침엽수

1200종의 겉씨식물 중 약 700종이 침엽수이다.¹⁾ 침엽수의 종자는 원추체의 잎 또는 가지 비슷한 구조인 배주인편의 표면에 생긴다. 따라서 속씨식물의 종자처럼 열매(과피)로 완전히 싸여 있지 않고, 노출되어 있다.²⁾ 원추체는 꽃가루가 생기는 소원추체와 밑씨를 가지는 대원추체로 구분되며, 보통 한 나무에서 소원추체는 아래쪽 가지에, 대원추체는 위쪽 가지에 생겨 자가수분되는 것을 방지한다. 침엽수의 생활사는 배우체가 축소되어 포자체에 영양적으로 의존하는 형태이다. 수분은 주로 봄에 이루어지며, 꽃가루가 대원추체의 배주인편 위에 도달하고 주공을 통해 자성배우체로 들어간다. 수분된 꽃가루는 꽃가루관을 형성하고 꽃가루관을 통해 알세포 로 정세포를 운반한다. 알세포 와 정세포가 융합되어 수정이 되면 밑씨는 종자로 발달한다. 종자는 성숙되어 분리되는데 시간이 걸리며, 대부분 날개가 달려 바람을 통해 이동한다. 침엽수는 보통 고위도와 고산지역에 널리 분포한다.

목차

침엽수의 가장 큰 특징 중 하나는 원추체라는 생식구조를 가진 것이다. 원추체는 2가지 유형으로, 꽃가루가 생기는 소원추체와 밑씨를 갖고 있는 대원추체로 구별된다. 소나무와 대부분의 송백류식물들에서 소원추체 및 대원추체는 동일한 나무에서 서로 떨어져 생긴다. 보통 소원추체는 나무의 아래쪽 가지에 생기며, 대원추체는 위쪽 가지에 생긴다. 꽃가루는 바람에 의해 위쪽으로 잘 날아가지 않기 때문에 침엽수의 생식구조는 주로 타가수분 되는 구조이다.²⁾

수분은 주로 봄에 이루어진다. 이 시기가 되면 대원추체의 배주인편이 넓게 벌어져 공기의 흐름을 만들고 꽃가루가 도달할 확률을 높인다. 꽃가루가 배주인편 위에 도달하면, 밑씨의 끝에 있는 주공을 통해서 나온 끈적이는 액체 방울인 수분액적에 달라 붙은 후 주공을 통해 들어간다.²⁾

포자체와 배우체의 세대교번에 의해 생활사가 진행된다. 배우체는 축소된 형태로 영양적으로는 포자체에 의존한다. 소원추체에 4개의 세포로 구성된 웅성배우체가 꽃가루며, 이 입자는 바람에 의해 밑씨 속에 있는 자성배우체 근처로 운반된다. 수분이 이루어진 이후 꽃가루에서 꽃가루관을 형성한다. 이때 자성배우체는 발생 초기 단계에 있다. 꽃가루가 꽃가루관을 이동할 때 4개의 세포 중 하나인 정원세포가 분열하여 2개의 정세포를 생산한다. 이 비운동성 정세포는 자성배우체의 알세포 에 도달하여 수정이 이루어진다. 수정 이후 자성배우체를 감싸고 있는 밑씨는 종자로 된다.²⁾

소나무류 생활사 (출처:한국식물학회)

종자는 2배체(2n)의 포자체 세대(종피와 배) 및 반수체(n)의 자성배우체 세대가 합쳐진 구조로 속씨식물의 종자와 구분된다. 또한 자엽이 보통 8개로 1~2개인 속씨식물에서보다 많다. 종자는 수분이 이루어진 다음 해 가을에 대원추체에서 떨어진다. 종자가 성숙되면, 배주인편이 분리되고 대부분 종들의 날개 달린 종자는 공기 중에 날개치며 날아간다. 하지만 날개가 없는 종자도 있다.²⁾

침엽수는 보통 고위도와 고산지역의 숲에서 우점하는 교목이다.²⁾ 침엽수림대는 북미의 북부와 유라시아 대륙 북부에 널리 분포하며, 남쪽의 고산에 형성되는 아고산대림에서도 볼 수 있다. 북방침엽수림의 기후 특성은 겨울은 춥고 길며, 여름은 짧고 온난하다. 최난월(보통 7월)의 월평균 기온은 10~15도이고, 최한월(보통 1월)의 월평균 기온은 -15~-40도로서 기온의 연교차가 매우 심하다. 연평균 강수량은 400~1,000 mm로 낮은 편이지만 증발량이 적어 습윤하며 눈이 많이 내린다. 북방침엽수림은 5~10 m의 키가 작은 식물로 이루어지며, 종다양성은 낮아 1~2종이 넓게 면적을 우점한다. 동반부에서는 주로 흰가문비나무, 발삼전나무가 나타나고 습한지역에서는 검은가문비나무, 천이계열 군집에서는 미국잎갈나무가 나타난다.³⁾

제주도 한라산의 구상나무 (출처:GettyimagesKorea)

영국 Bavaria의 독일가문비 어린싹 (출처:GettyimagesKorea)

1. Sadava DE, Hillis DM, Heller HC 등 (2012) Life : The Science of Biology. ed 9th. W.H. Preemand and Company, New york, 718
2. 이규배 (2012) 식물형태학. 라이프사이언스, 387
3. 김준호, 서계홍, 정연숙 외 (2007) 현대생태학. 교문사, 434