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양치식물은 꽃을 피우지 않고 홀씨로 번식하는 식물로, 조직 속에 관다발이 있는 식물들 중에서는 역사가 가장 오래된 식물입니다. 양치식물이 다른 식물들과 어떤 다른 점이 있는지 다음 목차의 순서대로 자세히 알아보겠습니다.
목차
- 양치식물의 특징
- 양치식물의 구조와 모양, 용도
- 양치식물의 생활사, 포자체
양치식물의 특징
양치식물은 잎이 발달되어 있는 식물로서 하등식물과 고도로 진화된 현화식물, 꽃을 피우는 식물 사이의 중간 단계에 있습니다. 주로 땅 위에서 살지만 나무나 바위에 붙어서 살기도 합니다. 조류나 선태류처럼 양치식물의 생활사 역시 두 종류의 세대를 거칩니다. 양치식물은 유성 세대에서 포자를 만듭니다. 이때 웅성 세포, 즉 정자가 자성 세포인 난자와 수정되기 위해서는 물이 필요합니다. 다른 한편으로 양치식물은 겉씨식물이나 속씨식물처럼 몸체를 뿌리, 줄기, 잎으로 나뉩니다. 그리고 뿌리에서 흡수한 물과 무기 양분, 잎에서 만들어낸 당분의 운반 통로인 관다발을 가지고 있습니다. 양치류는 약 10만 종에 달하는데 성숙한 잎의 뒷면에 달린 포자낭에서 포자를 만들어냅니다. 속새와 석송은 구조와 생활 방식 면에서 양치류와 유사한 점이 있습니다. 속새와 석송의 잎은 섬세하고 비늘 모양으로 되어 있으며 포자 생성 조직은 원추형으로 되어 있습니다. 속새류는 약 30 종이 있는데, 줄기 끝에 달린 열매에서 포자를 만들며 줄기에서 대부분의 양분을 만든다는 특징이 있습니다. 석송류는 약 1,250 종에 이르며 이끼 모양을 하고 있고 곤봉처럼 생긴 열매에서 포자를 만들어냅니다.
양치식물의 구조와 모양, 용도
속새류는 위로 곧게 뻗은 줄기에 비늘 모양의 작은 잎들이 나있습니다. 석송류는 아주 작은 잎들로 뒤덮인 줄기가 있습니다. 양치류는 관목이 자라듯이 덩굴처럼 땅 위를 기면서 자랍니다. 이 세 종류의 식물들에는 모두 가늘고 긴 세포들이 모여서 연결된 관다발이 있습니다. 양치식물의 관다발은 물을 흡수하는 뿌리에서부터 양분을 만드는 잎까지 계속 이어져 있습니다. 그리고 이 관다발을 구성하는 세포들은 단단해서 식물의 형태를 떠받쳐 줄 수 있습니다. 양치식물의 뿌리는 많은 잎이 달린 줄기가 곧바로 위로 자랄 수 있게 땅에 단단히 묻혀 있습니다. 양치식물 중 어떤 것은 나무처럼 자라기도 합니다. 나무고사리는 주로 열대 지방에서 자라는 식물입니다. 이 나무고사리는 종려나무처럼 줄기가 잎으로 싸여 있으며, 키가 21m까지 자랍니다. 현재 살아 있는 양치식물은 크기가 큰 종류는 드뭅니다. 하지만 화석으로 남아있는 것들 중에는 매우 큰 것도 있습니다. 양치식물 류는 잎이나 줄기가 예뻐서 관상용으로 많이 이용됩니다. 특히 나무나 바위에 착생하는 양치식물이 대표적인 사례입니다. 양치식물 중 어린 고사리와 고비는 식용으로 사용됩니다. 면마의 땅속줄기는 구충제의 원료로 쓰이고, 부처손류는 출혈이나 통증을 멈추는 데에도 사용됩니다. 또 열대 지방에 분포하는 나무 고사리의 줄기는 건축 및 기구 제작에 사용되고, 잎자루에 붙어 있는 털은 쿠션 등에 활용됩니다.
양치식물의 생활사, 포자체
양치식물의 가장 대표적인 형태는 포자체입니다. 이 포자체는 포자를 생성하는 곳입니다. 양치식물은 땅 속에서 자라는 짧은 땅속줄기와 지상에서 자라는 잎으로 구성되어 있습니다. 성숙한 엽사체 뒷면에는 포자낭군이라고 하는 포자의 주머니가 생성됩니다. 이 포자낭은 보통 보호막에 덮여 있습니다. 포자낭은 대부분 얇은 벽이 있는 세포 안에 64개 정도의 포자를 갖고 있습니다. 그 밖에는 두껍게 세포벽으로 싸고 있는 환대가 있습니다. 이 포자낭이 성숙되어 터지면서 공기 중으로 포자를 방출하는 것이 바로 환대입니다. 환대가 수축하면서 포자낭에서 나온 포자는 축축한 흙에 떨어지게 되고, 나중에 싹이 트기 시작하여 2.5cm 정도 되는 전엽체가 됩니다. 이 전엽체는 독립생식기관입니다. 전엽체는 각각 정자와 난자를 만들어 내는 생식 기관을 생성합니다. 이 생식 기관은 각각 장정기와 장란기라고 불립니다. 장정기의 정자가 장란기의 난자로 이동해 수정을 하게 됩니다. 이렇게 수정이 되고 나면 접합자가 되는 것입니다. 이러한 접합자는 세포 분열을 통해 어린 포자체 식물을 만들어냅니다. 성숙된 포자체 식물이 포자를 재생성하면서 이러한 생활사를 반복합니다.