特徴の比較表から植物の変遷を組み立てよう
このレッスンの役割
このレッスンは「植物の進化と陸上生活」6レッスンの4番目です。前のレッスンでは、維管束・クチクラ・気孔・花粉・種子・花・果実を陸上の条件へつなぎました。ここでは、化石年代と共有する特徴を組み合わせ、植物の変遷を枝分かれのモデルにします。
完成の目安は、表の一項目だけで植物を並べず、維管束、胞子・種子、花粉、花・果実という複数の特徴から枝分かれを説明できることです。
知る・理解する
植物の変遷を考える資料では、まず年代を古い順に並べます。次に、どの資料が同じ新しい特徴を共有するかを見ます。共有する特徴が増える位置は、枝分かれの仮説を作る手がかりになります。
| 資料群に見られる特徴 | 陸上条件との関係 | 共有する主な現生群 |
|---|---|---|
| 乾燥を抑える表面、胞子 | 体と生殖細胞を保護する | 陸上植物に広く見られる |
| 維管束、根・茎・葉 | 輸送と支持 | シダ植物・種子植物 |
| 花粉、種子 | 外部の水に直接頼らない受精、胚の保護 | 裸子植物・被子植物 |
| 子房、花、果実 | 受粉、種子の保護と散布 | 被子植物 |
この表は、現在のコケ植物がシダ植物へ、シダ植物が裸子植物へ変わった一本道を示しません。現在の各グループにつながる系統は、古い共通祖先から枝分かれし、それぞれ現在まで続いています。
実際の進化はもっと多くの枝をもちます。このモデルは中学校で扱う代表的な特徴を使い、考え方をつかむために単純化しています。図の線が細かい種の直接の親子関係を示すとは限りません。
具体例で使う
化石A〜Dがあります。Aは最も古く、胞子を包む丈夫な壁の痕跡があります。BはAより新しく維管束をもちます。CとDはさらに新しく、花粉と種子をもちます。Dだけには子房に包まれた胚珠の痕跡があります。
Aは陸上植物の初期の特徴に関係する資料、B〜Dは維管束を共有する枝、CとDは種子植物につながる枝に置けます。Dは子房という被子植物に関係する特徴をもつ枝へ置きます。
ただしAがBの直接の祖先、BがCの直接の祖先とは限りません。年代と特徴は枝分かれの順を支持しますが、化石記録には空白があり、それぞれが共通祖先に近い別の枝である可能性があります。
誤答を直して次の学びへつなげる
「種子をもつDが最も進化していて、胞子をもつAは劣る」は、特徴を優劣へ変えています。胞子は小さく多く作れて広がりやすいなど、環境との関係があります。
「種子があるから被子植物」は、裸子植物を見落としています。子房・花・果実の有無も確認します。
次は、現生のコケが現生のシダへ変わった、必要だから種子を作った、陸上植物ほど優れている、という三つの誤解を修正します。
自分で確かめよう
確認1:シダ植物と種子植物が共有する大きな特徴は?
維管束と、根・茎・葉の区別です。確認2:裸子植物と被子植物が共有する特徴は?
花粉と種子をもち、受精に外部の水を直接必要としないことです。確認3:年代と特徴が順に並べば、各化石は直接の祖先?
断定できません。共通祖先に近い別の枝である可能性があり、追加の証拠が必要です。クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。