SPORANGIUM：特性、部品、機能 - 生物学 - 2025

胞子嚢は、生殖胞子が形成され格納される内にカプセルまたは袋状構造、多くの植物および真菌中に存在する、と定義されます。胞子嚢という言葉は、ギリシャ語の2つの言葉に由来します。「胞子」は胞子、種子を意味し、「血管」は導管、容器または容器を意味します。

菌類、植物、その他の生物は、そのライフサイクルのある段階で胞子嚢を産生します。胞子嚢では、胞子は有糸分裂のような細胞分裂によって生成されます。

図1.胞子が中にある胞子嚢。出典：UBA Wikimedia Commons。

しかし、真菌の多くの種や陸上植物の大部分では、胞子嚢は減数分裂が一般的に発生する構造であり、染色体のセットが1つしかない胞子（半数体）を生成します。

菌類の胞子嚢

最も原始的または最も進化が進んでいないと考えられる真菌のいくつかのグループは、胞子が形成される胞子嚢または嚢を有する。これらの胞子嚢は、一倍体の細胞質と核を含み、胞子嚢と呼ばれる特殊な気中菌糸の末端に位置しています。

これらの原始的な菌類は、それらの無性胞子が内因性であるという点で、より進化した菌類とは異なります。つまり、それらは菌類内の構造に形成されます。胞子嚢は無性生殖において重要な役割を果たし、有性生殖において間接的な役割を果たします。

各胞子は、強い外膜、一倍体核、および細胞質でそれ自体を囲むことにより、胞子嚢内に形成されます。これらの胞子は、（真菌の種類に応じて）さまざまなメカニズムで分散し、無性生殖を通じて適切な基質で発芽し、一倍体の菌糸を生成します。

べん毛と胞子を形成する真菌胞子（遊走子）

原始的な水生および陸生の真菌は、それらの遊泳を可能にする胞子嚢べん毛虫胞子（遊走子）内に形成されます。

原始的な水生菌の遊走子は、鞭毛のおかげで周囲の水の中を泳ぐことができます。原始的な陸生真菌の遊走子は、雨が降ったとき、つまり環境に多くの湿度があるときにのみ胞子嚢から放出されます。

原始的な陸生真菌の遊走子は、雨に濡れた土壌の粒子の中で、鞭毛を推進剤の付属物として使用して泳ぎます。彼らはまた、例えば雨上がりの葉の上など、濡れた植物の表面で泳ぐこともできます。

鞭毛のない胞子を形成する真菌胞子嚢

いくつかの種類の菌類はまた、鞭毛または移動能力を持たない胞子を形成する胞子嚢を有しますが、風と共に分散します。

真菌胞子嚢と有性生殖におけるそれらの役割

菌類の有性生殖周期も、菌類が属するグループまたは門によって異なります。一部の菌類では、胞子嚢は有性生殖に間接的に関与しています。

たとえば、接合菌群の真菌の場合、不利な環境条件下で、2人の個体の互換性のある一倍体の菌糸が融合し、それらの細胞質が融合して接合胞子嚢を形成すると、有性生殖が起こります。

頬骨胞子の半数体核も融合し、2倍体核を形成します。つまり、各染色体の2つの系列を持ちます。外部環境条件が改善されて良好になると、接合胞子嚢は発芽し、減数分裂のような細胞分裂を起こし、胞子嚢を破壊して胞子を放出する胞子嚢を生成します。

陸上植物の胞子嚢

コケ類、苔類、アントセロトスなどの陸生植物では、胞子体（半数体胞子を生成する二倍体期の植物の多細胞構造）が枝分かれせずに、複雑な構造の単一の胞子嚢を形成します。

この時点で、コケはブリオフィタ属の小さな植物であり、維管束ではないこと、つまり、コケは伝導性の管を持たないことを指摘するのが適切です。

苔類はまた、苔状植物とは異なり、単細胞の根粒を持っている肝臓の形に似た非常に湿った地域からの、維管束植物ではなく、小さな多年生草本であるブリオファイトです。Anthocerotophytaは、非常に原始的な維管束植物のグループです。

一倍体細胞は、核内に単一セットの染色体を含んでいます。二倍体細胞の核には2セットの染色体が含まれています。

Licophytasのいくつか（原始植物）やほとんどのシダなどの非維管束植物（樹液伝導性血管を持たない）の大部分は、1種類の胞子のみを生産します（それらはホモスポリック種です）。

一部の肝臓植物、ほとんどのLicophytasといくつかのシダは、2種類の胞子を生成し、異種胞子種と呼ばれます。これらの植物は、2種類の胞子、小胞子と大胞子を生成し、配偶体を発生させます。

小胞子に由来する配偶体は男性であり、大胞子に由来する配偶体は女性である。場合によっては、2つのタイプの胞子が同じ胞子嚢に形成されます。

ほとんどの異胞子植物には、小胞子（小胞子を生成する）と大胞子（大胞子を形成する）と呼ばれる2種類の胞子嚢があります。胞子嚢は、それらが端に形成される場合は終末であるか、またはそれらが茎または葉の側面に沿って配置される場合は側方であり得る。

シダ胞子嚢

シダでは、胞子嚢は一般的に葉の下側に位置し、ソリと呼ばれる密な凝集体を形成します。シダの中には、葉の部分または葉の縁に沿ってソリを持っているものがあります。

図2.シダの葉の下側の胞子嚢、ソリが観察されます。出典：pixabay.com

Lycophyta sporangia

Lycophytas植物の胞子嚢は、葉の上面または茎の側面にあります。

Cicadaceae sporangia

Cicadaceae科はCycas属の植物の単一の属で構成されています。ヤシの木に似た植物で、アジア、アフリカ、オセアニア大陸に自生しています。

Cicadaceaeには、Strobiliと呼ばれる凝集体を形成する葉があります。彼らはストロビリに小胞子嚢を形成します。巨大胞子嚢は胚珠内、別々の雌雄異株植物、すなわち異なる雄と雌の植物のストロビリで形成されます。

針葉樹の胞子嚢

松のような針葉樹の植物は、葉の集合体に小胞子嚢を、ストロビリに花粉を持っています。胚珠は修正された幹軸上にあります。

種子植物の胞子嚢

種子を持つすべての植物では、芽胞は減数分裂型の細胞分裂によって形成され、胞子嚢内で成長し、配偶体になります。小胞子は、微小配偶体または花粉に発達します。大胞子は、巨大配偶体または胚嚢を形成します。

顕花植物の胞子嚢

顕花植物は、花の卵巣内の雄しべの葯の小胞子嚢と胚珠の巨胞子嚢を含んでいます。

胞子嚢の一部

胞子嚢の内部構造は、内部に伸びる無菌の非生殖構造で構成されており、コルメラと呼ばれています。これは胞子嚢のサポートの機能を果たします。真菌では、コルメラは分岐していても分岐していなくてもかまいません。

一方、胞子嚢を構成するカプセルまたは嚢は、菌の種類に応じて特殊な条件下で胞子を放出し、破壊する強力で耐性のある壁を持っています。

胞子嚢の機能

胞子嚢は胞子の生産と保護沈着の重要な機能を果たします。それは、胞子が放出され、好ましい外部条件が生じるまで、胞子が生産され、保管される場所です。

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