地球を征服した種子の驚くべき生存戦略

『種子の勝利』(2015年)は、種子が持つ驚くべき影響力の物語を伝える一冊です。植物が地球の長い歴史の中でいかにして生き延び、進化してきたのか、そして人や動物を巧みに操って自らの目的を果たしてきたのかを明らかにします。

この本のポイント:種子のすごさを知ろう

種子植物は植物界の勝者です。シダやコケのような胞子で増える植物の方が数百万年も前から存在しているにもかかわらず、現在の植物相の大半は種子植物で占められています。そして種子植物は私たちの日常生活をも形作っています。ある朝の風景を想像してみてください。

あなたは綿のシーツで目を覚まします。綿は、ワタの種子を包む柔らかくふわふわした繊維から始まります。せっけんやシャンプー、歯磨き粉には、オリーブやミントなどの種子植物由来のオイルが含まれています。朝のコーヒーはコーヒーノキの種子から作られ、グラノーラに至っては、もはや説明は不要でしょう。

興味深いことに、種子植物の成功と人気は、実は非常に地味な存在である「種子」のおかげなのです。これから、種子の秘密をたっぷりとお伝えします。また、次のようなこともわかるでしょう。

  • 木が人間をいかに「召使い」にしてきたか
  • 種子のサイズがなぜ決定的に重要なのか
  • 地球上で最も古い生物のひとつについて

種子はすべて3つの部分からできており、成長の仕方は異なっていても、すべて水を必要とする

世界には、小さな種子から芽吹き、やがて自らの種子を実らせる多種多様な植物があふれています。クルミとピーナッツを見比べるだけでも、種子がいかに多様かがわかるでしょう。しかし、見た目がどんなに違っても、すべての種子は「胚」「栄養組織」「種皮」という3つの部分からできています。これらを理解するには、胚を「赤ちゃん」、胚を包む栄養組織を「赤ちゃんのお弁当」、種皮を「保護する殻」と考えるとわかりやすいでしょう。

種子の違いが現れ始めるのは、発芽のときです。発芽とは、種子が最初の水分を吸収する「吸水」から始まり、胚の根が伸び出してくるまでの段階を指します。このプロセスは種子によって異なります。一般的な発芽の手順は、種皮が開き、赤ちゃんがゆっくりとお弁当を食べ、根を伸ばして上に向かって芽を出すというものです。しかし、種子によっては、種皮が開く前に赤ちゃんがお弁当を食べてしまうものもあります。この場合、赤ちゃんはその食事から得たエネルギーを使って「子葉(しよう)」と呼ばれる胚の葉を形成し、日光や水が不足する厳しい時期に若い植物を健康に保ちます。

ピーナッツやクルミを食べたことがある人なら、子葉がどんな見た目でどんな味かを知っているはずです。ピーナッツの殻を割り、薄皮をむくと、2つの明確な半分に分かれているのが見えるでしょう。これが子葉です。しかし、種類がどうであれ、種子が成長するには水が必要です。発芽の過程で水を吸収するタイミングは種子によって異なりますが、すべての種子は根を伸ばすようにできており、この重要なステップには水が欠かせません。水を吸収できなければ、種子は休眠状態のままとなります。

種子は生殖の困難を克服し、乾燥した気候に適応するために胞子から進化した

私たちが使う石炭の大部分が、地球の歴史上のある特定の地質時代に由来することをご存じでしょうか。それは「石炭紀」と呼ばれる時代で、約3億5920万年前に始まり、その後6000万年間続きました。かつて専門家たちは、この時代の地球全体が温暖で雨の多い気候であり、その湿地帯には湿潤な環境で繁茂する胞子植物が広がっていたと考えていました。

この説によれば、種子植物はその後の「ペルム紀」に気候が乾燥してから出現したとされていました。しかし、新しい研究によると、石炭紀の湿地帯は景観のほんの一部にすぎず、種子植物は丘陵地帯や広大で乾燥した高地で繁栄していたことがわかっています。高地は種子植物にとって絶好の環境だったため、ペルム紀が始まると、種子植物は低地を急速に「乗っ取り」支配する絶好の位置にいたのです。しかし、これでも「種子植物はどこから来たのか」という疑問には答えていません。石炭紀の初期、植物はより優れた生殖手段として種子を発達させました。胞子植物が生殖するには、2つの段階が必要です。まず、植物の遺伝情報を持つ無性胞子が放出されなければなりません。

そして、それぞれの胞子が卵と精子を作り、新しい植物が育つ前に受精する必要があります。この段階は、精子が卵に到達できるだけの十分な水が周囲にある場合にのみ起こります。乾燥した地域は胞子植物に適した条件を提供しないため、植物は進化しました。精子は花粉へと変わり、水の代わりに風で運ばれるようになったのです。

さらに、イワヒバのような植物が出現し、もはや無性生殖ではなくなり、雌株が自分の受精卵を保持できるようになりました。やがて植物は卵を守るための硬い殻を作り始め、そして——ジャーン!——種子が「誕生」したのです。

種子はすべて死ぬが、中には何年も——何世紀も——休眠できるものがある

冬眠はクマが寒い冬を乗り切るための手段だけではありません。種子も似たようなことをします。ただし、ひとつの季節だけでなく、種子は何年も、あるいは条件が整えばはるかに長い期間、休眠することができます。あなたが店で買う種子は、まさにこの状態にあるのです。

裏庭に撒くのを待っている芝生の種であれ、庭用のハーブや花の種であれ、これらの種子はすべて成熟し、発芽のときを待っています。しかし、休眠する驚くべき能力を持っているとはいえ、すべての種子はいずれ死にます。通常は数年から数十年以内です。ところが、完璧な環境が与えられれば、何世紀も生き続けることができるのです。実際に約2000年もの間生き延び、「メトセラ」として知られるナツメヤシの木に成長した種子があります。紀元73年頃のユダヤ戦争の際、ローマ軍はユダヤ砂漠のマサダ要塞を占領し、千人もの男女と子どもたちの遺体を発見しました。驚くべきことに、住民たちは全員自決していましたが、その前に食料と持ち物をすべて焼き払い、ローマ軍の略奪を防いでいたのです。

この火災で石垣が崩れ、多くの物品や貯蔵食料が壁の下の土中深くに埋もれました。1960年代になってようやく、神殿跡で発掘調査を行っていた考古学者たちがこれらの物品の一部を発掘しました。発見されたものの中に、ナツメヤシの種子が入った封印された壺がありました。驚いたことに、その種子のひとつを植えると、発芽して地面から勢いよく芽を伸ばしたのです。ヘブライ語聖書に登場する長寿の人物にちなんで「メトセラ」と名付けられ、現在では高さ約3メートルの健康なナツメヤシの木に成長しています。

種子は身を守り、散布するために進化した——知らぬ間に手を貸す生き物たちの助けを借りて

何千年も生き延びられるのなら、種子はかなりよく保護されているように思えます。しかし、種子が耐えられるように設計されているのは、歳月による通常の劣化だけではありません。種子には、おいしい種子をごちそうにするネズミやリス、その他のげっ歯類や動物たちに対する防御策も備わっています。実は、これらの生き物は種子植物にとって進化上のジレンマでした。

一方では身を守る必要がありますが、他方では、これらの生き物が種子を散布する便利な手段にもなります。つまり、種子の硬い殻は、その場で食べられないよう守るのに十分な防御力と、動物が集めて運びたくなるだけの魅力を兼ね備えている必要があるのです。この基準のもと、種子植物は適切な動物を惹きつけ、種の繁栄と生存を助けてもらうよう進化してきました。これが種子の保護層の厚さを決定づけたのです。殻が十分に厚く、開けるのに時間と労力がかかるため、げっ歯類は適切なタイミングで作業を完了するために安全な場所へ種子を運ばざるを得ません。そしてこのとき、種子はしばしば幸運に恵まれます。げっ歯類が隠し場所を忘れるか、食べる機会を永遠に失うのです。

とはいえ、このシナリオが成立するには、植物が適切な動物を惹きつける必要があります。アルメンドロの木の場合、厚い殻を持つ種子を保護用の樹脂でコーティングした果実で、理想的な動物であるリスやパカを惹きつけます。果実は小さなげっ歯類には運び去るには大きすぎますが、リスやパカのような中型の動物には理想的で、時間をかける価値があると思わせるちょうどよい硬さの種子なのです。さらに、動物たちは意図せず種子を散布していないときには、殻の防御を打ち破り、その労働の報酬を楽しむのにぴったりの道具と力を持っています。

多くの種子は、動物と人間の両方を惹きつける果実によって旅をし、散布される

植物が種子を包む果実を楽しむのは、げっ歯類や鳥だけではありません。サクランボ、モモ、リンゴ、ネクタリンなどが放つ甘い香り、魅力的な食感、豊富な風味に惹かれない人はいないでしょう。これは偶然ではありません。果実の目的は種子を散布してくれる動物たちへの「餌」として機能することなので、魅力的で食欲をそそるものである必要があるのです。

ほんのわずかな果肉で十分なこともあります。コウモリは、アルメンドロの木の種子の周りにあるわずかな果肉を得るためだけに、ニシキヘビやフクロウを避けながら危険な領域を数千フィートも飛びます。散布は生存に不可欠なので、植物は種子自体が数匹の動物に好かれることだけに頼りたくはありません。鮮やかで風味豊かな香りの果実によって、植物は多種多様な動物が自分たちの目的に協力してくれることを確実にするのです。果実が木から落ちたら、必要な日光と水を得るために母樹から離れる必要があります。できるだけ多くの動物にアピールすることで、その可能性を飛躍的に高めているのです。

もちろん、人間もまた、植物の種子散布を手伝う「召使い」にすぎません。他の多くの動物と同様に、私たちは木から果実をもぎ取り、おやつとして持ち歩きます。そして種子を食べたとしても、それは一時的に保持しているだけであり、種子は消化されず、いずれ排泄されるときに散布されるのです。しかし何よりも、私たちは果実が大好きで、世界中でわざわざ種子を植えています。

リンゴの場合、かつてはカザフスタンの山岳地帯に主要な品種が1種類しかありませんでした。しかし、私たちの愛情と努力のおかげで、現在では世界中で何千もの品種が見られます。ただし、次に見るように、人間の農業の取り組みには弊害も伴うのです。

企業と消費者の利益を目的とした種子の操作には、疑問の残る結果が伴う

科学が進歩する中で、最も注目を集める発展のひとつが、遺伝子操作をめぐる論争です。動物や人間に関しては常にニュースになりますが、種子にとっても複雑な問題です。科学者たちは実際には数十年前から種子の操作を始めており、20世紀半ばには「無種子化」という手法を生み出しました。これは種子植物を交配して不稔の子孫を作り出す方法です。あなたはこの技術の結果を味わったことがあるかもしれません。アメリカで販売されているスイカの85パーセント以上が種なしスイカなのです。

種なし果実を便利だと感じる消費者もいます。スイカを食べるときに種を吐き出す必要もなければ、搾りたてのジュースに種が混ざる心配もありません。種苗会社もこの発展から利益を得ています。しかし、全員が喜んでいるわけではありません。種なし植物を作り出す能力は、種苗会社に市場に対するより大きな支配力をもたらしますが、これは農家に打撃を与える可能性があるのです。かつて農家や園芸家にとっては、次のシーズンに蒔くために自分たちで種子を集めて保管するのが標準的な慣行でした。

ところが現在では種なし品種があるため、農家は利益追求の種苗会社から種子を購入しなければなりません。これは費用がかさむだけでなく、企業が遺伝子組み換え種子の特許を保有しているため、自分の植物から採取した種子を使ったとして裁判に訴えられた農家や園芸家もいます。こうした動きは、環境、健康全般、そして新しい植物や食品を作り出すための遺伝子操作をめぐる倫理的な問題について、幅広い懸念を抱く批評家たちを生み出しました。第一の懸念は、遺伝子組み換え食品を栽培し食べることの完全な影響や潜在的リスクが明らかになるまでには何世代もかかるかもしれないということです。ただひとつ確かなのは、種子は過去3億年の間に長い道のりを歩んできたということです。

まとめ

この本の核心となるメッセージ:種子は自然界だけでなく、人々の日常生活においても、どこにでも存在し、欠かせないものです。 何千年にも及ぶ進化の過程で、種子は困難に耐え、自らの繁殖を助けるのにまさに適した生き物を惹きつけ、貪欲な捕食者から身を守るための独創的な方法を発達させてきました。

さらに読みたい方へ:『花の理由』スティーブン・バックマン著 『花の理由』(2015年)は、進化が生み出した驚くべき芸術作品である花の起源、生殖、そしてその影響についての一冊です。花がどのように「セックス」をするのか、なぜこれほど美しいのか、そしてなぜ人類がこれほど花に夢中になってきたのかを解説します。

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