花粉は何のためにある?植物が子孫を残すしくみ
花粉は、花を咲かせる植物が子孫を残すために使う小さな粒です。花粉の中で作られる「精細胞」が、めしべの奥にある「卵細胞」と結びつくと、新しい植物に育つもとができます。花粉には、種子づくりに必要な精細胞を届ける大切な役割があります。
花粉がめしべにつく「受粉」と、精細胞と卵細胞が結びつく「受精」は、別の出来事です。
花粉は植物にとって何のためにある?
花粉は、植物が次の世代を作るために必要な精細胞をつくり、送り届けるためのものです。花粉そのものが種子になるわけでも、花粉の粒そのものが精細胞なのでもありません。
花粉は小さな粒ですが、中には受精につながる大切な働きが備わっています。花を咲かせる植物は、このしくみを使って種子を作ります。
花粉は花のどこで作られる?
花の「おしべ」の先には「やく」という部分があり、その中で花粉が作られます。一方、「めしべ」の先端にある「柱頭(ちゅうとう)」は、花粉を受け取る部分です。
めしべの根元には「子房(しぼう)」と呼ばれるふくらんだ部分があります。その中には種子のもとになる「胚珠(はいしゅ)」があり、胚珠の中には卵細胞があります。受粉のあと、花粉の働きはこの胚珠へと続いていきます。
花粉はどうやってめしべに届く?
花粉を運ぶ方法は、植物によって違います。ハチやチョウなどが花を訪れ、体についた花粉を別の花へ運ぶことがあります。イネやシバのように、風に乗せて花粉を運ぶ植物もあります。
花粉がめしべの柱頭につくことを「受粉」といいます。花粉が空中を飛んでいるだけでは受粉になりません。めしべが花粉を受け取ることが、種子づくりの最初の段階です。
自分の花粉でも受粉できる?
同じ植物の花粉が自分のめしべにつくことを「自家受粉」といいます。別の株から花粉が運ばれてくることは「他家受粉」と呼ばれます。
植物によっては自家受粉で種子を作れます。一方、自分と同じ株の花粉を受け付けにくく、別の株からの花粉が必要なものもあります。花粉がつけばどの組み合わせでも受精できる、というわけではありません。
受粉したあと、花粉管はどう伸びる?
めしべの柱頭についた花粉は、条件が合うと水分を取り込み、「花粉管(かふんかん)」という細い管を伸ばし始めます。花粉管はめしべの中を進み、子房にある胚珠へ向かいます。
花粉管は精細胞を運ぶ通り道です。胚珠などから出る物質が、花粉管の進む方向を案内することも分かっています。名古屋大学などの2024年の研究では、胚珠が花粉管を基本的に1本ずつ引き寄せるしくみが観察されました。
受粉と受精は何が違う?
受粉は花粉がめしべの先につくことです。そのあと、花粉管によって運ばれた精細胞が、胚珠の中にある卵細胞と結びつくことを「受精」といいます。
花を咲かせる植物の多くでは、花粉管が2つの精細胞を運びます。1つは卵細胞と結びついて新しい植物のもとになり、もう1つは種子の中で成長に必要な栄養を支える部分ができる過程に関わります。
このように、花粉がついてから種子が作られるまでには、花の中でいくつもの段階があります。
受精すると種子や実はどうできる?
受精した卵細胞は分裂を繰り返し、小さな新しい植物のもとである「胚(はい)」になります。胚珠は胚などを包む種子へと発達し、一般に子房は果実へと成長します。
例えばトマトなら、赤い実が果実で、その中にある小さな粒が種子です。種子の中には、条件が整うと芽を出して成長するもとが入っています。
一つの花から種子がたくさんできるのはなぜ?
子房の中に胚珠がいくつもある花では、それぞれの胚珠が受精することで複数の種子ができます。例えばユリでは、一つの果実の中にたくさんの種子が入ることがあります。
一粒の花粉が何百もの種子を一度に作るわけではありません。通常は、一つの胚珠に対して一つの花粉から伸びた花粉管が精細胞を届けます。胚珠の数や受精できた数によって、できる種子の数も変わります。
花粉がついても種子ができないことはある?
めしべに花粉がついても、必ず受精するとは限りません。別の種類の花粉だったり、植物がその花粉を受け付けない性質を持っていたりすると、花粉管がうまく伸びないことがあります。
受精したあとも、種子のもとが十分に成長できず、種子にならない場合があります。つまり、受粉したことと、種子が完成したことは同じではありません。
花の中と実の中を見比べてみよう
花が咲いているときは、おしべの先にある花粉と、めしべの先端がどこにあるかを観察してみましょう。ユリのように花粉が目立つ花なら、花粉を作る場所を見つけやすくなります。
実ができたあとは、中に種子が何粒あるかを見ると、花の中にあった胚珠が種子に育ったことを考える手がかりになります。