植物 （しょくぶつ、英 : plant ）とは、生物 区分のひとつ。
広辞苑 の第5版によると「植物」は、草 や木 などのように、根 があって場所が固定されて生きているような生物のことで、動物 と対比させられた生物区分である[ 1]
それに対し、生物学にも歴史 があり、二界説 ないし五界説 のような分類法が採用されていた時代があった。そこでは菌類 （キノコやカビ）、褐藻 （ワカメ など）なども植物と見なしていた。対してここ数十年の生物学 では、分類群 としての名称はあくまで「植物界 」である為、現在も定義がひとつに定まっていない。陸上植物 を含む単系統群 として植物を定義するが、どの単系統を選ぶかにより複数の定義が並立している。狭い定義では陸上植物のみを植物として認めるが、より広い定義では緑色植物 全体を植物としたり、紅色植物 、灰色植物 をも植物に含めたりする。また、「植物」と「植物界」という言葉の違いについても、乱暴に『「植物」は植物界のシノニムだ』と言ってしまう人と、『そうではない』という人[ 2] 褐藻 や光合成原生動物（ミドリムシ や珪藻 など）は、「系統が異なる」として、現在（2012年）では生物分類学上は植物とみなされていない。だが、さらにややこしいことに、生態学 的には、こういう分類法では無い。例えば生態学では「光合成を行うワカメ や珪藻 は、植物（生産者 ）」とする。
アリストテレス は、植物を、代謝 と生殖 はするが移動 せず感覚 はないものと定義した。代謝と生殖をしないものは無生物であり、移動し感覚のあるものは動物 である。ただしこれは、リンネ以来の近代的な分類学のように、生物を分類群にカテゴライズするのとは異なり、無生物から生物を経て人間 へ至る「自然の連続」の中に区切りを設けたものである。たとえばカイメン などは、植物と動物の中間的な生物と考えられた。
植物系統図の一例 カール・フォン・リンネ は、すべての生物をベシタブリア Vegetabilia 界と動物 Animalia 界に分けた。これが二界説 である。
当時の植物には、現在は植物に含められない褐藻 や真菌 類を含んでいた。ただし、微生物 についてはまだほとんど知られていなかった。
微生物が発見されてくると、次のような植物的特徴を多く持つものは植物に、そうではないものは動物に分類された。
こうして拡大してきた植物には、現在から見れば次のような雑多な生物が含まれていた。
陸上植物・多細胞藻類 - 緑色植物、紅藻など。典型的な植物。
単細胞藻類 - 光合成をするが、細胞壁のないものや運動性のものもいる。
真菌 - 光合成はしないが、細胞壁を持ち、非運動性。細菌 ・古細菌 - 一部は光合成を行うが、しないものの方が多い。細胞壁を持つ。運動性のものも多い。しかし、これらのうち一部しか当てはまらない生物が多いことが認識されてくると、二界説を捨て新たな界を作る動きが現れた。
まず1860年 、ジョン・ホッグ が微生物など原始的な生物を Primigenum にまとめ、1866年 にはエルンスト・ヘッケル がそのグループに原生生物 （プロチスタ） Protista 界と命名した。これにより、微生物や真菌は植物から外された。また、ヘッケルは同時に現在の植物 Plantae 界という名を命名した。ただしのちに真菌は、かつては光合成をしていたが光合成能力を失ったとして再び植物に戻された。
1937年にはバークリーが、植物種の過半を占める菌類 がクロロフィル を欠いている点を重視して、動物・菌類・植物に分ける三界説 を提唱した[ 3]
次いで1969年 、ロバート・ホイッタカー が五界説 を唱え、光合成をする高等生物を植物と位置づけた。表面栄養摂取をする高等生物、つまり真菌は菌界として独立した。この段階では、藍藻類を含めた光合成生物が一つの系統的なまとまりを形成するという考えは暗に認められていた。
しかし、分子遺伝学的情報が利用可能になったこと、原生生物各群の研究、特に微細構造の解明が進んだことから、光合成生物の単系統性は疑わしくなってきた。また、1967年 、リン・マーギュリス の細胞内共生説 は、同じ葉緑素を持っているからといって同系統とは言えないことを示した。
たとえば、ミドリムシ 類は緑藻 類と同じ光合成色素を持っている。したがって系統上は近いものと考えることができた。しかし、近年の考えでは、これは全く系統の異なった原生生物が緑藻類を取り込み、自らの葉緑体 としたものだと考えられている。つまり、光合成能力は、その生物の系統とは関係なく得られると考えられる。したがって、現代では、藻類というまとまりに分類学的意味を見いだすことはできなくなってしまった。
これを受け植物界の範囲はさらに限定的なものへと変化していく。1981年 、マーギュリスは五界説を修正し、陸上植物 を植物界とした。
同じ1981年、トーマス・キャバリエ＝スミス は、八界説 を唱えた。緑色植物と紅色植物 と灰色植物 は、葉緑体の唯一の一次共生を起こした生物を共通祖先とする単系統であるとして、これを植物界とした。ただしこの単系統性には疑問があるなどの理由で、新しい植物界の定義はあまり広まらなかった。一方、それまで植物に含まれていたが別系統である褐藻などは、単細胞藻類の大部分やいくつかの原生動物と共にクロミスタ Chromista
2005年 には、アドルらによって、「キャバリエ＝スミスの植物界」がアーケプラスチダ と命名され、この呼称が専門分野では一般的となる。アドルらはまったく新しい枠組みで生物界全体を見直すことを意図し、界などリンネ式の階級を使わなかったが、リンネ式の階級システムではアーケプラスチダを界とすることが多い。
本節では、2012年現在における植物の複数の定義と、それらの定義が提案がされるに至った背景を説明する。
ユーリオプス のデージー 。「かつて[いつ? 「植物」という単語は、広く光合成 をする生物一般、すなわち光合成生物 全般を指していた [要出典 」だが、生物に関する科学的知見が深まるにつれ、この素朴な定義は大きく修正されることになった。 [要出典
修正された理由は主に3つある。第一の理由として、生物全体が細菌 、古細菌 、真核生物 の3つのドメインに分かれることが分子系統解析によりわかったことが挙げられる。これは細菌 に属する光合成細菌 は真核生物 である陸上植物とは異なる系統であることを意味する[ 4] したがって陸上植物を含む単系統群として植物を定義するのであれば、植物を真核生物に属するものに限定しなければならない。 [要出典 」と誰[誰? は指摘した。
第二の理由は真核生物がいくつかのスーパーグループに分類できることが分子系統解析によりわかったことである[ 5] 多系統 であることがわかる：
第三の理由は葉緑体 の起源がわかったことである。真核光合成生物は、シアノバクテリア に類似した原核生物を真核生物が取り込んだ ことにより誕生した（一次共生）[ 10] [ 10] [ 10] アーケプラスチダ と一致する事が知られている[ 10]
『何を持って植物と呼ぶべきかという問いに対する一つの答えは「アーケプラスチダ に属すること」という事になる。 [要出典 』
『2012年現在提案されている植物の定義の多くは、アーケプラスチダもしくはそこに属する単系統部分群だ [要出典 』と誰[誰? は言った[いつ? 。
この他、非主流の系統仮説をもとに、アーケプラスチダより広い範囲を「超植物界」とする提案がされたこともあるが[ 11]
アーケプラスチダの系統樹は以下のようになる：
2012年現在、植物界の定義として以下のものがある：
アーケプラスチダ 緑色植物、紅色植物 、灰色植物 からなる単系統群。葉緑体膜が2重である。シアノバクテリア を細胞内に共生させた生物を共通祖先とする単系統群であるという仮説に基づき、トーマス・キャバリエ＝スミス がこの系統を植物界と定義した。単に「広義の植物界 (Plantae sensu lato )」と言った場合、これを意味することが多い。ただし、より広義の意味と対比させ、「狭義の植物界」と呼ぶこともある。[ 13] [ 14]
緑色植物 葉緑体 がクロロフィル a/b をもつ事で特徴づけられる単系統群で[ 15] Plantae sensu stricto )」と言った場合、これを意味することがある。陸上植物 コケ植物 、シダ植物 、種子植物 からなる単系統群。古くは後生植物ともいい、陸上で進化し、高度な多細胞体制を持つ。この群を植物界とする分類はリン・マーギュリス が唱え、マーギュリスにより改訂された五界説 と共に広まった。
植物という語には、現代でもアリストテレスが意図したような「動かない生物が植物」という意味合いがあり、植物状態 という表現もある。
動物の中にも植物的な性質を認める、植物性 器官・植物極 などの語がある。
生物学のうち植物を研究対象とする分野を植物学 と呼ぶ。これは本来は、分類学的な植物を研究対象とするものではない。具体的には、陸上植物および全ての藻類を対象とする。植物の学名の命名規約は以前は国際植物命名規約であったが、これも正確に訳せば国際「植物学」命名規約で、分類学的な植物ではなく、植物学の対象を指していた。現在は国際藻類・菌類・植物命名規約 となって、「植物学」の語はなくなった。
生態系において、植物は大きな部分を占めている。緑藻 を含む緑色植物 は光合成 によって有機物 を生産するが、これ以外の一次生産者 は化学合成 を行う一部の細菌 類のみであり[ 16] [ 17] 捕食-被食関係 などを通じて一次消費者である草食動物 、二次・三次消費者である肉食動物 、そしてそれらの分解者 へとつながっていき、食物連鎖 を形成する[ 18] 気候 などによって特徴的な植生 を形成し、それを基盤とした生物群系 を各地に成立させる[ 19] [ 20]
植物と動物は捕食-被食関係のほかに、しばしば共生 関係を構築する。例えば顕花植物 には昆虫 や鳥 などの動物を媒介して受粉 を行う動物媒 のものが数多く存在し、なかでも媒介動物の多い熱帯 の樹木においては95％が動物媒によるものである[ 21]
人と植物の関係は実に多様である。人間と植物の関係は、生物学で言う食物連鎖上の《消費者と生産者》の関係にとどまらず、人は植物を原料や材料として利用したり、観賞するなど文化 や心 の豊かさのためにも用いている。人間以外にも巣 などを作る材料として植物を利用している生物がいるが、人間の植物の利用の仕方の方がはるかに多様である。生物学上の植物のうち、基本的には樹木や草花が対象になることが多いが、藻類や菌類も含まれる。
人類は雑食 であり、植物は食糧 源として極めて重要である。植物の葉 ・茎 ・根 ・果実 は穀物 ・野菜 ・果物 として、そのまま、あるいは調理 加工 して摂取される。当初は採集 によって植物性食糧を確保していたものの、約12000年前に一部の植物の栽培 が始まり、農業 によって植物性食糧が大量に生産されるようになった[ 22] [ 23] 飼料 として家畜 を飼育することにより、動物性食品の大量供給も行われている[ 24] 糖 や蜜 といった甘味料 や、油糧作物 から取れる植物油 も重要である[ 25] タバコ やコーヒー 、茶 といった嗜好品 も生産され、換金作物 として広く栽培されている[ 26] 微生物 を利用した発酵食品 も各種存在し、穀物や果物からは、ビール やワイン といった酒 も作られる[ 27]
植物の中には薬効 を示すものがあり、人類は有史以前から健康 のために薬用植物 を摂取し、またそこから薬 を製造して患者に投与してきた。植物由来の医薬品は現代でも盛んに使用され、さらに植物の薬効成分の研究によってあらたな薬が開発されることもある[ 28]
食糧以外にも、植物は工業原料や材料としてさまざまに利用される。こうした工芸原料はしばしば農作物として栽培され、工芸作物 と総称される[ 29]
森林から生産される木材 は工業原料・資材として非常に重要であり、狭義の林業 は森林からの木材生産と定義されている[ 30] 材木 のほか、木材を加工した合板 も近代以降は重要な工業原料となっている[ 31] タンス などの家具や指物 、食器 などさまざまな木工 品が製作されている[ 32] 東アジア から東南アジア にかけては竹 も広く使用され、竹細工 などの各種生活工芸品が制作されてきた[ 33] 籐家具 等々さまざまな植物が工芸材料とされている。
植物の繊維 質は、被服 の重要な原料となっており、亜麻 や麻 、そして綿花 などから衣服が作られている[ 34] 紙 も植物繊維からつくられており、古くは麻やぼろ布、和紙 の場合はコウゾ やミツマタ などを主原料としていたが、19世紀中盤以降木材からパルプ を製造し製紙 を行う方法が主流となって、ほとんどの紙が木材から製造されるようになった[ 35] マニラ麻 やサイザル麻 といった硬質繊維は、紐 や縄 の材料として20世紀半ばまでは重要な地位を占めていた[ 36] 畳 やわらじ 等々がある。
植物は燃料 としても重要である。薪 や木炭 は最も基本的な燃料として世界中で使用され、産業革命 後に先進国のエネルギー 生産が化石燃料 主体へと移行したのちも発展途上国においては燃料の主力であり続け、2005年時点で世界の木材生産の47％が薪炭用に使用されている[ 37] サトウキビ やトウモロコシ などを原料としたバイオマスエタノール など、植物性バイオマスエネルギー の活用が盛んとなってきている[ 38]
樹液 を固めた樹脂 も、原料として広く利用されてきた。こうした天然樹脂 の中でもっとも重要なものはゴム であり、防水性 や絶縁性 、弾力性 に優れることからタイヤ や電化製品 、靴 や手袋 などの日用品に至るまで幅広く利用されている[ 39] 漆 は塗料 として優れ、日本ではこれを利用した多くの漆器 が生み出されてきた[ 40] 糊 や化粧品 や香水 等々、植物を原料としてさまざまなものが生み出されてきた。
生活空間のなかに樹木や草花を植栽 することは広く行われている。個人宅には庭 が設置され樹木や芝生 が植えられるほか、塀 の代わりに庭木 を密生して植えることで自宅と外部とを区画する生垣 も利用されている[ 41] 道路 には街路樹 や並木 が植えられ、美観や緑陰を向上させる[ 42] 都市 には市民の休養や美観、防災を目的として公園 や緑地 が造園 され、さまざまな植物が植栽される[ 43] 庭園 は古代より世界各地に存在し、現地の文化に基づいたさまざまなスタイルを発展させてきた[ 44]
災害の防止や資源の保護のために植生を利用することも広く行われている。例としては、森林の高い表層土壌侵食 保護能力[ 45] 防風林 の造成などである[ 46] 保安林 として整備・保護されている[ 47]
20世紀末以降、地球温暖化 が進み対策が求められるなかで、植物、特に森林の二酸化炭素吸収機能が注目されている[ 48]
実用以外にも、植物は人類の文化において大きな部分を占めている。宗教の多くでは一部の植物に聖性 を与えており、また各地の文化はさまざまなイメージを植物へと投影してきた[ 49] 葬儀 の際に花が飾られたり墓 前に花が捧げられるように、儀式の際に花を用いることは珍しくない[ 50]
園芸 は趣味として一般的なものであり、自宅に観葉植物 や盆栽 などの鉢植え をおいたり、庭がある場合は花壇 などに草花を地植えし、または自宅や周辺で家庭菜園を営むなど、さまざまなガーデニング が楽しまれている。鉢植えや切り花などの観賞用植物は巨大な市場規模を持っており、園芸農家 で栽培された植物は卸売市場 で取引され、花屋 などで消費者に購入される[ 51] ドライフラワー や押し花 などに加工される。植物は絵画 や彫刻 ・文芸 の対象として一般的なものであり、例えばアールヌーボー では植物は主要なモチーフとなっている。華道 のように、植物の飾り方そのものが芸術となることもある。
人間は緑の多い風景を良好な環境 や景観 と見なすことが多く、癒やしを求めるため森林浴 を行うこともある[ 52]
人類は植物を利用する過程において、自らの望む特質を持った個体を選抜し育成することで、より有益な種を作り出してきた。こうした品種改良 において最も古いものは穀物の栽培初期であり、栽培化 の過程で穀物は種子の非脱落性や可食部の増大といった、人類の利用に有益な形質を持つ種が選抜されていった[ 53] 生物工学 の発展に伴い、遺伝子 操作によって栄養価の改善や耐病性の強化などを改善した遺伝子組み換え作物 が開発され栽培が行われているものの、安全性などの面から根強い反対運動が起こっている[ 54] 人工交配 によって新品種が作り出され、遺伝子技術も取り入れられている[ 55]
植物が人間や生態系に害をなすこともある。スギ やヒノキ ・イネ科 植物やブタクサ ・シラカバ などが飛ばす花粉 は、一部の人間に花粉症 と呼ばれるアレルギー 症状を引き起こす[ 56] 外来種 が帰化植物 として地域の生態系 に根付くことがあるが、一部の帰化植物は従来の生態系に悪影響を及ぼすことがあり[ 57] 外来生物法 によって規制されている[ 58]
（存在を特に望んでいない場合は人は植物を勝手に）雑草 や雑木 などと呼ぶこともある。
植物の例えとして、脳幹 のみによって生きている人間を植物人間 と呼ぶのは、20世紀初頭の生理学 において「意識がなくても維持される生理機能」を植物的性質と称したことによるもので、生物としての植物には何ら関連がない。
^ 「植物界」の定義によって上位分類は異なる。
^ 2012年2月時点で、このグループが単系統群であるか否かは分かっていないが[ 8] [ 9] 伊藤12 に従い、ハクロビアを分類群として記述した
^ 広辞苑第五版
^ 生物学の文脈であっても、「植物界」の定義 と 「植物」という言葉の用法 では違う、と指摘する人がいる。
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