식물의 생식 방법

식물의 생식 방법

식물은 유성생식이나 무성생식으로 번식한다. 유성생식은 유전자(유전물질)가 들어 있는 정핵과 난세포가 결합하여 새로운 식물을 만드는 생식 방법으로, 새로 만들어진 개체는 양쪽 부모로부터 유전자를 물려받지만 양쪽 부모와는 다른 특성을 가질 수 있다. 무성생식은 부모 중 한 개체에서 유전자를 물려받기 때문에 그 개체와 독같은 형질을 지니게 되는 생식 방법이며, 영양생식 등이 있다.

 

유성생식

세대교번이라고 하는 복잡한 생활사로 나타나며, 뚜렷한 두 세대네 두 단계가 교대로 나타난다. 생활사의 한 단계는 배우체인데, 대부분의 식물에서 배우체는 육안으로는 거의 볼 수 없는 작은 크기이다. 배우체는 배우자, 즉 정핵과 난세포를 생성하는데, 식물에 따라 배우체가 정핵이나 난세포의 둘 중 하나 또는 둘 모두를 생성할 수 있다. 정핵과 난세포가 결합하면 수정란이 발달하여 생활사의 다른 단계로 들어간다. 이 단계의 식물은 포자체인데, 우리가 보는 식물은 거의 포자체이다. 

 

 

종자식물

세대교번은 복잡하게 얽힌 두 단계를 거치는데ㅣ, 그 단계 중 포자체 세대만 육안으로 볼 수 있다. 포자체는 암수 생식기관인 배우체를 만들고 이들은 생식기관 속에 묻혀 있으므로 보이지 않는다. 

 

속씨식물은 생식기관이 꽃 속에 있는 식물이다. 수생식 기관인 수술 끝에는 꽃밥이 있고, 암생식기기관인 암술의 씨방 속에는 밑씨가 들어 있다. 꽃밥 속의 화분과 밑씨 속의 난세포가 배우체이다. 밑씨에서 난세포가 만들어지는데, 이것이 암배우체이다. 화분은 수배우체인데 이것이 두 개의 정핵을 만든다. 수정이 되기 위해서는 꽃밥에서 화분 알갱이가 암술로 옮겨져야한다. 이 과정을 수분이라고 하며 수분에는 자가수분과 타가수분이 있다.

 

화분이 암술머리에 닿으면 화분관이 암술대를 통해 밑씨 속으로 들어간다. 그 화분관이 자라는 동안에 두 개의 정핵이 생기는데, 그 중 하나는 난세포와 결합하여 포자체인 배를 만들고 또 하나는 극핵 두 개와 결합하여 배젖을 만든다. 그 다음에 씨껍질이 만들어진다. 

 

구과식물은 생식기관이 구과 속에 들어 있는 겉씨식물이다. 화분을 가진 수구과는 작고 연하며 구조가 간단하지만 암구과는 수구과보다 크고 단단하다. 수구과에는 화분을 만드는 작은 포자낭이 있다. 암구과에는 여러 개의 실편이 있고, 그 위 표면에 밑씨가 두 개 놓여 있으며 그 속에서 각각 난세포가 만들어진다. 

 

바람이 수구과의 화분을 암구과로 운반하면 화분은 주공이라는 구멍을 통해 밑씨로 들어간 뒤 화분관을 만들기 시작하며 여기에는 두 개의 정핵이 발달한다. 화분관이 난세포에 도달한 후, 두 정핵 중의 하나가 난세포와 수정하며 나머지 한 정핵은 없어진다. 겉씨식물은 종류에 따라 수분된 뒤 수정할 때까지의 시간이 다른데, 소나무는 약 1년, 은행나무는 약 3개월이 걸린다. 이 기간에 수배우체는 정핵의 상태로 머물러 있다. 수정란이 발달하여 포자체인 배가 되고 배가 들어 있는 밑씨는 씨가 된다. 

 

양치류와 선태류의 경우는 포자체와 배우체 세대가 매우 다르다. 양치류의 포자체는 잎이 있고 배우체보다 훨씬 크며, 우리가 육안으로 보는 고사리이다. 포자체는 각 잎의 가장잘나 뒷면에 포자낭군을 이루고 포자낭에서 포자가 발달한다. 포자는 익으면 땅으로 떨어져 거의 눈에 띄지 않는 심장 모양의 배우체인 전엽체로 자란다.

 

 

배우체에는 암수 생식기관이 모두 있다. 이동하기에 충분한 물이 있으면 정자와 난자가 결합하여 수정하고, 수정란은 성숙한 포자체인 고사리로 자란다. 선태류의 배우체는 솔이끼와 같이 길고 곧은 줄기와 그 끝의 꼬투리처럼 생긴 주머니로 되어 있어 눈으로 볼 수 있다. 포자체는 배우체 끝의 생식기 속에 생기므로 눈으로 보이지 않는다. 포자체는 물과 양분을 배우체로부터 얻으면서 자란다. 우리가 솔이끼나 우산이끼라고 알고 있는 식물이 이 배우체이다.

 

 

 

영양생식

식물은 재생이라는 과정을 통해 잃어버린 부분을 다시 생성할 수 있다. 따라서 식물의 뿌리나 줄기 등 어느 한 부분이 하나의 완전한 식물로 자랄 수 있다. 딸기의 영양생식은 지표면을 따라 가늘고 긴 기는 줄기를 뻗고 마디가 땅에 닿는 곳에서 뿌리와 새 잎과 줄기가 나온다. 어미 나무에서 분리되면 새로운 식물로 자란다. 고사리, 붓꽃, 많은 풀, 일부 관목과 교목이 이런 방법으로 땅속줄기로부터 증식한다.

 

잡초는 영양생식을 통해 잃은 부분을 회복하기 때문에 빠르게 퍼져나가므로 완전히 없아기가 힘들다. 민들레는 땅 속에 뿌리의 일붐ㄴ 남아 있어도 새로운 줄기와 잎이 돋아난다. 영양생식을 이용하여 사과, 귤, 바나나, 오렌지, 감자 등 많은 작물을 재배한다. 예를 들면 감자를 눈이 하나씩 있도록 여러 조각으로 잘라 심으면 씨를 심는 것보다 훨씬 빨리 새 감자를 얻을 수 있다. 영양생식은 마늘, 글라디올러스, 붓꽃, 백합, 튤립과 같이 비늘줄기는 구슬줄기로 번식하는 화초에도 널리 이용된다. 꺾꽃이, 접붙이기, 휘묻이도 영양생식을 이용한 생식 방법이다.