난초과

난초과(Orchidaceae) 식물은 꽃식물 중 비짜루목(Asparagales)에 속하며 약 880속 26,000종 정도가 알려져 있는데, 꽃식물 중 가장 종 수가 많은 과들 중 하나이다. 전 대륙에 모두 분포하지만, 특히 열대지방에서 매우 다양하게 분화하였다. 대부분의 종이 아름다운 꽃 때문에 관상적 가치를 갖고 있다.¹⁾

풍란 (출처:GettyimagesKorea)

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DNA에 의한 분자계통학적 연구에서 모든 난초과 식물들은 단계통군을 형성하였고, 비짜루목 속에서는 수선화과(Amarylliaceae), 붓꽃과(Iridaceae), 비자루과(Asparagaceae) 등을 포함한 다른 비자루목 식물들의 자매군으로 나타났다.¹⁾²⁾³⁾

DNA 자료를 통한 꽃식물 계통수 상의 난초과의 위치. 계통수는 Soltis et al. (1999), Stevens (2001), Zeng et al. (2014)를 요약했음. (출처:김상태)

화려한 꽃을 가진 다년생 초본이며, 많은 종이 착생식물이다. 꽃은 좌우대칭이며, 꽃받침에 해당하는 바깥쪽 세 개의 화피편은 꽃잎과 같은 형태이고, 꽃잎에 해당하는 안쪽 세 개의 화피(꽃덮이)편은 종종 점과 무늬가 있거나 다양한 색으로 되어 있다. 중앙의 열편은 다른 두 개의 안쪽 화피편과 확연히 구분이 되는데, 이를 난과에서만 쓰는 식물용어로 잎술꽃잎(labellum)이라고 한다. 잎술꽃잎은 종종 다육질로 부풀어 있고, 꽃의 다른 부분들과 구분되는 색과 모양을 나타내는데, 이는 곤충에 의한 수분(꽃가루받이)을 위해 특별히 진화된 모습이라고 생각된다. 수술은 3개(간혹 1~2개)이고, 암술대와 암술머리에 융합되어 있다. 화분은 특징적으로 여러 화분이 모여서 덩어리진 화분괴의 형태이다. 씨방은 다른 꽃 부분에 대하여 아래쪽에 있다(씨방하위). 과실(열매)은 삭과이며 매우 작은 다수의 종자를 생산한다. 종자 내에서 배는 매우 작고, 배젖는 없다. 난초과 식물의 발아에는 종종 공생하는 균류가 반드시 필요하다고 알려져 있다. 막뿌리(부정근, adventitious root)는 근피(velamen)라는 죽은 세포로 이루어진 특수화된 조직으로 덮여 있다. 근피는 수분을 저장하는 역할을 하는데, 이는 물이 부족할 수 있는 환경을 극복하기 위해 발달한 것으로 생각된다.⁴⁾

난초과 식물의 꽃의 형태. 세 개의 안쪽 화피편(주황색) 중 중앙의 것을 입술꽃잎(labellum)이라 한다. (출처:김상태)

우리나라에는 45속 123 분류군 정도가 자생한다고 알려져 있는데,⁵⁾ 이들 중 한국의 고유식물은 섬새우난초(Calanthe coreana), 털개불알꽃(Cypripedium guttatum var. koreanum), 흰닭의난초(Epipactis albiflora), 부전란(Epipactis puzenensis), 개잠자리난초(Habenaria cruciformis), 민잠자리난초(Habenaria linearifolis for. integriloba), 참나리난초(Liparis koreana), 두잎감자난초(Diplolabellum coreanum)이 알려져 있다. 이들 중 환경부지정 멸종위기야생생물Ⅰ급 식물은 죽백란(Cymbidium lancifolium), 풍란(Neofinetia falcata), 한란(Cymbidium kanran), 금자란(Saccolabium matsuran), 비자란(Sarcochilus japonicus)이, 그리고 환경부지정 멸종위기야생생물Ⅱ급 식물로 대흥란(Cymbidium macrorrhizum), 백운란(Vexillabium yakushimensis), 으름난초(Galeola septentrionalis), 지네발란(Sarcanthus scolopendrifolius), 털개불알꽃이 지정되어 있다.⁶⁾

한국의 난초. A. 광릉요강꽃(Cypripedium japonicum). B. 풍란(Neottia asiatica). C. 잠자리난초(Habenaria linearifolia). D. 대흥란(Cymbidium macrorrhizum). E. 유령란(Epipogium aphyllum). F. 타래난초(Spiranthes sinensis). (출처:서화정)

바닐라 시럽은 Vanilla planifloia에서 추출되며, 카텔리아속(Cattleya), 덴드로비움속(Dendrobium), 에피덴드럼속(Epidendrum), 파비오페디룸속(Paphiopedilum), 팔아에놉시스속(Phalaenopsis), 벤다속(Vanda), 브라시아속(Brassia), 보춘화속(Cymbidium), 온시디움속(Oncidium) 등의 식물들은 그 관상적 가치로 유명하다. 난초과 식물들은 많은 애호가들의 수집 대상이 되어 국제적으로 난초과 내의 모든 종들은 '멸종위기에 처한 야생동식물종의 국제거래에 관한협약(CITES)'의 부속서 II에 포함되어 있어 국가 간 거래 시 허가가 필요한 대상으로 지정되어 있다. 상업적 거래를 금지시킨 부속서 I에는 파피오페디룸속(Paphiopedilum) 전 종, 프라그미페디움속(Phragmipedium) 전 종이 포함되어 있다.

1. Stevens PF (2017) Angiosperm Phylogeny Website. Version 14.
2. Soltis PS, Soltis DE, Chase MW (1999) Angiosperm phylogeny inferred from multiple genes as a research tool for comparative biology. Nature, 402: 402-404
3. Zeng L, Zhang Q, Sun R 등 (2014) Resolution of deep angiosperm phylogeny using conserved nuclear genes and estimates of early divergence times. Nature communications, 5: 4956
4. Judd WS, Campbell CS, Kellogg EA 등 (2016) Plant Systematics- A Phylogenetic Approach. Fourth ed. Sinauer Associates Inc.,
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