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「トクサ目」の版間の差分

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』
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{{生物分類表
{{生物分類表
|名称 = トクサ目 {{Sname||Equisetales}}
|色 = lightgreen
|色 = lightgreen
|名称 = トクサ目
|画像 = [[ファイル:Equisetum hyemale.jpg|280px]]
|画像 = [[File:Equisetum pratense Luc Viatour.jpg|300px|''Equisetum pratense'']]
|画像キャプション = [[トクサ]]
|画像キャプション = [[ヤチスギナ]] {{snamei||Equisetum pratense}} の輪生する枝
|画像2 = [[File:Bundesarchiv Bild 183-C1113-0001-001, Chemnitz, Versteinerte Bäume.jpg|300px|''Arthropitys bistriata'']]
|画像キャプション2 = {{Snamei||Arthropitys bistriata}} の[[珪化木]]（[[ロボク科]]）
|分類体系 = {{Harvtxt|PPG I|2016}}{{refn|group="注釈"|分類体系としてはPPG I (2016)に準拠しているが、PPG I (2016)では綱以下が定められているため、それより上の分類も含め実際は{{Harvtxt|巌佐ほか|2013}}による。}}
|界 = [[植物界]] {{Sname||Plantae}}
|界 = [[植物界]] {{Sname||Plantae}}
|門 = [[シダ植物門]] {{Sname||Pteridophyta}}
|上門 = [[陸上植物]]上門 {{sname||Embryophyta}}
|綱 = [[トクサ綱]] {{Sname||Equisetopsida}}
|門 = [[維管束植物]]門 {{sname||Tracheophyta}}
|亜門 = [[大葉植物]]亜門 {{sname||Euphyllophytina}}
|綱 = [[大葉シダ綱]] {{sname||Polypodiopsida}}
|亜綱 = [[トクサ亜綱]] {{sname||Equisetidae}}
|目 = '''トクサ目''' {{Sname||Equisetales}}
|目 = '''トクサ目''' {{Sname||Equisetales}}
|学名 = {{Sname||Equisetales}} {{AUY|DC.}} ex {{AUY|Bercht.}} & {{AUY|J. Presl|1820}}<ref>[http://www.tropicos.org/Name/100000974 Tropicos Equisetales]</ref>
|学名 = {{Sname||Equisetales}}<br />{{AU|DC.}} [[著者の引用 (植物学)|ex]] {{AU|Bercht.}} & {{AU|J.Presl}}
|タイプ属 = {{snamei||Equisetum}} {{AU|L.}}
|和名 = トクサ目
|和名 = トクサ目
|下位分類名 = [[科 (分類学)|科]]
|下位分類名 = [[科 (分類学)|科]]
|下位分類 =
|下位分類 =
* [[アルカエオカラミテス科]] {{Sname||Archaeocalamitaceae}}†
*†[[アルカエオカラミテス科]] {{sname||Archaeocalamitaceae}}
* †（科なし）"{{lang|en|Angaran-Gondwanan Clade}}"
* [[ロボク科]] {{Sname||Calamitaceae}}†
**†{{snamei||Cruciaetheca}} {{small|{{AUY|Cúneo}} & {{AU|Escapa}} ([[2006年|2006]])}}
* [[トクサ科]] {{Sname||Equisetaceae}}
** †{{snamei||Paracalamitina}}
* †[[ロボク科]]（カラミテス科） {{Sname||Calamitaceae}}
* †[[チェルノビア科]] {{Sname||Tchernoviaceae}}
* †[[ゴンドワノスタキア科]] {{Sname||Gondwanostachyaceae}}
* [[トクサ科]] {{Sname||Equisetaceae}} {{small|{{AU|Michx.}} ex {{AU|DC.}}}}
}}
}}


'''トクサ目'''（トクサもく、[[学名]]：{{Sname|Equisetales}}）は、[[大葉シダ植物]]の[[トクサ亜綱]]に属する現生では唯一の[[目 (分類学)|目]]で、現生のものは[[トクサ科]] [[トクサ属]]の15種のみであるが{{Sfn|PPG I|2016|pp=563-603}}{{Sfn|西田|2017|pp=148-154}}、[[ロボク科]]などの化石種を多く含む{{Sfn|西田|2017|pp=148-154}}。[[デボン紀]]後期から現在まで生育している{{Sfn|ギフォード|フォスター|2002|pp=183-214}}。形態と構造に基づき、現生のトクサ属と化石のロボク科は共通祖先を有すると考えられ、一方は[[胞子嚢穂]]に[[苞葉]]がなく[[胞子嚢床]]のみをつける[[草本]]性のトクサ属に、もう一方は胞子嚢穂に苞葉と胞子嚢床をもつロボク科に分岐したと考えられる{{Sfn|ギフォード|フォスター|2002|pp=183-214}}。
'''トクサ目'''（トクサもく、[[学名]]：{{Sname|Equisetales}}）は、[[シダ植物門]][[トクサ綱]]に属する[[目 (分類学)|目]]。
そのうちで現生の植物は[[トクサ科]][[トクサ属]]に属する15種（[[トクサ]]、[[スギナ]]など）だけだが、他に[[ロボク]]などの化石種が多数ある。


== 分類 ==
== 系統関係 ==
{{Harvtxt|Elgorriaga ''et al.''|2018}}による化石植物に系統樹に、{{Harvtxt|西田|2017}}などを参考に基部に[[プセウドボルニア目]] {{Sname||Pseudoborniales}}を加えた[[トクサ亜綱]]の系統樹は次のようになる{{Sfn|Elgorriaga ''et al.''|2018|pp=1286-1303}}{{Sfn|西田|2017|p=294}}。なお、{{Harvtxt|西田|2017}}ではアルカエオカラミテス科はロボク科に内包され、ネオカラミテスはトクサ科に内包される{{Sfn|西田|2017|pp=148-154}}。
[[ファイル:スギナ.JPG|230px|thumb|スギナ]]
{{clade
[[ファイル:Annularia Stellata.jpg|230px|thumb|ロボク科の1種 {{Snamei||Annularia Stellata}}]]
|style=width:85em;font-size:100%;line-height:100%
† は化石種のみ<ref>[[加藤雅啓]]編集、「植物の多様性と系統」、1997年10月</ref><ref>杉竜一編 「岩波生物学辞典 第4版」、1996年</ref>。
|label1=[[トクサ亜綱]]
* [[アルカエオカラミテス科]] {{Sname||Archaeocalamitaceae}}†
|sublabel1={{sname||Equisetidae}}
* [[ロボク科]] {{Sname||Calamitaceae}}†
|1={{clade
* [[トクサ科]] {{Sname||Equisetaceae}}
|1=†[[プセウドボルニア目]] {{Sname||Pseudoborniales}}
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|2={{clade
|1=†[[ネオカラミテス]] {{Snamei||Neocalamites}}
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}}
}}
}}
}}
}}
}}
}}

== 形態 ==
{{See also|トクサ類#形態}}
[[胞子体]]には[[根]]・[[茎]]・[[葉]]が分化し{{Sfn|岩槻|1975|pp=170-173}}、'''[[楔葉]]'''（輪生葉）と'''[[胞子嚢床]]'''を持つ{{Sfn|長谷部|2020|pp=153-157}}。トクサ目で共通する[[形質]]は、茎に隆条があること、輪生葉（ロボク科ではその基部）が互いに融合し茎を囲む[[葉鞘]]を形成すること、茎が[[内原型]]の木部を持つ[[管状中心柱]]であること、明瞭な通水道（原生木部腔）を持つこと、節間には髄腔があること、弾糸をもつ[[胞子]]を有することが挙げられる{{Sfn|ギフォード|フォスター|2002|pp=183-214}}。

トクサ目に含まれる[[ロボク科]]と[[トクサ科]]の共通祖先では、[[大葉シダ植物]]の共通祖先で[[中原型]]だった[[中心柱]]の[[原生木部]]が、[[内原型]]へと進化した{{Sfn|長谷部|2020|pp=153-157}}{{Sfn|ギフォード|フォスター|2002|pp=183-214}}。そして茎の中央が'''髄腔'''として空洞になり、原生木部周辺に'''通水道'''を形成するようになった{{Sfn|長谷部|2020|pp=153-157}}。また、この段階で[[胞子嚢]]の表面が剥がれ、4本のリボン状となって[[胞子]]散布に役立つ弾糸が進化した{{Sfn|長谷部|2020|pp=153-157}}。

ロボク科ではトクサ目の姉妹群である[[スフェノフィルム目]]とともに両面[[維管束形成層]]を持ち[[二次組織]]が作られるため、それ以前の共通祖先（[[トクサ類]]）でそれを進化させたと考えられる{{Sfn|長谷部|2020|pp=153-157}}。しかし、現生の[[トクサ科]]では両面維管束形成層を持たず、[[後生木部]]が[[篩部]]の側面に形成される特有の[[維管束]]を形成する{{Sfn|長谷部|2020|pp=153-157}}。トクサ属の維管束環は'''トクサ型外篩管状中心柱'''（穿孔外篩管状中心柱）と呼ばれる{{Sfn|ギフォード|フォスター|2002|pp=183-214}}。また、トクサ科では通気孔をもつ{{Sfn|長谷部|2020|pp=153-157}}。

=== 通気組織 ===
{{multiple images
|direction = horizontal
|align = center
|width1 = 200
|image1 = Equisetum stem L.jpg
|caption1 = トクサ属の地上茎の横断面。Scale = 0.525 mm<hr />A: 表皮, B: 通気孔, C: 髄腔, D: 通水道, E: [[篩部]], F: [[木部]]。
|width2 = 250
|image2 = Equisetum rhizome L.jpg
|caption2 = トクサ属の地下茎の横断面。Scale = 0.6 mm<hr />A: 通気孔, B: 通水道, C: 表皮, D: [[篩部]], E: [[木部]]。
|width3 = 180
|image3 = EB1911 Paleobotany - Sphenophyllum insigne - stem.jpg
|caption3 = {{snamei||Sphenophyllum insigne}}（スフェノフィルム目）の茎の断面図。通気組織を持たない。
|width4 = 200
|image4 = Makers of British botany, Plate 23 (Root of Calamites (Astromyelon Williamsonis) in transverse section).png
|caption4 = {{snamei||Astromyelon williamsonis}}<br />（[[ロボク科]]）の地下茎の断面図
}}
{{multiple images
|direction = horizontal
|width3 = 150
|image3 = Equisetum ramosissimum (subsp. ramosissimum) sl10.jpg
|caption3 = [[イヌドクサ]] {{Snamei||Equisetum ramosissimum}} の茎の断面図
|width4 = 150
|image4 = Equisetum arvense subsp. arvense sl34.jpg
|caption4 = [[スギナ]] {{snamei|Equisetum arvense}} の茎の断面図
|width5 = 150
|image5 = Equisetum sylvaticum sl8.jpg
|caption5 = [[フサスギナ]] {{snamei|Equisetum sylvaticum}} の茎の断面図
|width6 = 150
|image6 = Equisetum palustre sl6.jpg
|caption6 = [[イヌスギナ]] {{snamei|Equisetum palustre}} の茎の断面図
}}
姉妹群である[[スフェノフィルム目]]の茎は中実であるが{{Sfn|巌佐ほか|2013|p=1001a}}、トクサ目では通気組織を持つようになる{{Sfn|西田|2017|pp=148-154}}{{Sfn|長谷部|2020|pp=153-157}}。

[[アルカエオカラミテス]]では中心柱は中原型の環状で、二次木部は形成するが中央に髄腔がなく、通水道と通気孔のみをもつ{{Sfn|西田|2017|pp=148-154}}。[[ロボク科]]は茎は髄腔と通水道を持ち中空で、節部だけ中実となる{{Sfn|長谷部|2020|pp=153-157}}。[[トクサ科]]では3種類の通気組織が発達し、地上茎が中空である{{Sfn|西田|2017|pp=148-154}}{{Sfn|長谷部|2020|pp=153-157}}。維管束内と皮層にも穴が開いている{{Sfn|西田|2017|pp=148-154}}。髄腔および通水道はロボク科ももつため、それらの共通祖先で獲得したと考えられている{{Sfn|長谷部|2020|pp=153-157}}。

現生のトクサ科では'''{{Vanchor|髄腔}}'''（ずいこう、{{lang|en|pith cavity}}{{Sfn|Gifford|Foster|1988|pp=177-205}}, {{lang|en|medullary cavity}}{{Sfn|巌佐ほか|2013|p=720d}}）、'''{{Vanchor|通水道}}'''（つうすいどう、{{lang|en|carinal canal}}{{Sfn|Gifford|Foster|1988|pp=177-205}}）、'''{{Vanchor|通気孔}}'''{{Sfn|長谷部|2020|pp=153-157}}（つうきこう、通気腔{{Sfn|西田|2017|pp=148-154}}、{{lang|en|vallecular canal}}{{Sfn|Gifford|Foster|1988|pp=177-205}}）からなる3種の通気組織を持つ{{Sfn|西田|2017|pp=148-154}}。通水道および通気孔は節にはないが、地下茎（根茎）には存在する{{Sfn|ギフォード|フォスター|2002|pp=183-214}}。

髄腔は茎の中央にある空洞である{{Sfn|長谷部|2020|pp=153-157}}。

通水道は原生木部周辺にある大きな穴で「原生木部腔」とも呼ばれ、維管束に伴っている{{Sfn|長谷部|2020|pp=153-157}}{{Sfn|ギフォード|フォスター|2002|pp=183-214}}。通水道は節間が伸長する際に原生木部要素が分離、崩壊することにより形成される{{Sfn|ギフォード|フォスター|2002|pp=183-214}}。成長した茎では1本以上の遅成熟性の[[仮道管]]が通水道の縁に沿ってみられる{{Sfn|ギフォード|フォスター|2002|pp=183-214}}。通水道を裏打ちする[[柔細胞]]は厚い細胞壁を発達させている{{Sfn|ギフォード|フォスター|2002|pp=183-214}}。染料を通す実験により、通水道自体が水の運搬を担っていることが分かった{{Sfn|ギフォード|フォスター|2002|pp=183-214}}。通水道には[[一次篩部]]が面しており、両脇に木部を伴う{{Sfn|ギフォード|フォスター|2002|pp=183-214}}。この木部は過去には維管束の[[後生木部]]であると考えられてきたが、通水道を導いた原生木部細胞群から区別され、発生学的には異なると考えられている{{Sfn|ギフォード|フォスター|2002|pp=183-214}}。この木部は{{Harvtxt|Bierhorst|1958}} により'''側方木部'''（そくほうもくぶ、{{lang|en|lateral xylem}}）と呼ばれた{{Sfn|ギフォード|フォスター|2002|pp=183-214}}。

茎の表面では維管束のある部分が出っ張り'''隆条'''（りゅうじょう、{{lang|en|ridge}}）を形成し、隆条間のへこんでいる部分の組織には長軸方向に通気孔がある{{Sfn|長谷部|2020|pp=153-157}}{{Sfn|ギフォード|フォスター|2002|pp=183-214}}。これらの構造は[[円柱]]のように軽く丈夫である{{Sfn|長谷部|2020|pp=153-157}}。

== 下位分類 ==
[[File:Archaeocalamites sp.2 - Carbonifero.JPG|230px|thumb|[[アルカエオカラミテス]] {{Snamei||Archaeocalamites}} の化石]]
{{multiple images
|direction = horizontal
|width1 = 200
|image1 = Annularia Stellata.jpg
|caption1 = [[アンヌラリア]] {{Snamei||Annularia stellata}}（[[ロボク科]]）の化石
|width2 = 230
|image2 = Asterophyllites Equisetiformis.jpg
|caption2 = [[アステロフィリテス]] {{Snamei||Asterophyllites equisetiformis}}（[[ロボク科]]）の化石
}}
以下に{{Harvtxt|PPG I|2016}}、{{Harvtxt|西田|2017}}、{{Harvtxt|Elgorriaga ''et al.''|2018}}などをもとにした、化石植物を含む属までのトクサ目の分類を示す{{Sfn|PPG I|2016|pp=563-603}}{{Sfn|西田|2017|p=294}}{{Sfn|西田|2017|pp=148-154}}{{Sfn|Elgorriaga ''et al.''|2018|pp=1286-1303}}。ロボク科はその巨大さから単独の[[目 (分類学)|目]]（[[ロボク目]] {{sname||Calamitales}}）とされたこともあった{{Sfn|西田|2017|pp=148-154}}{{Sfn|ギフォード|フォスター|2002|pp=183-214}}。なお、以下の表では[[アルカエオカラミテス科]]に置かれる[[アルカエオカラミテス]]は、{{Harvtxt|西田|2017}}ではロボク科に内包されている{{Sfn|西田|2017|pp=148-154}}。現在では化石種には†を、特に形態属については‡を付した。

* '''トクサ目''' {{Sname||Equisetales}} {{small|{{AU|DC.}} [[著者の引用 (植物学)|ex]] {{AU|Bercht.}} & {{AU|J.Presl}}}}
** †[[アルカエオカラミテス科]] {{sname||Archaeocalamitaceae}}{{Sfn|岩槻|1975|pp=170-173}}{{Sfn|ギフォード|フォスター|2002|pp=183-214}}{{Sfn|Elgorriaga ''et al.''|2018|pp=1286-1303}}
*** †[[アルカエオカラミテス]] {{Snamei||Archaeocalamites}} {{small|{{AU|Stur}} ([[1875年|1875]])}}{{Sfn|Boyce|Geo|1999|pp=311-316}}<ref>{{cite web|url=https://www.irmng.org/aphia.php?p=taxdetails&id=1119678|title=''Archaeocalamites'' Stur, 1875†|website=IRMNG|author=Rees, Tony|date=2018-02-28|accessdate=2021-09-08}}</ref>
*** ‡[[ポトキテス]]{{Sfn|西田|2017|pp=148-154}} {{Snamei||Pothocites}} {{small|{{AU|Paterson}} ([[1844年|1844]])}}<ref>{{cite web|url=https://irmng.org/aphia.php?p=taxdetails&id=1372212|title=''Pothocites'' Paterson, 1844 †|website=IRMNG|author=Rees, Tony|date=2018-03-02|accessdate=2021-09-08}}</ref>（[[アルカエオカラミテス]]の胞子嚢穂{{Sfn|西田|2017|pp=148-154}}）
*** †{{snamei||Protocalamostachys}}{{Sfn|Elgorriaga ''et al.''|2018|pp=1286-1303}}
*** †{{snamei||Peltotheca}}{{Sfn|Elgorriaga ''et al.''|2018|pp=1286-1303}}
** †"{{lang|en|Angaran-Gondwanan Clade}}"{{Sfn|Elgorriaga ''et al.''|2018|pp=1286-1303}}
***†{{snamei||Cruciaetheca}} {{small|{{AU|Cúneo}} & {{AU|Escapa}} ([[2006年|2006]])}}{{Sfn|Rubèn|Escapa|2006|pp=167-177}}{{Sfn|Elgorriaga ''et al.''|2018|pp=1286-1303}}
*** †{{snamei||Paracalamitina}}{{Sfn|Elgorriaga ''et al.''|2018|pp=1286-1303}}
** †[[ロボク科]]（カラミテス科） {{Sname||Calamitaceae}}
*** †[[ロボク]]（カラミテス） {{Snamei||Calamites}} {{small|{{AU|Brongniart}} ([[1828年|1828]])}}{{Sfn|Boyce|Geo|1999|pp=311-316}}（髄の雄型化石を指すが、植物体全体を表すのにも用いられる{{Sfn|ギフォード|フォスター|2002|pp=183-214}}）
*** ‡[[アンヌラリア]] {{Snamei||Annularia}}{{Sfn|西田|2017|pp=148-154}}（ロボク科の葉で、へら型のもの{{Sfn|西田|2017|pp=148-154}}）
*** ‡[[アステロフィリテス]] {{Snamei||Asterophyllites}}{{Sfn|西田|2017|pp=148-154}}（ロボク科の葉で、先細りのもの{{Sfn|西田|2017|pp=148-154}}）
*** ‡[[カラモスタキス]] {{Snamei||Calamostachys}}{{Sfn|西田|2017|pp=148-154}}（苞葉と胞子嚢床が交互に生じる胞子嚢穂の鉱化化石{{Sfn|西田|2017|pp=148-154}}{{Sfn|ギフォード|フォスター|2002|pp=183-214}}）
*** ‡[[パラカラモスタキス]] {{Snamei||Paracalamostachys}}{{Sfn|西田|2017|pp=148-154}}（胞子嚢穂の印象化石・圧縮化石{{Sfn|西田|2017|pp=148-154}}）
*** ‡[[カラモカルポン]] {{Snamei||Calamocarpon}}{{Sfn|西田|2017|pp=148-154}}（異形胞子を含む胞子嚢穂{{Sfn|西田|2017|pp=148-154}}）
*** ‡{{snamei||Arthropitys}}（石化した茎{{Sfn|ギフォード|フォスター|2002|pp=183-214}}）
*** ‡{{snamei||Calamodendron}}（石化した茎{{Sfn|ギフォード|フォスター|2002|pp=183-214}}）
*** †{{Snamei||Weissistachys}} {{small|{{AU|G.W. Rothwell}} & {{AU|T.N. Taylor}} ([[1971年|1971]])}}{{Sfn|Elgorriaga ''et al.''|2018|pp=1286-1303}}<ref>{{cite web|url=https://irmng.org/aphia.php?p=taxdetails&id=1080608 |title=''Weissistachys'' G.W. Rothwell & T.N. Taylor, 1971 †|website=IRMNG|author=Rees, Tony|date=2018-03-04|accessdate=2021-09-08}}</ref>
*** †{{Snamei||Mazostachys}} {{small|{{AU|Kosanke}} ([[1955年|1955]])}} {{Sfn|Elgorriaga ''et al.''|2018|pp=1286-1303}}<ref>{{cite web|url=https://irmng.org/aphia.php?p=taxdetails&id=1081132 |title=''Mazostachys'' Kosanke, 1955 †|website=IRMNG|author=Rees, Tony|date=2018-02-28|accessdate=2021-09-08}}</ref>
*** ‡{{Snamei||Palaeostachya}} {{small|{{AU|C.E. Weiss}} ([[1876年|1876]])}} {{Sfn|Elgorriaga ''et al.''|2018|pp=1286-1303}}<ref>{{cite web|url=https://irmng.org/aphia.php?p=taxdetails&id=1106769 |title=''Palaeostachya'' C.E. Weiss, 1876 †|website=IRMNG|author=Rees, Tony|date=2018-02-28|accessdate=2021-09-08}}</ref>（稔性のない苞葉の葉腋に胞子嚢床が輪生する胞子嚢穂{{Sfn|ギフォード|フォスター|2002|pp=183-214}}）
*** †{{Snamei||Pendulostachys}} {{small|{{AU|C.W. Good}} ([[1975年|1975]])}} {{Sfn|Elgorriaga ''et al.''|2018|pp=1286-1303}}<ref>{{cite web|url=https://irmng.org/aphia.php?p=taxdetails&id=1078891 |title=''Pendulostachys'' C.W. Good, 1975 †|website=IRMNG|author=Rees, Tony|date=2018-03-04|accessdate=2021-09-08}}</ref>
** †[[チェルノビア科]] {{Sname||Tchernoviaceae}} {{small|{{AU|M.D.Zalessky}} ([[1930年|1930]])}}
*** †[[チェルノビア]] {{Snamei||Tchernovia}} {{small|{{AU|M.D.Zalessky}} ([[1930年|1930]])}}<ref>{{cite web|url=https://www.irmng.org/aphia.php?p=taxdetails&id=1079023|title=''Tchernovia'' M.D. Zalessky, 1930 †|website=IRMNG|author=Rees, Tony|date=2011-12-31|accessdate=2021-09-08}}</ref>
** †[[ゴンドワノスタキア科]] {{Sname||Gondwanostachyaceae}}
*** †[[ゴンドワノスタキス]] {{Snamei||Gondwanostachys}} {{small|{{AU|S.V. Meyen}} ([[1969年|1969]])}}<ref>{{cite web|url=https://www.irmng.org/aphia.php?p=taxdetails&id=1259741|title=''Gondwanostachys'' S.V. Meyen, 1969 †|website=IRMNG|author=Rees, Tony|date=2018-02-28|accessdate=2021-09-08}}</ref>
** [[トクサ科]] {{Sname||Equisetaceae}} {{small|{{AU|Michx.}} ex {{AU|DC.}}}}
*** †[[スキゾネウラ]]{{Sfn|西田|2017|pp=148-154}} {{snamei||Schizoneura}} {{small|{{AU|Schimper}} & {{AU|Mougeot}} ([[1844年|1844]])}}{{Sfn|Bomfleur ''et al.''|2013|pp=1-17}}
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== 脚注 ==
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=== 注釈 ===
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=== 出典 ===
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== 参考文献 ==
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* {{cite journal|last1=Wickett|first1=Norman J.|author2=''et al.''|date=2014|title=Phylotranscriptomic analysis of the origin and early diversification of land plants|journal=PNAS|volume=111|issue=45|pages=E4859-E4868|ref={{SfnRef|Wickett ''et al.''|2014}} }}
* {{cite book|和書|author=巌佐庸・倉谷滋・[[斎藤成也]]・[[塚谷裕一]]|title=岩波生物学辞典 第5版|publisher=[[岩波書店]]|date=2013-2-26|isbn=9784000803144|ref={{SfnRef|巌佐ほか|2013}} }}
* {{Cite book|和書|author=[[アーネスト M. ギフォード]]・[[エイドリアンス S. フォスター]]著、[[長谷部光泰]]・[[鈴木武]]・[[植田邦彦]]監訳|title=維管束植物の形態と進化 原著第3版|date=2002-04-10|publisher=[[文一総合出版]]|isbn=4-8299-2160-9|pages=113-181|ref={{SfnRef|ギフォード|フォスター|2002}} }}
* {{cite book|和書|author=[[西田治文]]|title=化石の植物学 ―時空を旅する自然史|publisher=東京大学出版会|date=2017-06-24|isbn=978-4130602518|ref={{SfnRef|西田|2017}} }}
* {{cite book|和書|author=[[長谷部光泰]] |title=陸上植物の形態と進化|publisher=[[裳華房]]|date=2020-07-01|isbn=978-4785358716|ref={{SfnRef|長谷部|2020}} }}


== 関連項目 ==
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* [[トクサ亜綱]] - [[プセウドボルニア目]]・[[スフェノフィルム目]]・'''トクサ目'''


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[[Category:トクサ綱]]
[[Category:トクサ綱]]

2021年9月8日 (水) 16:05時点における版

トクサ目
Equisetum pratense Arthropitys bistriata
分類（PPG I (2016)[注釈 1]）
界 : 植物界 Plantae
上門 : 陸上植物上門 Embryophyta
門 : 維管束植物門 Tracheophyta
亜門 : 大葉植物亜門 Euphyllophytina
綱 : 大葉シダ綱 Polypodiopsida
亜綱 : トクサ亜綱 Equisetidae
目 : トクサ目 Equisetales
学名
Equisetales
DC. ex Bercht. & J.Presl
タイプ属
Equisetum L.
和名
トクサ目
科

トクサ目（トクサもく、学名：Equisetales）は、大葉シダ植物のトクサ亜綱に属する現生では唯一の目で、現生のものはトクサ科 トクサ属の15種のみであるが[1][2]、ロボク科などの化石種を多く含む[2]。デボン紀後期から現在まで生育している[3]。形態と構造に基づき、現生のトクサ属と化石のロボク科は共通祖先を有すると考えられ、一方は胞子嚢穂に苞葉がなく胞子嚢床のみをつける草本性のトクサ属に、もう一方は胞子嚢穂に苞葉と胞子嚢床をもつロボク科に分岐したと考えられる[3]。

系統関係

Elgorriaga et al. (2018)による化石植物に系統樹に、西田 (2017)などを参考に基部にプセウドボルニア目 Pseudobornialesを加えたトクサ亜綱の系統樹は次のようになる[4][5]。なお、西田 (2017)ではアルカエオカラミテス科はロボク科に内包され、ネオカラミテスはトクサ科に内包される[2]。

トクサ亜綱
 

†プセウドボルニア目 Pseudoborniales

 
 
 

†スフェノフィルム目 Sphenophyllales

 
 
トクサ目
 

†アルカエオカラミテス科 Archaeocalamitaceae

 
 
 
 
 

†ロボク科 Calamitaceae

 
 
 

†Paracalamitina

 
 

†Cruciaetheca

 
 
 
 
 

†ネオカラミテス Neocalamites

 
 

トクサ科 Equisetaceae

 
 
 
 
Equisetales
 
 
Equisetidae

形態

→「トクサ類 § 形態」も参照

胞子体には根・茎・葉が分化し[6]、楔葉（輪生葉）と胞子嚢床を持つ[7]。トクサ目で共通する形質は、茎に隆条があること、輪生葉（ロボク科ではその基部）が互いに融合し茎を囲む葉鞘を形成すること、茎が内原型の木部を持つ管状中心柱であること、明瞭な通水道（原生木部腔）を持つこと、節間には髄腔があること、弾糸をもつ胞子を有することが挙げられる[3]。

トクサ目に含まれるロボク科とトクサ科の共通祖先では、大葉シダ植物の共通祖先で中原型だった中心柱の原生木部が、内原型へと進化した[7][3]。そして茎の中央が髄腔として空洞になり、原生木部周辺に通水道を形成するようになった[7]。また、この段階で胞子嚢の表面が剥がれ、4本のリボン状となって胞子散布に役立つ弾糸が進化した[7]。

ロボク科ではトクサ目の姉妹群であるスフェノフィルム目とともに両面維管束形成層を持ち二次組織が作られるため、それ以前の共通祖先（トクサ類）でそれを進化させたと考えられる[7]。しかし、現生のトクサ科では両面維管束形成層を持たず、後生木部が篩部の側面に形成される特有の維管束を形成する[7]。トクサ属の維管束環はトクサ型外篩管状中心柱（穿孔外篩管状中心柱）と呼ばれる[3]。また、トクサ科では通気孔をもつ[7]。

通気組織

トクサ属の地上茎の横断面。Scale = 0.525 mm
A: 表皮, B: 通気孔, C: 髄腔, D: 通水道, E: 篩部, F: 木部。
トクサ属の地下茎の横断面。Scale = 0.6 mm
A: 通気孔, B: 通水道, C: 表皮, D: 篩部, E: 木部。
Sphenophyllum insigne（スフェノフィルム目）の茎の断面図。通気組織を持たない。
Astromyelon williamsonis
（ロボク科）の地下茎の断面図
イヌドクサ Equisetum ramosissimum の茎の断面図
スギナ Equisetum arvense の茎の断面図
フサスギナ Equisetum sylvaticum の茎の断面図
イヌスギナ Equisetum palustre の茎の断面図

姉妹群であるスフェノフィルム目の茎は中実であるが[8]、トクサ目では通気組織を持つようになる[2][7]。

アルカエオカラミテスでは中心柱は中原型の環状で、二次木部は形成するが中央に髄腔がなく、通水道と通気孔のみをもつ[2]。ロボク科は茎は髄腔と通水道を持ち中空で、節部だけ中実となる[7]。トクサ科では3種類の通気組織が発達し、地上茎が中空である[2][7]。維管束内と皮層にも穴が開いている[2]。髄腔および通水道はロボク科ももつため、それらの共通祖先で獲得したと考えられている[7]。

現生のトクサ科では髄腔（ずいこう、pith cavity[9], medullary cavity[10]）、通水道（つうすいどう、carinal canal[9]）、通気孔[7]（つうきこう、通気腔[2]、vallecular canal[9]）からなる3種の通気組織を持つ[2]。通水道および通気孔は節にはないが、地下茎（根茎）には存在する[3]。

髄腔は茎の中央にある空洞である[7]。

通水道は原生木部周辺にある大きな穴で「原生木部腔」とも呼ばれ、維管束に伴っている[7][3]。通水道は節間が伸長する際に原生木部要素が分離、崩壊することにより形成される[3]。成長した茎では1本以上の遅成熟性の仮道管が通水道の縁に沿ってみられる[3]。通水道を裏打ちする柔細胞は厚い細胞壁を発達させている[3]。染料を通す実験により、通水道自体が水の運搬を担っていることが分かった[3]。通水道には一次篩部が面しており、両脇に木部を伴う[3]。この木部は過去には維管束の後生木部であると考えられてきたが、通水道を導いた原生木部細胞群から区別され、発生学的には異なると考えられている[3]。この木部はBierhorst (1958) により側方木部（そくほうもくぶ、lateral xylem）と呼ばれた[3]。

茎の表面では維管束のある部分が出っ張り隆条（りゅうじょう、ridge）を形成し、隆条間のへこんでいる部分の組織には長軸方向に通気孔がある[7][3]。これらの構造は円柱のように軽く丈夫である[7]。

下位分類

アルカエオカラミテス Archaeocalamites の化石
アンヌラリア Annularia stellata（ロボク科）の化石
アステロフィリテス Asterophyllites equisetiformis（ロボク科）の化石

以下にPPG I (2016)、西田 (2017)、Elgorriaga et al. (2018)などをもとにした、化石植物を含む属までのトクサ目の分類を示す[1][5][2][4]。ロボク科はその巨大さから単独の目（ロボク目 Calamitales）とされたこともあった[2][3]。なお、以下の表ではアルカエオカラミテス科に置かれるアルカエオカラミテスは、西田 (2017)ではロボク科に内包されている[2]。現在では化石種には†を、特に形態属については‡を付した。

脚注

[脚注の使い方]

注釈

  1. ^ 分類体系としてはPPG I (2016)に準拠しているが、PPG I (2016)では綱以下が定められているため、それより上の分類も含め実際は巌佐ほか (2013)による。
  2. ^ Elgorriaga et al. (2018)ではトクサ科の姉妹群として置かれ、トクサ科には含まれない[4]。

出典

  1. ^ a b PPG I 2016, pp. 563–603.
  2. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z aa ab 西田 2017, pp. 148–154.
  3. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w ギフォード & フォスター 2002, pp. 183–214.
  4. ^ a b c d e f g h i j k l m n Elgorriaga et al. 2018, pp. 1286–1303.
  5. ^ a b 西田 2017, p. 294.
  6. ^ a b 岩槻 1975, pp. 170–173.
  7. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p 長谷部 2020, pp. 153–157.
  8. ^ 巌佐ほか 2013, p. 1001a.
  9. ^ a b c Gifford & Foster 1988, pp. 177–205.
  10. ^ 巌佐ほか 2013, p. 720d.
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  19. ^ Rees, Tony (2011年12月31日). “Tchernovia M.D. Zalessky, 1930 †”. IRMNG. 2021年9月8日閲覧。
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参考文献

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関連項目

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