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양치식물

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양치 식물관다발 식물 중에서 꽃이 피지 않고 홀씨로 번식하는 식물이다. 양치식물(羊齒植物,Pteridophytes)은 꽃도 씨앗도 만들지 않는 관다발식물(목질부와 체관부를 지닌 식물)의 일종이다.

양치식물과 선태식물은 꽃을 피우지 않는 대신 포자(홀씨)를 만들어서 번식을 시킨다.

먼저 고사리(포자체)의 잎의 뒷면에 다수의 포자낭(胞子囊)이 생기고, 포자낭 속에서 수많은 포자가 만들어진다. 이 포자가 땅에 떨어져 발아하면 전엽체가 된다. 전엽체는 보통 길이 0.5∼2㎝의 하트형이고 소형의 우산이끼류나 녹조류와 같이 보이는데, 꼬리부의 뒷면에는 장정기가 생기고, 선단부에는 장란기가 생겨 각각 정자와 난세포를 만든다. 장란기 속에서 합체하여 접합자(接合子)가 되고, 다시 분열하여 배(胚)가 된 다음 이것이 생육하여 새로운 고사리가 된다. 이 세대교번을 통하여 핵상교번(核相交番)을 보면, 포자체는 핵상이 2n인 복상(複相)이고, 전엽체는 포자 형성 때의 포자모세포의 감수분열 때문에 핵상이 n인 단상(單相)이 된다. 그래서 정자와 난세포가 합체한 접합자는 다시 복상이 된다. 이와 같이 양치식물에서는 세대교번과 핵상교번이 일치하고 있다. 포자체, 즉 고사리의 몸에는 관다발이 있는데, 속씨식물에서 볼 수 있는 물관은 없고 헛물관이 있다. 포자낭이 생기는 방식은 종에 따라 다르다. 뿌리줄기에서 대형의 잎이 드문드문 나오는 고사리류에서는 잎의 가장자리나 뒷면에 포자낭이 군생하고, 줄기 위에 작은 잎이 밀생하는 석송류에서는 잎의 표면에 1개의 포자낭이 생긴다. 또 몸에 마디가 있는 속새류에서는 변형한 가지 끝에 포자낭이 군생한다. 석송류와 속새류는 꽃의 원형이라고 할 수 있는 포자낭 이삭을 만든다. 전엽체에는 지상생과 지중생이 있다. 지상생은 대부분의 고사리류와 속새류에서 볼 수 있으며, 일반적으로 하트형이지만 주걱모양(아네미아), 띠모양(일엽아재비), 실모양(괴불이끼) 등 특이한 것도 있다. 어느 것이나 모두 녹색이고 광합성을 한다. 지중생의 전엽체는 덩이모양(고사리삼·석송)이거나 가는 원기둥모양(줄고사리·솔잎란)이며, 엽록체는 없으나 내생균(內生菌)을 공생시켜 균영양(菌營養)으로 생육한다. 전엽체에는 유성생식기관인 장정기와 장란기가 생겨 정자와 난세포를 만든다. 장정기는 몇 개의 벽세포(壁細胞)에 싸여 있고 구형 또는 반구형이며, 체표에 노출되어 있는 수가 많다. 정자는 나선모양으로 1∼2회 감긴 선형의 핵인데, 두부에 다수의 편모가 붙어 있다. 다만 부처손의 편모는 2개이다. 일반적으로 하등한 것일수록 장정기가 대형이고 벽세포 수가 많으며, 속에서 만들어지는 정자의 수도 많다. 장란기는 경부(頸部)와 복부(腹部)로 되고, 경부에는 보통 핵이 2개인 1개의 경구세포(頸溝細胞)가 있고, 복부에는 난세포와 복구세포(腹溝細胞)가 있다. 성숙하면 경구세포와 복구세포는 녹아서 약산성의 점액이 되어 방출된다. 이 물질에 대하여 양(+)의 주화성(走化性)을 갖는 정자가 경부에 모여 경구를 지나서 난세포에 도달하여 수정한다. 수정란은 장란기 속에서 배(胚)가 되고, 뒤에 어린 고사리로 생장한다.