수술

수술은 속씨식물(꽃식물 또는 피자식물)의 생식기관인 꽃에서 꽃가루를 생산하는 기관이다.¹⁾ 한 꽃 안에 있는 수술 모두를 지칭할 때에는 수술군(androecium)이라는 용어를 사용한다. 닭의장풀과 같은 일부 식물에는 꽃가루의 생성 기능이 퇴화된 수술이 존재하기도 하는데 이를 헛수술이라 한다.

닭의장풀의 수술과 헛수술. 6개의 수술 중 4개는 헛수술로 곤충을 유인하는 역할을 한다. (출처:김영동)

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수술은 소포자낭을 달고 있는 생식엽인 소포자엽(microsporophyll)이 진화하여 형성된 것으로 생각된다. 초기 또는 원시적인 형태의 수술은 넓은 판 모양의 생식엽 가장자리에 소포자낭들이 배열하는 형태를 취하고 있다. 이후 소포자낭들이 배열된 정단부는 꽃밥(약)으로, 밑 부분은 꽃밥을 달고 있는 자루로 각각 변형되어 오늘날의 일반적은 수술의 형태가 이루어졌을 것으로 생각된다.

Illicium sp. (붓순나무속의 일종)의 판상 수술. (출처:김영동)

수술은 꽃가루가 생성되어 방출되는 꽃밥(약)과 이를 달고 있는 자루인 수술대로 이루어져 있다.

꽃밥은 대개 꽃가루주머니 2개로 이루어져 있으며(무궁화 등 일부 식물은 꽃가루주머니가 1개임), 각 꽃가루주머니는 소포자낭 2개를 포함한다. 두 꽃가루주머니 사이의 결합 지역, 즉 수술대의 끝부분에 해당하는 지역은 식물에 따라 그 형태나 돌출 정도가 다양하다.

수술대는 대개 꽃밥의 아래 부분에 붙지만, 경우에 따라서는 그보다 조금 더 위 또는 중간에 붙기도 한다. 수술대가 꽃밥의 중간에 붙어서 꽃밥이 약한 바람에도 잘 흔들리는 경우도 많이 있다.

한 꽃의 수술군을 이루고 있는 수술들은 대개 길이가 비슷하고 서로 분리되어 있다. 그러나 일부 식물의 수술군에서 수술이 다양한 형태로 서로 합쳐져서 특별한 배열 구조를 나타낸다. 예를 들어 아욱과(Malvaceae)의 무궁화속(Hibiscus)에 포함되는 식물의 수술은 수술대가 모두 합쳐져 한 몸을 이루면서 암술대를 둘러싸고 있다. 이런 수술군을 단체웅예라 한다. 국화과 식물의 경우 5개의 각 수술대는 서로 떨어져 있지만 꽃밥이 모두 합쳐져 원통 구조를 이룬다. 이런 수술군을 취약웅예라 한다. 일부 콩과 식물의 경우 수술 10개 중 9개만 수술대가 합쳐져 있는 특징을 보인다. 이런 수술군을 양체웅예라 한다.

한편 길이가 서로 다른 수술이 특정 방식으로 배열하는 경우가 있다. 예를 들어 십자화과의 경우 수술 6개 중 4개가 더 길고이런 수술군을 사강웅예라 한다. 한편 꿀풀과의 경우 수술 4개 중 2개가 더 길고 이런 수술군을 이강웅예라 한다.

수술군의 유형 (출처:한국식물학회)

대부분의 경우 수술은 다른 꽃 기관처럼 화탁에 놓이지만, 물푸레나무과를 비롯한 많은 식물에서 꽃잎 안쪽에 붙어서 나기도 한다. 또한 백합과 식물에서는 화피편에 붙어 달리기도 한다.

쥐똥나무 꽃. 수술대가 꽃잎에 밀착되어 꽃밥이 꽃잎에 붙어 있는 것처럼 보인다. (출처: 한국식물학회, 안진흥)

1. 김영동, 신현철 역 (2010) 식물계통학(2판). 월드사이언스, 607