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自家受粉の利点と欠点：植物の生存戦略に対する深い意味とは？
自家受粉は受粉の特殊な形態であり、花粉が同じ植物の雌蕊または胚珠に到達するプロセスを指します。この受粉方法は、異なる植物からの花粉の移動を指す他家受粉の逆です。
自家受粉には、同じ花の雌しべが自分の花粉を受け取る自家受粉と、同じ植物の異なる花の間で花粉が移動する自家受粉の 2 つのタイプがあります。花が開かない植物（閉鎖受粉）や、葯が雌しべに積極的に接触できる植物など、一部の植物には自己溶菌受粉のメカニズムがあります。
何が起こったか
自家受粉する植物のほとんどは、風や昆虫などの他の花粉媒介者をあまり必要としません。一般的な例としては、ピーナッツなどの特定のマメ科植物が挙げられます。大豆のような植物の花は、昆虫による受粉のために日中は開きますが、他家受粉が失敗すると閉じて自家受粉します。
自家受粉する植物は通常、小さくて目立たない花を咲かせ、花粉はときには蕾が開く前に雌しべに直接放出されます。
自家受粉する植物は、花粉媒介者を引き寄せるために多くのエネルギーを費やす必要がなく、北極や高地など訪問者の少ない地域でも生育することができます。
利点自家受粉植物にはいくつかの利点があります。まず、遺伝子型が環境に特に適応している場合、自家受粉によってその形質の安定性を維持することができます。第二に、自家受粉は花粉媒介者に依存せず、ミツバチや風がなくても受粉を成功させることができます。
自家受粉のサンプルでは、花粉は花から花へと移動しないため、無駄になる花粉が少なく、自家受粉植物は外部の輸送手段に頼る必要がなく、品種の純度を維持することができます。
また、自家受粉は、これらの花の配偶子が同じ花に由来するため、親の特徴を維持するのに役立ちます。
デメリット
しかし、自家受粉には大きな欠点があり、その主な原因は遺伝的多様性の欠如で、植物は環境の変化や病気への耐性の必要に応じて適応することができません。自家受粉は近親交配の衰退につながり、植物の健康に影響を及ぼす可能性があります。
自家受粉の可能性がある花の多くは、自家受粉を避けるための仕組みが備わっているか、自家受粉を二次的な選択肢とみなしています。
自家受粉植物は、遺伝子組み換えによって遺伝子欠陥を排除することはできません。子孫が不良遺伝子を回避する唯一の方法は、配偶子にランダムな突然変異を起こすことです。
ハイブリッド交配システム
顕花植物の約 42% は、自然に混合交配システムを示します。最も一般的なシステムでは、単一の植物が単一の花の種類の花を咲かせることができ、その結果、自家受粉、他家受粉、または混合子孫タイプが発生する可能性があります。
種の例
自家受粉への進化的変化は、植物の進化における最も一般的な変化の 1 つです。顕花植物の約 10 ～ 15% は主に自家受粉します。自家受粉する種の例をいくつか挙げます。
蘭
ツリッピーランの自家受粉のプロセスでは、葯が液体になり、直接雌蕊に接触するため、花粉媒介者がいない期間でも繁殖が成功します。
安徽メラルーカ
この植物の花粉は油性の乳剤を介して個々の花の雌しべに運ばれますが、これは花粉媒介者が不足している環境への反応を反映した適応です。
トマト
柿の自家受粉は花の構造の変化によって促進され、花の周囲に自家受粉を可能にする構造が形成されます。
潜在的な長期的利益
自家受粉では遺伝的変異が少なくなりますが、自家受粉する植物がなぜ有性生殖のプロセスを維持し続けるのかという疑問が生じます。この研究は、これが長年にわたる適応上の利点であるゲノム修復に関連している可能性を示唆している。
自然淘汰の圧力に直面したとき、植物は自己複製の戦略を選択し、最終的に進化につながるのでしょうか?
