식물[植物]

 

 

 

 

 

식물[植物]

 

정의

생물계를 구성하고 있는 것 중 동물을 제외한 생물.

 

내용

미생물에 대한 연구가 이루어지기 전까지는 생물계를 동물계와 식물계로 구별하였다. 동물과 식물의 구별은 오랜 세월에 걸친 진화과정에서 갈라진 것이기 때문에 원시적 생물체에 있어서는 차이가 뚜렷하지 않은 것이 있다.

즉 유글레나는 동물과 식물의 특색을 모두 지니고 있어 판단을 흐리게 한다. 일반적으로 식물이란 것은 세포막을 형성하며, 엽록체로 광합성을 하여 독립영양 생활을 함과 동시에 동물같이 움직이지 못하는 특색이 있다.

지구상에서 자라고 있는 식물종수를 30만 내외로 보고 있다. 그런데 이의 반 이상이 엽록체가 없는 균류이다. 따라서, 생물계를 동물·균류 및 식물계 등 3개로 나누고자 하는 학자도 있다.

과거에는 종자식물에 중점을 두어왔으나 점차 포자식물(胞子植物：無性生殖하는 홀씨 식물)에 중점을 두기 시작하여 지금은 식물계를 10∼16문으로 나누고 종자식물은 이 중의 2문으로 취급하기 시작하였다.

그러나 각 문의 위치와 구성요소에 대한 의견차이가 많아 어느 법식이 옳고 어느 법식이 나쁘다는 판단을 내리기가 어렵다. 20세기 전반까지는 엥글러(Engler,H.)의 분류법식을 주로 채택하고 있었으나 미나리아재비목에 대한 학설의 대두로 인해 한때 주춤하였다.

독일의 침머만(Zimmermann,R.), 미국의 크론퀴스트(Cronquist,A.), 소련의 타크타잔(Takhtajan,A.)이 구상한 고등식물에 대한 분류법식은 일부에서 받아들이고 있으나 아직도 개정된 엥글러의 법식에 친근감을 느끼는 사람이 많은 듯하다.

일반적으로 단세포식물을 원시적인 형태라고 보고 있다. 우리가 현재 볼 수 있는 세균류와 남조류(藍藻類：下等藻類의 하나)는 세포 중앙에 핵이 없고 핵물질이 모여 있는 무핵생물이다. 이러한 원시형에서 단세포단계로 발전할 때 세포 내에서 생기는 기능의 분화로서 아메바상·편모상 및 포막상 등 3개의 방향으로 갈라졌다.

단세포단계에서 발달하여 다세포 단계에 이른 생물체는 기능의 분화와 더불어 조직의 분화가 일어날 때 동물과 식물의 구별이 생겼다. 동물은 발생 초기에 만들어진 낭배(囊胚)가 내부로 향하여 발전하고 겉은 원형질막으로 싸여 아메바 같은 운동을 한다. 이것을 원생동물(原生動物：고생대에 번성했던 원시적인 동물)이라고 한다.

식물은 다세포단계에서도 세포벽이 여전히 생기며 원형질 연결사로써 세포 상호간의 연락을 한다. 발육은 동물과는 반대로 밖으로 향하여 발전한다. 다세포단계에서는 많은 세포가 함께 붙어 있으나 단세포의 성격이 강하여 그 이상의 발전을 할 수 없었다.

그러나 여기에서 한 단계 발전하여 세포가 한 평면으로만 분열하여 사상체(絲狀體)로 되는 것, 양면으로 갈라져서 평면체(平面體)로 되는 것, 더 나아가서 3평면으로 분열하여 입체적으로 발전하는 것이 생겼다.

입체단계에서는 내외부 세포의 생활상이 달라짐으로써 조직의 분화가 생겼다. 사상체·평면체 및 입체단계를 합쳐서 엽상체단계라고 한다.

① 경엽체단계：물속에서 자라던 식물이 어떤 기회에 육상으로 올라오게 되어 식물체에는 많은 변화가 생겼다. 수분을 흡수하는 부분과 이것을 노출된 부분으로 옮길 기관이 필요하였다. 따라서, 식물은 양분을 흡수하는 뿌리와 광합성을 할 수 있는 줄기로 발달하였다. 이끼식물이 바로 이 단계이다.

② 관속의 발달：이끼류의 줄기는 조직의 분화가 거의 없고 거의 비슷한 세포로 구성되어 있다. 그러나 관속식물에는 줄기를 지탱하며 광합성을 하는 부분과 식물체 각 부에 수분과 양분을 보낼 수 있는 관속이라는 조직이 발전하였다.

솔잎난 같은 원시형에서는 광합성을 하는 피층과 통도작용을 하는 관속밖에 없으나 보다 발전한 종류에서는 목질부라는 튼튼한 조직이 발달하여 큰 나무로 발전할 수 있는 체제를 갖추게 되었다.

③ 소엽과 대엽단계：크게 자라는 나무의 잎도 같이 커졌는데 두 개의 경로로 진화되었다고 본다. 하나는 가지 겉의 돌기에서 발전하였고 다른 것은 가지의 전체가 옆으로 오리발처럼 편평하게 되어 잎이 되었다고 풀이한다. 전자를 소엽, 후자를 대엽단계라고 한다.

④ 포자단계와 종자단계：양치식물의 포자는 땅에서 n세대의 전엽체와 2n세대의 아포체로 된다. 종자식물에서 꽃가루는 포자식물의 웅성포자에 해당되지만 땅에서 싹이 트지 않고 자성생식기 안에서 자란다.

자성포자는 포자낭에 해당되는 주심 속에서 만들어진다. 이 포자는 모체에서 떨어지지 않고 주심 속에서 자라서 배낭을 만든다.

배낭은 양치식물의 전엽체에 해당되므로 여기에서 자성생식기관이 발전한다. 종자는 배낭 속에서 수정하여 자란 배와 그 옆에 마련된 배유(胚乳：배젖)로 구성된다. 종자는 일정한 기간 휴식을 취한 다음 싹이 트면 배유를 흡수하면서 자란다.

우리 나라의 식물상은 북대식물계의 중일구계역(동아구계역)에 속하며 대체로 온대의 특성을 지니고 있다. 한국구와 한일난대구로 구분되며 북에는 만주구, 서에는 화북구, 그리고 동쪽은 일본온대남부와 연결된다.

한일난대구는 일본의 북위 38°선과 우리 나라의 남쪽 해안선을 거쳐 중국의 준하와 진령을 연결하는 선의 남쪽지역이며 종가시나무가 표식종이다.

동백나무·송악·후박나무·참식나무·북가시나무·참가시나무·구실잣밤나무 및 개산초나무 등이 공통종이다. 이 지역 안에서 한라산의 높이 500∼1,500m, 울릉도의 600m 이상에서 자라는 낙엽활엽수림은 난대분자로 포위되어 있기 때문에 따로 떨어져 있다.

한국구는 대부분이 온대이며 지난날 경상북도지방에서 너도밤나무속 식물이 자란 흔적이 있으나 지금은 울릉도에 그 일부가 남아 있을 뿐이다.

참나무류와 소나무가 전역에 퍼져 있다. 전나무와 잣나무는 중부지방의 고산지대까지 내려오고 서어나무는 중부까지 올라왔다. 고산지대에서 자라는 분비나무·가문비나무 및 눈잣나무 등 한대수종은 제3기의 한랭하였던 때의 유물이다.

남북으로 긴 반도의 동쪽에 함경산맥과 태백산맥이 치우쳐 있으므로 동해안은 경사가 급하지만 서해안은 완만한 경사로서 넓은 갯벌이 있다. 식물의 분포는 남북의 차는 있으나 난류가 동·서안 가까이 비슷하게 흐르기 때문에 동서의 차는 없다.

남부는 온난지수가 100℃ 이상이므로 대나무류가 자라고 호랑가시나무·꽝꽝나무·감태나무·이팝나무·개서어나무·푸조나무·금털고사리·금새우난·애기장대 및 백양꽃 등이 자란다. 중부는 온난지수 85∼100℃이며 동쪽 해안에는 해안식물이 적으나 서쪽에는 풍부하다. 순비기나무·해당화·곰솔·소사나무 등의 목본류와 통보리사초·도깨비사초·갯완두·왕잔디·나문재·칠면초 등의 초본류가 이 지역에서 자란다.

내륙지방에서는 왕버들·개산초 및 개수양버들이 남쪽에서 자라고 북으로 갈수록 비술나무와 단풍류가 많아지고 만리화가 자란다.

북부는 온난지수 90℃ 이하의 지역이며 개느삼·금강조팝나무·금강초롱 및 부전바디 등의 특산식물과 더불어 눈잣나무·잎갈나무·눈측백나무·채양버들·신이대·빈추나무·댕강나무·수수꽃다리·갈기조팝나무 등의 목본식물과 더불어 돌부채손·당분취·자주꽃방망이·국화방망이·말나리 및 솔나리 등의 초본류가 자란다.

한대는 평안도의 동부에서 함경산맥에 따른 고산지대로서 높이 2,000m가 넘는 산들이 많다. 잎갈나무·가문비나무·분비나무·종비나무·풍산가문비나무 등의 침엽수와 자작나무류가 나타나고 지대가 높아짐에 따라 들쭉·좀참꽃·곱향·단천향·설령오리나무 및 콩버들과 같은 작은 버드나무류와 더불어 병품쌈·장군풀 및 덩굴현호색 등의 초본류가 있다.

지구상에는 30만 종 이상의 식물이 자라고 있다고 보고 있다. 처음에는 단순한 식별을 목표로 하여 분류하였으나 점차 상호 혈연관계가 있다는 사실을 알게 된 다음에는 혈연관계를 배경으로 한 분류법식이 나타나기 시작하여 많은 법식이 발표되었다.

20세기 전반까지는 대부분 엥글러법식을 따랐으나 식물과학의 발전은 새로운 방향으로 전진하고 있다. 여기에 엥글러법식을 토대로 약간 수정된 것을 소개하면 다음과 같다.

① 세균식물문：단세포생물이며 보통 세균이라고 한다. 때로 실처럼 길어지거나 덩어리로 되지만 방사균 이외에는 진정한 조직체를 형성하지 않는다. 크기는 작아서 현미경으로 볼 수 있는 크기이며 핵·색소체 등이나 광합성을 할 수 있는 색소도 가지고 있지 않다. 번식은 분열 또는 내생포자 형성으로 하며 뚜렷한 유성생식의 형식이 없다.

세포막이 있으며 외관적인 형태에 따라서 구균(球菌)·간균(桿菌) 및 나선균(螺旋菌) 등으로 구분하기도 한다. 생물에 기생하여 병을 일으키는 종류가 많으나 발효 등을 일으켜서 우리의 일상생활에 도움이 되는 종류도 많다. 뿐만 아니라 분해작용으로써 물질을 분해하여 우리 주변의 물질균형을 유지시키는 것도 이 균의 식물이다.

② 남조식물문：핵과 엽록체가 없으며 단세포생물로서 사상체로 되기도 하지만 원형질의 연락이 되지 않고 무성번식을 하며 세균류와 더불어 원시적이다.

광합성 색소로는 엽록소 a 외에 남조소(藍藻素：청색의 수용성 색소 단백질)와 홍조소(紅藻素：홍색의 색소 단백질)를 가지고 있다. 물·공기·토양 및 암석면 등에 널리 분포하며 이분법·절단법 및 포자법 등 무성번식을 한다.

③ 유글레나식물문：대부분 운동성 단세포로 되어 있으나 뭉치는 것도 있다. 함유색소가 녹조식물과 비슷하기 때문에 녹조류에 포함시킨 사람도 있으나 소화도(消化道)가 있어서 원형질의 구조가 전연 다르다. 색소체는 엽록소 a·엽록소 b·베타 카로틴 및 특수한 크산토필이다.

저장물질은 전분같이 물에 녹지 않는 파라미론과 지방이다. 편모는 1∼3개이며 소화도에서 나왔고 증식은 세포분열에 의하며 민물에서 살고 있다.

④ 황갈조(黃褐藻)식물문：세포 끝에 2개의 편모(鞭毛)가 있기 때문에 쌍편모조류라고도 하는 단세포생물이다. 엽록소 a·엽록소 c 및 크산토필계의 색소로써 광합성을 한다. 세포에는 염주 같은 염색질을 지닌 핵이 있는 것이 이 문의 특색이다.

끝에 2개의 편모가 달린 세포에는 옆에 홈이 있는 것과 없는 것이 있으며, 전자에서는 편모가 홈에서 발달한다. 많은 종류가 바다에서 식물플랑크톤의 구성원으로 되어 있는데 때로는 폭발적인 증식으로 적조현상(赤潮現像)을 일으킨다.

⑤ 황색식물문：단세포이며 베타카로틴과 크산토필이 많이 들어 있어 황록색 또는 금갈색으로 된 조류이다. 저장양분은 구조를 알 수 없는 탄수화물인 류코신과 유지이며 전분을 형성하지 않는다.

세포막은 도시락처럼 뚜껑이 있으며 규산이 들어 있는 것도 있다. 편모가 있는 것과 없는 것, 그리고 단세포인 것과 집합체로 된 것 등이 있다. 세포분열에 의한 무성생식이 보편적이지만 유성생식을 하는 것도 있으며 돌말이 이에 속한다.

⑥ 녹조식물문：녹색식물 중에서 체제가 가장 간단한 종류이며 엽록소 a·엽록소 b를 많이 포함하고 있다. 분류기준에 따라 포함되는 식물종 수가 결정되며 생식세포의 형태, 엽록소의 특색 등에 중점을 두기도 한다.

영양체의 구조에는 세포수·편모 수·운동성 등이 고려되고 세포 수에 있어서는 단세포가 실처럼 길어진 것, 단핵세포가 평면으로 자라는 것, 다핵세포가 실처럼 자라든가 입체적으로 발달하는 것, 다핵의 1세포로 되는 것과 석회질로 덮이는 것 등이 있다. 광합성의 결과 녹말을 만든다. 포자 등에 의한 무성생식과 체세포의 접합 또는 생식세포의 결합은 이 군에서 가장 보편적인 현상이다.

⑦ 차축조(車軸藻)식물문：민물에서 자라는 다세포식물이며 쇠뜨기같이 생겼다. 색소가 녹조류와 비슷하기 때문에 녹조식물문에 포함시키기도 하지만 유성생식기관이 다르므로 독립시킨다. 식물체 끝에 위치한 생장점에서 밑으로 분열한 2개의 세포 중에서 위쪽의 것은 다시 분열하여 마디를 형성한다.

밑의 세포는 분열하지 않고 길어져서 절간세포(節間細胞)로 되며 다핵성이 된다. 마디에서는 가지가 윤생(輪生)한다. 이 영양체는 n세대로서 마디의 잎 위에서 조란기와 조정기가 발달하여 생식기를 생산한다.

⑧ 갈조식물문：비교적 발전된 조류로서 다량의 크산토필이 들어 있으므로 황갈색으로 나타난다. 6종류의 크산토필이 들어 있는데 이 중에서 3종류는 이 군 특유의 종류이다. 저장된 합성생산물은 라미나린과 만니톨이며 전자는 건조량의 7∼35％ 정도 들어 있다. 모든 종류가 다세포이며 간단하게 생긴 종류도 가지가 갈라지지 않은 것이 없다.

큰 것은 길이 10여m에 달하며 체제가 분화된 것은 모자반처럼 잎·줄기 및 뿌리의 부분으로 구분된다. 유조직과 위유조직이 있고, 점액강도가 있는 것도 있고, 정단 또는 식물체의 일부에 생장점이 있다.

포자에 의한 무성생식과 배우자에 의한 유성생식으로 퍼지며 미역이나 모자반처럼 식용으로 되는 것이 있고 또, 알긴산의 생산 등 우리의 생활과 관계가 깊은 종이 들어 있다.

⑨ 홍조식물문：홍색·자주색 및 청록색이 도는 고착성 조류로서 단세포인 것도 있으나, 대체로 크며 남조류와 가까운 유연관계가 있다. 식물체에는 피코에리트린(phycoerythrin)이라는 홍색소가 많기 때문에 다른 빛이 나타나지 못한다.

산호말은 세포 겉이 석회질로 덮여 있어서 마치 산호같이 보이며 김과 우뭇가사리 등은 우리가 잘 알고 있는 종류들이다. 생식은 무성·유성으로 하며 생식세포에 편모가 없으므로 운동성이 없다. 유성생식 방법은 홍조류 분류의 기본이 되어 있으며 매우 복잡하다. 웅성핵이 물결에 따라 자성생식기와 합쳐서 과포자(果胞子)를 형성한다.

⑩ 점균(粘菌)식물문：영양체는 일정한 형체가 없고 아메바 같은 원형질의 덩어리이므로 변형균류라고도 한다. 다소 습기가 있는 곳의 썩은 나무 등에서 자란다. 포자가 발아하면 아메바 같은 세포 또는 2개의 편모가 있는 유주자(遊走子)로 된다. 유주자는 그대로 또는 편모가 없어져서 배우자로 되어 접합한다. 접합자는 변형체로 되어 많은 포자를 생산한다.

⑪ 진균(眞菌)식물문：세균류와 점균류 이외의 균류를 말하며 실 같은 균사체로 되었고 광합성을 못하기 때문에 종속영양생활을 한다. 체제와 생식법에 따라 물곰팡이·빵곰팡이를 포함한 조균류, 효모·누룩곰팡이 및 푸른곰팡이를 포함하는 자낭균류, 버섯과 같은 담자균류, 그리고 인위적인 식물군인 불완전균류 등으로 구분한다.

⑫ 지의(地衣)식물문：자낭균류 또는 담자균류에 딸린 곰팡이와 녹조류 또는 남조류에 딸린 조류가 공생하는 식물군으로서 지의산을 생산한다. 고착지의(固着地衣)·엽상지의(葉狀地衣)·수상지의(樹狀地衣) 등 3개로 구분한다. 조직에 있어서 조류의 균사가 전체에 골고루 퍼져 있는 혼층지의(混層地衣)와 층으로 갈려 있는 이층지의(異層地衣)가 있다.

그러나 분류학적으로는 조균지의류·자낭지의류·담자지의류 및 불완전지의류 등 4군으로 구분한다. 생식은 조류·균류가 각각 독자적으로 한 다음 다시 군체를 형성하거나 조류의 세포와 균류의 균사가 얽힌 분아(粉芽)에 의한 무성번식을 한다.

⑬ 선태(蘚苔)식물문：이끼류라고 부르며 태류·각태류 및 선류로 구분한다. 포자에 의한 무성생식과 배우자에 의한 유성생식을 번갈아한다. 우리가 보는 이끼는 배우체이며 그 위에 아포체가 기생하는 것같이 생겼다.

엽상체와 경엽체를 형성하지만 관속은 발달하지 못하였다. 육지로 올라선 녹조류의 실과 같은 식물체의 표면적을 줄이기 위하여 이끼류가 되었다고 보기도 한다.

⑭ 양치(羊齒)식물문：선태식물의 생식기관과 비슷하지만 무성세대의 식물체가 크고 유성세대는 매우 작은 것이 다르다. 관다발과 중심주가 발달하여 나무고사리와 같은 커다란 식물체로 발전하였다.

⑮ 나자(裸子)식물문：배주가 대아포엽의 표면에 달리므로 종자가 나출되며 수분과정에 있어서 웅핵을 운반하는 데 물이 필요하다. 피자식물과 더불어 종자식물로 취급하여 왔으나 근래에는 이를 독립시키고자 하는 경향이 커지고 있다.

{{#204}} 피자(被子)식물문：배주가 대아포엽(大芽胞葉)으로 싸여 있고 중복수정에 의하여 내배유가 형성되며 수정에 물이 필요하지 않다. 나자식물과 더불어 종자식물로 취급하여 왔으나 근래에는 이를 독립시키려는 경향이 짙어가고 있다.

우리 나라는 남북으로 길게 자리 잡고 있기 때문에 면적에 비하여 많은 종류의 식물이 자라고 있다. 4,200종류의 식물이 자라고 있는 중에서 407종류는 우리 지역에서만 자란다. 이것을 크게 나누면 양치식물이 11종류, 나자식물이 16종류, 그리고 피자식물이 380종류이다.

이 중에는 미선나무·금강초롱·개느삼·모데미풀 및 금강국수나무 등 특산속식물이 들어 있다. 지구상의 식물상이 밝혀짐에 따라 특산종의 수가 줄어들고 있으나 앞으로 연구를 위하여 무엇보다도 관심을 쏟아야 할 종류들이다.

인류는 식물에 의존하여 삶을 유지하여 왔고 앞으로도 식물을 벗어나서는 삶을 유지할 수 없다. 첫째로 인류는 식용자원을 식물계에서 찾았다. 지금까지 식용으로 활용된 것은 800여 종이다.

질병을 고치는 약용자원도 대부분 식물계에서 찾아왔으며 식용자원보다 많은 900여 종을 활용하였다. 또, 생활수준이 높아짐에 따라 관상자원의 요구도가 높아지고 숲에서 자라는 목재자원은 환금자원으로 떠올랐다.

그러나 활용에만 치우친 나머지 자연계의 균형을 유지하기가 어렵게 되어 자연보존 및 자연보호의 소리가 날로 높아가고 있다.

 

참고문헌

• 『식물분류학』(이창복, 향문사, 1986)

• 『수목학』(이창복, 향문사, 1986)

• 「관속식물과 활용」(이창복, 『관악수목원보고서』 1, 1976)

• 「우리 나라의 특산식물과 분포」(이창복, 『학술원논문집』 21, 1982)

출처; 식물 [植物] (한국민족문화대백과, 한국학중앙연구원)