藻類(綱または亜綱)としてまとめられていたが、現在では複数の綱に分割されている[58]。紅色植物門の中では、真正紅藻綱はウシケノリ綱の姉妹群であり、両者を合わせて"真正紅藻亜門"[1] (Eurhodophytina) に分類することが提唱されている[59][60][61]。
伝統的には、真正紅藻は果胞子体の発達様式をもとに4目、後に6目(ウミゾウメン目、テングサ目、カクレイト目、スギノリ目、マサゴシバリ目、イギス目)に分類されることが多かった[62]。その後、ピットプラグの形式や生殖様式、生活環などに基づいていくつかの目が提唱された(ベニマダラ目、イタニグサ目、カワモズク目、ダルス目など)。さらに2000年代以降は、分子系統学的研究などに基づいて新たな目が次々と提唱されている。2019年現在では、真正紅藻内に約30目が認識されており、これらは5つの亜綱にまとめられている[2][59][63][64]。これら亜綱・目の系統関係、および目までの分類体系を以下に示す。
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14. 真正紅藻綱の系統仮説[63][61][65] |
表2. 真正紅藻綱の目までの分類体系の一例および代表種[2][12][66] (2020年現在)
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ギャラリー
[編集]-
ベニマダラ属 (ベニマダラ目)
-
Apophlaea (ベニマダラ目)
-
ソデガラミ (ウミゾウメン目)
-
ダルス (ダルス目)
-
カニノテ属 (サンゴモ目)
-
ポロリソン属 (サンゴモ目)
-
メソフィルム属 (ハパリデウム目)
-
イワノカワ属 (イワノカワ目)
-
カギケノリ (カギノリ目)
-
テングサ属 (テングサ目)
-
トサカモドキ属 (スギノリ目)
-
トサカモドキ属 (スギノリ目)
-
オゴノリ属 (オゴノリ目)
-
ベニスナゴ (ヒメウスギヌ目)
-
フクロツナギ属 (マサゴシバリ目)
-
Halosaccion (マサゴシバリ目)
-
イギス属 (イギス目)
-
Claudea (イギス目)
出典
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関連項目
[編集]外部リンク
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