ナス科

ナス科（学名：Solanaceae）は、被子植物（Magnoliopsida）の一科です。 約90～100の属を含み、関連する種の数は約2,700とされている。 家族の中で最大の属はナス（Solanum）で、通常約1,000～2,300種が含まれています。 ナス科には、重要な食用植物と観賞用植物があり、アルカロイドやステロイドを含むことから、重要な薬用、酩酊用、カルト用の植物とも考えられています。 特徴的なのは5弁の花で、融合した萼片、部分的に融合した花弁、5本の雄しべ、通常2本の融合した心皮を持つ。ナス科の果実は主に果実か蒴果す。

説明

習性

ナス科の植物は、一年草、二年草、多年草、または多年草で、草状に成長することもあれば、まれに木状に成長することもあります。通常、0.5～4mの高さに成長するが、15mの長さのリアナや5～10mの小木、例外的に25mの高さまで成長する代表的な植物もある。 また、高さが5〜20cmにしかならないピグミー型の代表的な植物では（Solanum euacanthum）やペチュニア属パタゴニカ(Petunia patagonica）もあります。 ナス科の植物は通常、直立し、時には登り、着生または半着生し、まれに擬態するものもありますが、マンドレイク（Mandragora）のようなロゼット状の植物は、ほぼ観察されません。 茎の軸は、通常は太いですが、マルケア属（Nicandra）、ニカンドラ属（Nicandra）、デプレア属（Deprea）、ウィテリンギア属（Witheringia）のように中空のものもあります。 茎の構造は、成長間欠や軸や葉の位置のずれにより、見通すことが困難な場合が多い。

ナス科は様々なタイプの根を形成するが、その中ではマンドラゴラ属（Mandragora）の太く肉厚な蛇根が知られている。 不定根を持つものはレプトグロッシス属（Leptoglossis）や様々な種類のホオズキ属（Physalis）やナス属（Solanum）に見られる。 極端な膨らみの根を持つものはメジロホオズキ属（Lycianthes）に見られる。 塊茎や匍匐茎は特に野生のジャガイモ（Solanum section Petota）に見られる。 根茎は稀でハコベホオズキ属（Salpichroa）とネクトウクシア属（Nectouxia）で見られることがある。

多くのナス科の植物は、特に葉や新芽に、時には花にも毛が生えています。 この毛状の形態は非常に多様であるため、識別や分類のための重要な形態学的特徴となっている。 一般的な形態は、単純な腺毛状突起（トリコーム）である。 これらは、SolanumセクションRhynchantherum、subtribe Nierembergiinaeのように単細胞の頭部を持つ場合と、タバコ(Nicotiana)の様々な種のように多細胞の頭部を持つ場合がある。 分岐した毛状突起は、木のように枝分かれしているものと渦巻き状の枝で覆われているものがあり、前者はSessea属やJuanulloa属などに見られ、後者はAnthocercidoideaeに見られる。 Solanum亜属のBrevantherumには、星型、ウニ型、盾型の三毛の頭部も見られる。 トゲはSolanum亜属のLeptostemonumにのみ見られる。 サラシナショウマの若芽には、茶褐色で樹木のように枝分かれした多細胞状の出現物が見られる。 クリスタルサンド（シュウ酸カルシウムの結晶）は主にSolanoideae亜科の植物に見られ、特にAtropeae、Jaboroseae、Solaneae、Datureae、Lycieae、Hyoscyameaeの各族に見られる。

葉

茎の葉は互生で、通常は全体的であるが、しばしば不規則な歯や裂け目がある。 通常は単純ですが、時には複合しており、その後、羽状または3羽状になり、常に規定されています。 時折、厚くて革のような葉があります。 葉は単独で、時には3枚の葉の渦巻きや、3～6枚の葉の集まりになります。葉には無柄なものと、葉柄のあるものがあります。

分布

ナス科植物の分布域（緑）

ナス科の各属は、世界中に広く分布しています。 クロウメモドキ（Lycium）、フキノトウ（Physalis）、ナズナ（Solanum）などの国際的な属もあれば、個々の花の王国にしか存在しない属もあります。 ハワイのNothocestrum、カナリア諸島のNormania、パタゴニアのComberaやBenthamiellaなど、固有の属もあります。 Bouchetia、Grabowskia、Leptoglossis、Leucophysalis、White Cup（Nierembergia）、Petunias（Petunia）の各属は、範囲が分断されています。

南米のナス科のの多様性は、他のすべての大陸や亜大陸のそれを上回っています。 コスモポリタンな属に加えて、アンデスでしか見られない属が13あり、さらにアンデスと南アメリカ南東部で見られる属が3あります。 1つの属（Sessea）が南アメリカとアンティル諸島の両方に生息し、14の固有種と、すでに述べた属があり、範囲はバラバラです。 南米は、ジャガイモ、コショウ、タバコ、トマトなどの重要な作物の遺伝子センターでもあり、多くの野生種が存在しています。

現存する属の数から判断すると、アフリカではナイトシェード科は8属しかなく、比較的少ない。 SolanumとLyciumは3つのコスモポリタン属のうちの2つで、TrigueraとMandragoraはアフリカがヨーロッパと共通する2つの属です。 さらに、アジア、ヨーロッパ、アフリカに分布するヘンバン（Hyoscyamus）とウィザニア（Withania）、ナミビアに生息するタバコ（Nicotiana）の1種、そして固有種であるDiscopodium属などがあります。

アジアでは、コスモポリタンな3属に加え、アジアにしか生息しないTubocapsicum属が生息しています。 さらに、ヨーロッパにもあるベラドンナ（Atropa）やマンドレイク（Mandragora）、アメリカに多いLycianthes、ヘンベイン（Hyoscyamus）、Withaniaなどの属もあります。 このように、アジアには合計9種類のナイトシェード属が存在しています。

Anthocercidoideae亜科は7属で、オーストラリアにのみ生息しています。 さらに、タバコ（Nicotiana）属の18種の固有種と、他の属の多数の種があります。

人間との関連性

食物

多くのナス科の植物は、人間が食用として使用しています。 収穫されるのは主に果実ですが、最も重要な食用作物であるジャガイモには、植物の別の部分である塊茎が使用されており、これは地下で成長します。 2005年の世界のじゃがいも生産量は3億2450万トン（2017年は3億8800万トン）。 ナス科の中で他の重要な食用作物は、年間生産量が1億2,470万トン（2017年は1億8,230万トン）のトマト、3,080万トン（2017年は5,230万トン）の茄子、2,470万トン（2017年は3,600万トン）の生鮮果実と260万トン（2017年は460万トン）の乾燥果実のコショウまたは唐辛子です。

食用植物として利用されている他の仲間には、ペピーノ、タマリロ、ナランジラなどのナス属のいくつかの種、様々なホオズキの種、そしてクコやヤルトマタなどがあります。

時には、毒草扱いされている種でも食用にされていることもある。 例えば、イヌホオズキの葉や若芽は野菜として調理されています。 多くの場合、何度か調理したり、牛乳などの解毒作用のある食材を加えたりすることで、毒素の含有量を減らすことができます。 イヌホオズキとその近縁種の熟した果実も、ときには調理してから食べられれている。

ナス科の3大食用植物であるジャガイモ、トマト、トウガラシの原産地は中南米であり、その一部は数千年前から食用として利用されてきた。 チリの発掘調査でジャガイモの皮の残骸が発見され、紀元前11,000年頃のものと推定されています。 ナス科の植物を栽培して品種改良した最古の証拠は、約6,000年前のものであり、パプリカの種類に由来します。

茄子がアラブ経由でヨーロッパに伝わった時期は、正確にはわからない。 ローマやギリシャの文化圏ではまだ馴染みがなかったと思われますが、アラブでは11世紀から使用されていたことが記録されています。 ヨーロッパでの茄子の最初の記述は、レオンハルト・フックスの『De historia stirpium commentarii insignes』（1542年）にあり、そこにはすでに食用としての使用が記されています。

何よりも、アメリカから輸入された植物は、当初はエキゾチックな観賞用植物として栽培されることがほとんどで、食用としての価値は長い年月を経て初めて発見されることが多かったのです。 しかし、ヨーロッパでは、18世紀まではジャガイモだけでなくトマトも食用として重要な役割を果たしていたため、ヨーロッパからの移民が大西洋を渡って北米で栽培するようになったのである。 特に19世紀半ばにアイルランドで発生した大飢饉では、それまで一般的だったジャガイモの単作栽培が、病気や害虫の影響で何度も不作になったことで、食料としてのジャガイモへの依存度が高まった。

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