受粉
自然界で受粉(送粉)を行う動物を送粉者と呼ぶ。動物媒花では、目につきやすい色や特有の香りの花を咲かせたり、蜜や花粉を餌として提供したりすることによって動物に自身の存在を示す。動物が餌を探すために花を見つけるため、森林や熱帯といった複雑な植物社会において動物媒による送粉をとる種が多い。
送粉者の種類は約20万種あると推定されており、その大部分は昆虫である。昆虫による送粉を虫媒 (entomophily) と呼び、虫媒花はハチとアリ(膜翅目)・コウチュウ(鞘翅目)・チョウとガ(鱗翅目)・アブとハエ(双翅目)などの昆虫を引き寄せる。そのために、目につきやすい色や特有の香りの花を咲かせたり、蜜や花粉を提供するなどの戦略をとる。また、昆虫類が知覚できる紫外線領域の色も用いて昆虫を誘引している花もある。進化的には虫媒花の原型は、送粉者に花粉を食べさせる虫媒植物であったと考えられている。
その他の動物媒"zoophily"としては、鳥類・コウモリなどの脊椎動物によるものがあり、約1,000種が送粉者であると考えられている。鳥類は昆虫に比べて体が大きく、また多量の蜜を必要とするため花間を積極的に飛び回るので、花粉の移動を考える上では貢献度が高いとされる。送粉を行う脊椎動物の例としてはハチドリ・オオコウモリ類・オーストラリアにおける有袋類がある。コウモリを送粉者とするように適応した植物は白い花弁と強い香りを持つ傾向があり、鳥類を送粉者として適応した植物は赤い花弁を発達させ香りは持たない傾向がある。
受粉(じゅふん)とは、種子植物において花粉が雌性器官に到達すること。被子植物では雌蕊(しずい、めしべ)の先端(柱頭)に花粉が付着することを指し、裸子植物では大胞子葉の胚珠の珠孔に花粉が達することを指す。
花粉は葯と呼ばれる器官で形成される。葯は通常は雄蕊(ゆうずい、おしべ)の先端にある。裸子植物では葯は多数の花粉嚢が雄蕊の上に付く形で葯が形成され、被子植物では雄蕊の先端に葯壁で分離される形で2つの半葯から形成される。葯が開くと花粉が外に放出され、雌蕊に到達すると受粉・受精する。同一個体内での受粉を自家受粉、他の個体の花粉による受粉を他家受粉という。受粉過程でどのように花粉が移動するかによって、種子植物の受粉様式は花粉媒介者の助けを要しない自動自家受粉や、媒介者の種類を冠した風媒、水媒、動物媒(虫媒、鳥媒など)などに分類できる。裸子植物の大部分は風媒花である。
受粉には自家受粉と他家受粉があるが、同一個体内でも自家受粉する花も他家受粉する花もある。
以下に花の形態・特徴と自家受粉・他家受粉の関連を示すが、閉鎖花でない場合はすべての花が自家受粉であるわけでもなく、雌雄異株あるいは自家不和合性でない場合はすべての花が他家受粉であるわけでもない。
閉鎖花(花弁が開かない花) - 閉花自家受粉(同花受粉)
開放花(花弁が開く花) 単性花(雄花と雌花が分かれている) 雌雄異株(雄花と雌花をつける個体が別) - 他家受粉 雌雄同株(同一個体に雄花・雌花・両性花のうち2種類以上が同時にある) - 自家受粉・他家受粉 両性花(一つの花に雌蕊と雄蕊がある) 異形花(個体によって花の形状が異なるもの) - 他家受粉 同形花 自家不和合性 - 他家受粉 雌雄異熟 - 他家受粉および隣花受粉 上記以外の同形花 - 自家受粉・他家受粉
有性生殖に関与しない花 生理的不稔の花(三倍体など) 形態的不稔の花(キク科植物の舌状花など) 単為生殖をする花(セイヨウタンポポ・ヒメジオンなど)
非生物的な受粉の最初の化石記録は、石炭紀後期のシダ種子植物に遡る。キカデオイデアという中生代に繁栄した裸子植物が虫媒されていたという証拠がある。多くの花粉化石は、現代の動物媒介される花粉に類似した特徴を示している。また、鞘翅目とハエの化石の腸内容物・翅の構造および摂食器官の形態は、彼らが初期の送粉者として働いたことを示唆している。
白亜紀の間、昆虫類と被子植物は共進化した。原初の被子植物は蜜を分泌しなかったと思われるが、その後花に蜜腺が生じた進化は、昆虫類と被子植物の間の共進化を示唆している。