구과식물

 

 

 

 

 

구과식물

Pinopsida

 

 

분류: 식물계 > 나자식물문 > 구과식물강

 

구과식물(毬果植物, 문화어: 바늘잎식물)은 방울열매를 만드는 식물이다.

뾰족한 잎이 특징으로, 침엽수(針葉樹, 문화어: 바늘잎나무)라고도 한다.

 

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은행나무(Ginkgo biloba L.)의 열매 - 은행나무목

 

 

 

 

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생물학적분류

 

계 : 식물계(Plantae)

문 " 곁씨식물(

문 : 나자식물문(Pinophyta)

강 : 구과식물강(소나무강)(Pinopsida)

 

스트로브잣나무(Pinu strobus L.)의 열매 - 구과식물(소나무)목

 

 

 

 

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브리태니커

구과식물

 

 

다른 표기 언어 conifer , 毬果植物

구과목(毬科目 Co-niferales)에 속하는 목본성 식물 무리.보기

 

씨와 꽃가루는 단단하고 종이처럼 얇은 실편들이 모여 있는 구과 안에서 만들어진다. 실편들은 구과의 축을 중심으로 하여 층을 이루어 모여 달리거나 축 위에 나선으로 꼬여가면서 달린다. 속씨식물은 밑씨에 의해 씨가 밖으로 둘러싸여 있으나, 구과식물은 배열된 실편들 속에 씨가 드러나 있다. 겉씨식물 가운데 구과식물이 가장 큰 문을 이루는데 48속(屬)에 500종(種) 이상으로 이루어졌다. 대부분은 상록수로 곧추서서 자라는 교목 또는 관목이지만, 해마다 잎을 떨구거나 키가 30㎝도 안되는 식물들도 있다.

 

남극대륙을 제외한 모든 대륙에서 자라지만 온대기후 지역에서 더 잘 자란다. 구대륙과 신대륙에 걸쳐서 10속 식물이 흔히 자라고 있는데 우리나라에 자라는 속으로 전나무속(Abies)·편백나무속(Chamaecy-paris)·노간주나무속(Juniperus)·잎갈나무속(Larix)·소나무속(Pinus)·미송속(Psuedotsuga)·솔송나무속(Tsuga)·측백나무속(Thuja) 등이 있다.

 

실측백나무속(Cupressus)과 칼로케드루스속(Calocedrus) 식물들은 우리나라에서는 자라지 않는다.

 

특정지역에서만 자라는 지리적 특성을 지니는 식물들도 있는데 이러한 종류들로는 유라시아와 아프리카 북부에서만 자라는 개잎갈나무속(Cedrus), 우리나라와 인도에서만 자라는 개비자나무속(Cephalotaxus), 중국과 일본에서 자라는 삼나무속(Cryptomeria), 태즈메이니아와 오스트레일리아에서 자라는 칼리트리스속(Callitris), 중국에서 자라는 메타세쿼이야속(Metasequoia) 등이 있다.

 

나한송속(Podocarpus)은 오스트레일리아와 뉴질랜드에서만 자라던 식물이나 지금은 아프리카, 동아시아, 남아메리카, 멕시코, 카리브 해에서도 자라고 있다.

 

구과식물 가운데 가장 작은 식물은 뉴질랜드에서 자라는 다크리디움 락시폴리움(Dacrydium laxifolium)으로 다 자란 키가 8㎝밖에 되지 않는다. 땅 위를 기면서 자라거나 구불구불 뻗는 종류들도 많지만 미국의 캘리포니아와 오리건에서 자라는 레드우드(Sequoia sempervirens)는 지상에서 가장 큰 나무로 키가 90m에 달한다.

 

낙우송(Taxodium distichum)과 편백나무속 및 삼나무속 식물의 일부는 줄기가 단단한 버팀대로 작용하여 식물체를 지탱하고 있으나 뿌리가 사방으로 퍼져서 지탱하고 있는 식물들도 있다. 가장 오래된 식물은 캘리포니아와 네바다에서 자라고 있는 강털소나무(Pinus aristata)로, 나무의 나이가 약 5,000년이나 된 것으로 알려져 있다.

 

구과식물에서는 건축자재나 광산용 목재, 울타리용 기둥, 천막의 버팀대, 나무상자, 나무로 된 물건 및 종이를 만드는 펄프재의 원료가 되는 연한 목재 등이 나온다. 이들 목재는 또한 연료로도 쓰이며 섬유소 제품이나 합판, 베니어 등을 만드는 데 쓰이고 있다. 수지(樹脂), 휘발성 기름, 터펜틴, 타르 및 약으로 쓸 수 있는 여러 물질들을 나무에서 뽑아내기도 한다.

 

북아메리카에서 가장 경제성있고 연한 목재는 가솔송나무(Pseudotsuga menziesii)의 목재로 이 나무는 캐나다의 브리티시 컬럼비아에서 남쪽으로 캘리포니아에 이르는 광대한 삼림지대에서 자라는데, 이 지대에서는 이밖에도 소나무속 식물들을 포함한 여러 가지 구과식물의 목재도 다양하게 얻을 수 있다. 몇몇 종류들은 나무를 벤 자리에서 새 움이 나와 자라지만 대부분 식물들은 통나무를 자르고 나면 새싹이 더 이상 나오지 않는다. 따라서 태평양 북서부 삼림지대의 대부분은 목재를 얻기 위해 나무를 잘라낸 뒤 그 자리에 다시 나무를 심어서 숲을 유지하고 있으며 핀란드·노르웨이·스웨덴의 침엽수림에서도 이와 같은 숲을 볼 수 있다.

 

남반구에서는 활엽수림이나 동떨어져 자라는 나무들 무리 속에서 구과식물들이 드문드문 자라고 있다. 이러한 지역에서는 카우리소나무(Agathis australis), 다크리디움 쿠프레시눔(Dacrydium cupressinum), 나한송속, 남양삼나무속(Araucaria), 칠레삼나무속(Austrocedrus) 및 피츠로야속(Fitzroya) 식물들로부터 목재를 얻는다.

 

심한 폭풍우, 화재, 인위적으로 강의 흐름을 바꾸거나 쓸데없이 나무를 자르고, 대기를 오염시키는 인간의 행동에 의해 구과식물들은 해를 입고 있다. 곤충과 곰팡이도 큰 위협이 되는데, 북아메리카에서는 스트로브잣나무에 옹이가 생기는 병(스트로브잣나무병)이 잘 알려져 있다. 곤충은 어린싹·잎·수피·목재에 피해를 주기도 한다.

 

구과식물은 분화되지 않은 암수의 생식세포(각각을 대포자모세포와 소포자모세포라고 함)가 포자수(胞子穗)라고 하는 솔방울처럼 생긴 기관에 따로따로 만들어진다. 보통 수구과(소포자수라고 함)와 암구과(대포자수라고 함)가 같은 나무에서 떨어져 만들어지나, 몇몇 식물들에서는 각기 다른 나무에 만들어지기도 한다. 각 구과는 수많은 실편으로 이루어졌으며, 축을 중심으로 하여 나선으로 꼬여 있거나 마디마디에 모여서 달려 있다.

 

수구과의 경우 2개의 꽃가루낭이 실편의 아래쪽에 만들어진다. 대포자모세포와 소포자모세포는 감수분열을 하여 각각 대포자와 소포자(꽃가루라고도 함)를 만들며, 대포자는 암구과 실편의 표면에 있는 밑씨 안에 있게 된다. 봄이 되어 암구과에 있던 실편들의 사이가 벌어지게 되면, 수구과에 있던 꽃가루가 바람을 타고 대포자로 날아와 꽃가루받이가 일어난다. 꽃가루받이가 끝나면 소포자와 대포자는 수배우체와 암배우체로 각기 발달하여 암배우체 안에서는 핵이 들어 있는 난세포가 만들어진다. 암배우체에 수정이 일어나면 암배우체를 둘러싸고 있는 주피(珠皮)가 발달하여 씨껍질이 된다. 씨가 다 익으면 솔방울로부터 떨어져 나가거나 나무에 붙어 있는 솔방울 안에 몇 년 동안 있게 되는데, 대부분은 수정이 일어난 해의 여름 끝무렵에 떨어져 나간다.

 

가을에 땅에 떨어진 씨는 겨울 동안 휴면상태로 있다가 이듬해 봄에 떨어진 씨의 20% 정도만 싹을 낸다. 싹을 낸 첫해 여름까지 이 가운데 일부만이 어린 식물로 자라고 나머지는 물의 부족, 무더위, 곤충이나 곰팡이들의 침범이나 어린싹이 동물들에게 먹혀 도중에 죽는다. 많은 어린 식물들은 단단한 원뿌리를 땅속에 내리는데 이 뿌리는 나무의 일생동안 유지·사용되며, 물에 잠긴 토양에서 자라는 식물은 잔뿌리가 나오면 원뿌리가 죽는다. 모든 구과식물은 가지가 나온 짧은 뿌리를 내어 영양분을 흡수한다.

 

구과식물의 잎은 특수화된 광합성 기관으로, 물의 손실을 줄이도록 되어 있으며 가스교환이 일어나는 기공은 하나의 맥 양쪽에 2줄로 나란히 배열되어 있고, 물기가 적은 공기와 직접 만나지 않게 되어 있다. 잎의 표면에 있는 왁스층은 잎에서 물이 빠져 나가지 못하게 하는 방수층 역할을 하며, 잎은 모양이 다양하지만 대개 물의 손실을 최소화하기 위하여 표면적을 줄이고 있다. 특히 소나무속·전나무속·가문비나무속 식물들의 잎은 길고 딱딱하여 보통 바늘잎이라고 하지만 개잎갈나무속, 실측백나무속 또는 그밖의 종류들은 작고 비늘처럼 생긴 비늘잎이 어린가지를 따라 쭉 붙어 있다.

 

필로클라두스속(Phyllocladus) 식물들은 넓어진 가지로 광합성을 하며, 잎은 생기자마자 곧 떨어진다. 나한송속 대부분의 식물들, 남양삼나무속 식물들 일부와 개비자나무속, 넓은잎삼나무속(Cunninghamia) 식물들 몇몇 종류에 달리는 잎은 바늘잎과 비늘잎의 중간 형태이다.

 

지질연대로 살펴보면 석탄기(약 2억 8,600만 년 전)의 말기에 구과식물이 처음 나타난 것으로 여겨진다. 현존하는 구과식물의 과들은 중생대(2억 5,000만 년 전~6,500만 년 전)부터 나타나기 시작했으며 속씨식물들이 출현하기 전까지 삼림에서 가장 많은 수를 차지하는 식물들이었다.

 

우리나라에 자라는 구과식물은 5과 14속 45여 종이 있다. 이 가운데 소나무과(Pinaceae)에는 소나무를 비롯하여 잣나무·섬잣나무 등의 소나무속 식물들이 7종으로 가장 많다. 이밖에 잎갈나무속의 잎갈나무, 젓나무속의 젓나무·구상나무, 가문비나무속(Picea)의 가문비나무, 솔송나무속의 솔송나무 등이 있다. 미송속의 미송, 소나무속의 리기다소나무, 테다소나무 등은 외국에서 들어와 자라는 종류들이다. 그 다음으로 측백나무과(Cupressaceae) 식물들이 많은데, 측백나무속의 측백나무와 눈측백(또는 찝빵나무라고도 함), 노간주나무속의 노간주나무와 향나무가 있으며 편백나무속의 편백나무는 외국에서 들여온 식물이다.

 

주목과(Taxaceae)의 주목속(Taxus)에는 주목이, 비자나무속(Torreya)에는 비자나무가 있으며, 개비자나무과(Cephalotaxaceae)에는 개비자나무속의 개비자나무가 자란다. 우리나라에서 자라던 종류들 말고 외국에서 들여와 많이 심고 있는 식물들로는 낙우송과(Taxodiaceae)에 속하는 낙우송속(Taxodium)의 낙우송, 수송속의 수송, 금송속(Sciadopitys)의 금송, 삼나무속의 삼나무와 넓은잎삼나무속의 넓은잎삼나무, 나한송과(Podocarpaceae)에 속하는 나한송속의 나한송, 남양삼나무과(Araucariaceae)에 속하는 남양삼나무속의 남양삼나무 등이 있다.

 

향나무(Juniperus chinensis L.)의 열매 - 고과식묵(소나무)목.측백나무과

 

 

 

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은행나무(Ginkgo biloba L.) - 은행나무목

 

 

 

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