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겉씨식물
겉씨식물은 밑씨가 씨방 안에 있지 않고 드러나 있는 식물을 말한다. 가루받이 때 꽃가루가 밑씨 위에 바로 붙는다. 꽃잎은 없으며, 줄기에는 형성층이 발달하였으나 물관이 없고 헛물관을 갖는다. 소나무, 소철, 잣나무, 전나무, 은행나무 따위가 있다.[1]
개요[편집]
겉씨식물은 중생대 시대에 무성했던 목본식물들로서, 꽃은 모두 암꽃, 수꽃으로 구별되는 단성화이고 꽃잎과 꽃받침이 없으며 풍매화이다. 종자식물(種子植物) 중 씨에 보호기관이 없는 식물로서 나자식물(裸子植物)이라고도 하며, 속씨식물에 상대되는 분류군이다. 목질부는 헛물관으로 되어 있으며 체관부에서는 반세포를 볼 수 없다. 잎은 대형의 겹잎에서부터 소형의 바늘 모양잎, 비늘조각잎 등 여러 종류이다. 꽃은 단성(單性)이고, 화분주머니와 밑씨가 각각 결합하여 수꽃과 암꽃을 만들며 보통 꽃덮이는 없다. 둥근 열매를 맺는 소나무·잣나무류는 밑씨가 단단한 포린(苞鱗)으로 덮여 있어 꽃덮이처럼 보이지만, 이 포린은 가지와 상동기관으로 잎과 상동인 속씨식물의 꽃덮이와는 분명히 다르다. 밑씨(胚珠)는 심피(心皮)에 싸여 있지 않고 노출되어 있으며, 보통 1장의 주피(珠皮)에 싸인 주심(珠心)으로 이루어진다. 주심에서 분화한 배낭모세포가 감수분열하여 배낭세포를 만들고, 다시 체세포 분열을 되풀이하여 많은 양의 전분을 저장한 다세포배낭이 된다. 이것은 속씨식물의 배젖[胚乳]에 해당하는 부분이며 수정 전에 형성되는 것이 겉씨식물 특유의 현상이다. 화분은 바람에 의해 수분(受粉)되면 밑씨 속의 주피와 주심 사이에 있는 화분실로 들어가서 수정할 때까지 몇 달 동안 여기에 머무르며 정자와 정세포(精細胞)를 만든다. 밑씨 속에서 배젖 형성이 끝나면 수정이 이루어진다. 발아 후 생기는 떡잎 수는, 은행나무는 2개, 소나무 · 잣나무류는 6 - 12개로 다양하다. 소철강, 구과식물강, 주목강 등 3강으로 나뉘며, 소철, 은행나무, 소나무, 전나무, 삼나무, 측백나무 등이 대표적인 겉씨식물이다.[2]
역사 및 분포와 이용[편집]
식물계에서 이루어진 가장 큰 발전은 씨앗의 진화에 있는데 겉씨식물은 종자식물 중에서 가장 초기에 나타난 원시적인 식물로 고생대 석탄기에 나타나 페롬기를 거쳐 중생대 쥐라기까지 번성하였다. 그러나 중생대에 이르러 겉씨식물에서 갈라져 나온 속씨식물에 의해 점차 쇠퇴하여 오늘날에는 전세계에 약 62속 670종이 남아 있다. 이들은 대부분 목본류로 줄기 내에 형성층이라는 세포층에서 부피생장이 왕성히 일어나 줄기가 굵으므로 세계적으로 가장 중요한 자원인 목재를 생산하며 이는 건축재 · 제지용 펄프 · 향료 · 약품재료 등으로 이용된다. 또한 일부는 관상용인 정원수나 분재로 애용된다. 한국에는 6과 19속의 50여 종이 자라는데, 소나무 · 향나무 · 노간주나무 등의 소나무과와 측백나무과의 식물들이 가장 많이 분포한다.[3]
수분과 수정[편집]
겉씨식물의 수분은 주로 바람에 의해 이루어진다. 주심에서 분화한 배낭세포가 감수분열을 해 배낭세포를 만들고, 다시 체세포분열을 하여 많은 양의 녹말을 저장한 다세포배낭이 된다. 이것을 배젖이라고 하며 겉씨식물에서는 수정 전에 만들어진다. 꽃가루(화분)가 바람에 의해 수분이 되어지면 밑씨 속의 주피와 주심 사이에 있는 화분실에 들어가 수정할 때 까지 몇 달 동안 이곳에 머무르며 정자와 정세포를 만든 후 밑씨 속에서 배젖 형성이 끝나면 수정이 이루어진다. 중복수정을 하는 피자식물과 달리 겉씨식물은 단일수정을 한다.
은행나무의 경우는 4월 경에 수분이 일어나고 9월 경에 수정이 되며, 소철의 경우는 6 - 7월 경에 수분이 일어나 9 - 10월에 수정되고, 소나무의 경우는 5월 경에 수분이 일어나 이듬해 6월에 수정이 일어난다. 은행나무문과 소철문의 경우 정자가 운동성을 가지고 있어 수정시 꽃가루관을 헤엄쳐 배낭에 이르고, 장란기 속의 2개의 알세포와 각각 수정하는데, 이 중 1개만 배로 발달하고 다른 하나는 퇴화한다. 반면에 구과식물문의 경우 정자가 비운동성을 가지고 있어 수정시 꽃가루관이 장란기실 안까지 자라나 장란기 속의 2개의 알세포와 더 가깝게 운반된다는 차이점을 가지고 있다. 구과식물문도 수정된 후 1개만 배로 발달하고 다른 하나는 퇴화 한다.[4]
겉씨식물 / 속씨식물[편집]
특징[편집]
식물을 번식 방법에 따라 분류하면, 크게 '꽃이 피는 식물'과 '꽃이 피지않는 식물'로 나눌 수 있다. 꽃이 피는 식물은 꽃이 피고 나서 열매를 맺은뒤 씨를 만들어 번식하는 식물로 개나리, 나팔꽃, 강낭콩, 봉숭아 등이 이에 속한다. 꽃이 피지 않는 식물은 씨앗이 아닌 포자로 번식한다. 이러한 식물에는 고사리, 이끼 등이 있다.
꽃이 피는 식물은 다시 겉씨식물과 속씨식물로 나눈다. 겉씨식물과 속씨식물의 차이는 '씨방이 있느냐 없느냐'에 있다. 겉씨식물은 씨방이 없어서 씨가 겉으로 드러나 보이지만, 속씨식물은 씨방이 있고 씨가 씨방 안에 있기 때문에 겉으로 씨가 보이지 않는다.
소나무, 은행나무, 잣나무 등이 겉씨식물에 속하고 장미와 감나무, 사과나무, 복숭아나무 등은 속씨식물에 속한다. 소나무의 열매인 솔방울을 보면 씨앗을 보호하는 씨방이 없다. 그래서 솔방울이 벌어지면 날개가 달린 씨앗이 날아간다.[5]
차이점[편집]
- 밑씨의 위치: 겉씨식물은 암꽃의 심피가 벌어져서 밑씨가 밖으로 노출되어 있는 원시적인 씨의 형태로, 심피가 씨방을 만들어 그 속에 밑씨가 들어있는 속씨식물과는 근본적으로 다르다.
- 수정방법: 속씨식물은 꽃가루가 암술머리에 붙어 씨방으로 내려가서 중복수정을 하며 그 후에 배와 배젖이 형성되는 반면, 겉씨식물은 꽃에 화피가 없고 암꽃과 수꽃이 따로 피며 주로 바람에 의해 수정이 이루어진다. 또한 수정 전에 배젖이 형성되고 중복수정을 하지 않는다.
- 떡잎의 수: 속씨식물은 외떡잎과 쌍떡잎식물로 되어있어서 떡잎의 수가 1 ~ 2개이지만 겉씨식물은 종에 따라 몇 개에서 다수를 가지고 있다.
- 관다발의 구조: 겉씨식물은 물관 대신 헛물관이 있거나 물관이 없으며 체관부에는 많은 체구멍이 있어서 체관과 같은 역할을 한다.
- 뿌리의 구조: 겉씨식물은 속씨식물의 쌍떡잎식물과 같이 원뿌리와 곁뿌리의 구분이 뚜렷한 곧은 뿌리로 되어있다.[6]
겉씨식물의 예[편집]
- 소나무 (Pinus)
- 소나무는 구과식물문(Pinophyta)에 속하는 대표적인 겉씨식물이다. 소나무의 씨앗은 솔방울 속에 들어 있으며, 바람에 의해 수분이 이루어진다. 소나무는 바늘 모양의 잎을 가지고 있어 건조한 환경에서도 잘 자란다.
- 은행나무 (Ginkgo biloba)
- 은행나무는 은행나무문(Ginkgophyta)에 속하며, 현존하는 유일한 종이다. 은행나무의 씨앗은 노란색의 은행 열매 속에 들어 있으며, 특유의 냄새가 난다. 은행나무는 공해에 강하고, 도시 환경에서도 잘 자란다.
- 소철 (Cycas revoluta)
- 소철은 소철문(Cycadophyta)에 속하는 식물로, 열대 및 아열대 지역에서 자란다. 소철의 잎은 깃털 모양으로 배열되어 있으며, 씨앗은 큰 열매 속에 들어 있다. 소철은 고대부터 존재해온 식물로, 공룡 시대에도 번성했다.
- 전나무 (Abies)
- 전나무는 구과식물문에 속하며, 주로 북반구의 온대 및 한대 지역에서 자란다. 전나무의 씨앗은 솔방울 속에 있으며, 바람에 의해 수분이 이루어진다. 전나무는 크리스마스 트리로도 많이 사용된다.
- 마황 (Ephedra)
- 마황은 마황문(Gnetophyta)에 속하는 식물로, 주로 건조한 지역에서 자란다. 마황의 씨앗은 작은 열매 속에 들어 있으며, 약용으로도 사용된다. 마황은 기관지 확장제와 같은 약물의 원료로 사용된다.
- 잣나무 (Pinus koraiensis)
- 잣나무는 구과식물문에 속하며, 한국을 비롯한 동아시아 지역에서 자랍니다. 잣나무의 씨앗은 솔방울 속에 있으며, 잣이라고 불리는 씨앗은 식용으로 많이 사용된다. 잣나무는 높이 자라며, 목재로도 활용된다.
- 낙엽송 (Larix)
- 낙엽송은 구과식물문에 속하는 식물로, 주로 북반구의 한대 및 온대 지역에서 자란다. 낙엽송은 가을에 잎이 떨어지는 특징이 있으며, 목재로 많이 사용된다. 낙엽송의 씨앗은 솔방울 속에 있다.
- 삼나무 (Cryptomeria japonica)
- 삼나무는 구과식물문에 속하며, 일본에서 많이 자라는 나무이다. 삼나무의 씨앗은 작은 솔방울 속에 있으며, 목재로 많이 사용된다. 삼나무는 빠르게 자라며, 조경용으로도 많이 심어진다.
- 주목 (Taxus)
- 주목은 구과식물문에 속하는 식물로, 북반구의 온대 지역에서 자란다. 주목의 씨앗은 붉은 열매 속에 있으며, 독성이 있어 식용으로는 적합하지 않다. 주목은 약용으로 사용되며, 특히 항암제의 원료로 사용된다.
- 측백나무 (Thuja)
- 측백나무는 구과식물문에 속하며, 북반구의 온대 지역에서 자란다. 측백나무의 씨앗은 작은 솔방울 속에 있으며, 조경용으로 많이 심어진다. 측백나무는 향이 좋아 향료로도 사용된다.
각주[편집]
참고자료[편집]
- 〈겉씨식물〉, 《네이버 국어사전》
- 〈겉씨식물〉, 《위키백과》
- 〈겉씨식물〉, 《두산백과》
- 〈겉씨식물과 속씨식물은 어떻게 다를까?〉, 《천재학습백과 초등 과학 4-1》
- 〈겉씨식물〉, 《식물학백과》
- 낙서장, 〈속씨식물과겉씨식물〉, 《네이버 블로그》, 2009-04-06
같이 보기[편집]
