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35.1:

수분과 꽃 구조

JoVE 核
生物学
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JoVE 核 生物学
Pollination and Flower Structure

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꽃은 생식하는 다중 작업자이다대부분 종의 꽃은정자를 방출하고 알을 만들고 저장하며정자를 포착하여 수정한다수정 후에, 꽃은 씨를 만들고, 종종 열매를맺는다꽃 기관에는 4 가지의 유형이 있다꽃받침, 꽃잎 수술 및 심피이다꽃받침은 꽃눈을 싸고 보호하며보통 녹색이고 잎 모양이다꽃잎은 다른 꽃 구조를 보호하고종종 밝은 색인데꽃가루 매개자를 유혹한다수술과 심피는 꽃의 생식 기관이다이들은 포자를 형성하는데, 이는정자와 난자로 발달한다수술은 필라멘트와 꽃밥으로 되어 있다.꽃밥의 세포는 포자를 만들고포자는 화분립으로 발전하고 정자를 생산하게 된다심피는 씨방, 암술대 및 암술머리로 되어 있다씨방은 하나 이상의 밑씨를 포함한다밑씨에서, 알을 갖고 있는 배아 자루가 형성된다암술대는 씨방에서 암술머리까지 이어진다끈끈한 암술머리는 화분을 잡고 유동 정자가 고정 알에도달하게 해준다수정 밑씨는 씨로 발달한다 28 수정과 종자 형성이 이루어지려면꽃 식물은 수분이 되어야 한다수분은 정자원인 꽃가루가밑씨를 포함하는 꽃 부분인 난소원까지 이동하는 것이다꽃 식물에서는 꽃가루가 꽃밥에서 암술머리까지이동한다대부분 식물은 동물이 수분시키는데동물이 종종 넥타와 화분을 먹고 나른다가장 흔한 꽃가루 매개자는 곤충, 즉 꿀벌나비, 나방 혹은 파리이다많은 새나 박쥐종도 또한 매개자이다수분 매개자는 또한 바람 및 덜 흔하지만 물도 될 수있다이를테면 풀은 종종 많은 자그만 화분립을 방출하는데바람으로 흩어진다수분 후에는 꽃가루관이 형성되고정자가 밑씨에 배출되어수정이 일어난다수정은 꽃이 열매를 맺게 만들고밑씨는 종자가 된다하지만 수분되지 못한 꽃은 보통 열매를 맺지 못하고죽는다

35.1:

수분과 꽃 구조

꽃은 관속 속씨식물(angiosperm)의 생식 구조, 그리고 종자를 생성하는 구조입니다. 전형적으로, 꽃은 꽃받침조각(sepal), 꽃잎(petal), 수술(stamen), 그리고 심피(carpel)로 이루어져 있습니다. 꽃받침조각과 꽃잎은 영양 꽃 기관입니다. 수술과 심피는 생식기관입니다.

꽃은 종자를 생산하기 위해 수분(pollination)되어야 합니다. 속씨식물의 수분은 꽃가루가 수술의 꽃밥(anther)에서 심피의 암술머리(stigma)로 이동하는 것을 말합니다. 꽃은 자가수분(self-pollination) 또는 타가수분(cross-pollination)될 수 있습니다. 그러나 대부분의 식물은 자가수분을 막는 기작이 발달해 있습니다.

타가수분은 다른 식물의 꽃 사이에서 꽃가루가 이동하는 것입니다. 타가수분은 꽃가루 매개자(pollinator)라고 불리는 동물(가장 일반적으로 곤충)에 의해 수행됩니다. 꽃가루 매개자들은 꽃에서 꽃으로 꽃가루를 옮깁니다.

식물은 다양한 꽃가루 매개자들을 끌어들이기 위해 꽃에서 발견되는 다양한 특징들을 진화시켰습니다. 예를 들어 벌은 달콤한 향기가 나는 밝은 파란색과 노란색 꽃에 가장 끌리는 반면, 파리는 썩은 고기 냄새가 나는 꽃에 끌립니다.

여러 새들도 꽃가루 매개자입니다. 새들은 약한 후각을 가지고 있지만, 밝은 빨간색과 노란색 꽃에 시각적으로 끌립니다. 일부 박쥐 종도 매개자 역할을 합니다. 예를 들어 작은긴코박쥐는 꿀과 꽃가루를 먹으면서 동굴과 선인장의 종을 수분시킵니다.

일부 식물은 동물보다는 바람이나 물에 의해 수분 되며, 이런 꽃들은 덜 화려하고 꿀이 없습니다. 예를 들어, 잔디는 바람에 흩날리는 작은 꽃가루 알갱이를 방출하는 녹색의 무취인 꽃을 가지고 있습니다.

많은 꽃이 수술과 심피 둘 다 가지고 있지만, 어떤 꽃은 수술과 심피 둘 중 하나가 없는 단성(unisexual)입니다. 이런 식물에선 수술을 가진 꽃과 심피를 가진 꽃이 같은 개체에 있거나, 어떤 경우엔 각각 다른 개체에 있기도 합니다. 또한, 어떤 식물은 번갈아 가며 수꽃, 암꽃, 그리고 수꽃 암꽃 모두를 만들 수 있습니다.

Suggested Reading

Fleming, Theodore H., Cullen Geiselman, and W. John Kress. 2009. “The Evolution of Bat Pollination: a Phylogenetic Perspective.” Annals of Botany 104 (6): 1017–43. [Source]

Willcox, Bryony K, Marcelo A Aizen, Saul A Cunningham, Margaret M Mayfield, and Romina Rader. 2017. “Deconstructing Pollinator Community Effectiveness.” Current Opinion in Insect Science 21: 98–104. [Source]