식물의 구조(2) 줄기와 뿌리, 식물의 번식

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줄기

식물의 줄기는 영양 공급 체계 중 하나로 작용합니다. 이것은 식물체를 튼튼하게 지탱시켜 주며, 뿌리로부터 흡수한 물과 잎에서 만들어진 양분을 관다발을 통해 운반하는 역할을 담당합니다. 줄기는 표피, 관다발, 속으로 구성되어 있습니다.

표피는 줄기를 둘러싸고 있는 부분으로, 식물체 내부를 보호하고 수분의 증발을 방지합니다. 관다발은 꽃식물과 양치식물에서 발견되는 조직 중 하나입니다. 뿌리, 줄기, 잎 안에 존재하며, 물의 이동 통로인 물관과 양분의 이동 통로인 체관으로 이루어져 있습니다. 물관과 체관 사이에 있는 부름켜는 부피 생장을 담당합니다. 속은 식물 줄기의 중심부에 위치한 관다발로 둘러싸인 조직입니다. 그 특징은 물렁물렁하고 연한 것입니다. 이렇게 함께 작용하는 구성 요소들은 식물의 생존과 성장에 중요한 기능을 수행합니다.

 

식물의 줄기는 종류에 따라 매우 다양한 형태를 보입니다. 대다수의 경우에는 위쪽을 향해 직선적으로 자라지만, 환경의 변화에 따라 독특하게 변형된 줄기도 있습니다. 

예를 들어, 동자꽃은 일반적인 줄기를 가지고 있지만, 나팔꽃은 감는 줄기를 형성합니다. 고구마는 기는줄기를 형성하고, 감자는 덩이줄기를 갖고 있습니다. 포도와 머루는 덩굴손 모양의 줄기를 가지며, 탱자나무는 가시가 있는 줄기를 형성합니다. 대나무는 뿌리줄기를 형성하는 반면, 선인장은 잎모양의 줄기를 보여줍니다. 참나리는 살눈 모양의 줄기를 갖고 있고, 천남성은 알모양의 줄기를 보여주며, 칸나는 뿌리줄기를 형성합니다. 이렇게 각기 다른 형태와 특징을 가진 다양한 줄기들은 해당 식물들의 생존 환경과 특성에 맞춰진 변화를 보여줍니다.

 

뿌리

뿌리는 식물의 중요한 영양 공급원 중 하나입니다. 보통 땅속에 잠겨있거나 다른 물체에 박혀 있어서 수분과 양분을 흡수하고, 식물이 넘어지지 않도록 지탱하는 역할을 합니다. 뿌리는 또한 잎에서 광합성을 통해 생산된 양분이 줄기를 통해 운반되어 오면, 그 양분을 저장하기도 합니다. 

뿌리의 성장은 뿌리 끝에 위치한 생장점에서 이루어집니다. 이 생장점은 '뿌리골무'라고 불리는 죽은 세포로 둘러싸여 있어서 보호를 받습니다.

뿌리는 표피로 둘러싸여 있는데, 이 표피 세포 중 일부가 밖으로 길게 자라면서 뿌리털을 형성합니다. 이 뿌리털은 흙 속의 물과 무기 양분을 흡수합니다. 뿌리 내부에는 이렇게 흡수된 물과 무기 양분이 올라가는 통로인 물관과, 잎에서 광합성을 통해 만들어진 양분이 내려오는 통로인 체관이 있습니다. 이러한 구조는 식물이 영양을 공급받고, 이를 전달하며 생장하는 데 매우 중요한 역할을 합니다.

쌍떡잎식물과 외떡잎식물의 뿌리는 형태와 특징에서 차이가 있습니다.
쌍떡잎식물의 뿌리는 이들 식물은 가운데에 굵고 곧은 원뿌리가 있고, 그 주위에 많은 곁뿌리가 갈라져 나옵니다. 이런 형태는 민들레, 호박, 명아주, 복숭아나무, 살구나무, 밤나무 등에서 찾아볼 수 있습니다.
외떡잎식물의 뿌리 이들은 원뿌리와 곁뿌리의 구별이 없이, 여러 개의 굵기가 비슷한 수염뿌리가 한 곳에서 많이 벋어있습니다. 벼, 보리, 밀, 옥수수, 강아지풀, 백합 등이 이러한 형태를 보여줍니다.

 

 

 

식물의 번식

각각의 방식으로 꽃가루가 전달되고 수정되는 과정은 종자식물이 번식하는데 중요한 역할을 합니다. 그런데 꽃가루를 옮기는 매개체들은 풍매화, 충매화, 조매화, 수매화로 나눌 수 있습니다. 각 방법은 꽃가루를 전달하는 방식에 따라 구분되고, 식물들은 이러한 방법들 중 하나를 택해서 번식을 합니다. 가루받이가 일어나면 꽃가루에서 꽃가루관이 자라 내려 밑씨로 향하고, 그 안의 핵이 밑씨 안으로 들어가면서 수정됩니다. 그 후 밑씨가 자라서 씨가 되고, 씨방은 자라서 열매가 됩니다.

- 풍매화: 바람에 의해 꽃가루가 전달되는 방식으로, 보통 겉씨식물과 외떡잎식물에서 나타납니다. 예를 들면 은행나무와 벼 등이 이 방식을 사용합니다.
- 충매화: 곤충이 꽃가루를 전달하는 방식으로, 꽃잎이 화려하고 꿀이 많으며 특이한 향기를 내는 꽃들이 대표적입니다. 주로 벌이나 나비와 같은 곤충의 도움을 받으며, 무궁화나 호박 등에서 볼 수 있습니다.
- 조매화: 새가 꽃가루를 전달하는 방식이며 열대 지방에서 자주 나타납니다. 동백나무를 예로 들 수 있지만 온대 지방에서는 그리 흔하지 않습니다.
- 수매화: 물에 의해 꽃가루가 전달되는 방식으로, 검정말이나 나사말과 같은 식물에서 볼 수 있습니다.

 

식물들은 씨앗을 퍼뜨리는 다양한 방법들을 가지고 있습니다. 일부 식물은 날개나 갓털과 같은 것으로 바람을 타고 멀리 날아가며 씨앗을 흩뿌리고, 또 다른 식물들은 동물의 몸에 붙어 이동하거나, 맛있는 열매를 통해 동물에 의해 먹히고 배설되는 방식을 통해 씨앗을 퍼뜨립니다.

- 바람에 의한 퍼짐: 소나무나 단풍나무와 같은 식물의 씨앗은 날개가 있어서 바람을 타고 멀리 날아갑니다. 민들레의 씨앗은 갓털로 바람을 타고 멀리 퍼집니다.

- 동물에 의한 퍼짐: 진득찰은 겉면에 털이 붙어 동물의 몸에 붙어 다닙니다. 도깨비바늘이나 가막사리는 가시 모양의 씨앗으로 동물의 몸에 붙어 이동합니다. 먹음으로써 멀리 퍼지는 씨앗도 있습니다. 맛있는 열매를 먹은 동물들이 소화를 하지 못하고 배설물과 함께 나오면서 씨앗이 퍼집니다.

- 터져서 퍼짐: 봉선화나 괭이밥, 그리고 대부분의 콩과 식물들은 익은 꼬투리가 터지면서 씨앗을 흩뿌립니다. 마름이나 야자나무의 열매에는 공기 주머니 같은 것이 있어서 물에 떠서 이동합니다.

 

민꽃식물은 다양한 방법으로 번식합니다. 고사리나 고비와 같은 양치식물은 잎 뒷면에 홀씨주머니를 형성하고, 홀씨가 떨어져 싹이 돋는 번식 방법을 가지고 있습니다. 이끼나 버섯과 같은 민꽃식물도 비슷한 방법으로 홀씨를 만들어 번식하는데, 이를 '포자 번식'이라고 부릅니다. 

그 외의 번식 방법으로는 '영양생식'이 있습니다. 이 방법은 꽃이 피지 않고 줄기, 뿌리, 잎과 같은 영양기관을 통해 번식하는 방식으로, 암술이나 수술과 같은 성 구별 없이 일어나는 무성 생식에 해당합니다. 주로 많은 개체를 빠르게 번식시키거나 우수한 형질을 유지하는 데 사용됩니다.

1. 꺾꽂이 (삽목): 줄기나 가지, 뿌리를 잘라서 흙에 심으면 새로운 개체가 생성됩니다. 포도나 국화 등에서 사용됩니다.
2. 잎꽂이: 잎을 잘라서 흙에 심으면 새로운 식물이 자라납니다. 베고니아나 산세비에리아에서 사용됩니다.
3. 접붙이기 (접목): 나무의 부분을 접가지에 붙여 번식시키는 방법으로, 감나무나 사과나무 등에서 사용됩니다.
4. 휘묻이 (취목): 가지를 휘어서 흙에 묻으면 새로운 뿌리가 생기는 방법으로, 뽕나무나 개나리 등에서 사용됩니다.
5. 포기나누기 (분주): 많은 포기를 나눠서 다른 곳에 심는 방법입니다. 부추나 난초 등에서 사용됩니다.
6. 알뿌리나누기: 많은 알뿌리를 나눠서 다른 곳에 심는 방법입니다. 달리아 등에서 사용됩니다.