전엽체
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1. 개요
전엽체는 양치식물과 지의류에서 나타나는 구조를 지칭하는 용어이다. 양치식물의 전엽체는 포자체의 포자로부터 발아하여 생성되는 배우체 단계로, 난자와 정자를 생성하여 수정 후 포자체로 발달한다. 지의류의 전엽체는 조류 파트너가 없는 균류 부분으로, 무성 생식에 관여하고 종 분류의 특징이 되기도 하며, 1825년 게오르크 마이어에 의해 처음 사용되었다.
양치식물과 같은 포자 식물은 세대 교번 생활사를 거친다. 세대 교번 식물 생명 주기에는 중요한 진화적 이점이 있다는 주장이 제기되어 왔다.[1] 다세포 반수체 배우자체를 형성함으로써, 반수체 단계를 배우자(gametes)로 제한하는 대신, 어떤 유전 형질에 대해 종종 단 하나의 대립 유전자만 존재하게 된다. 따라서, 대립 유전자는 우성 대립 유전자에 의해 가려지지 않는다(상응하는 것이 '없다').
세대 교번 식물 생명 주기에는 중요한 진화적 이점이 있다는 주장이 제기되었다.[1] 다세포 반수체 배우자체를 형성하면, 어떤 유전 형질에 대해 종종 단 하나의 대립 유전자만 존재하게 된다. 따라서, 대립 유전자는 우성 대립 유전자에 의해 가려지지 않으므로, 치명적이거나 해로운 형질 발현을 유발하는 돌연변이가 있을 경우 그 형질은 미래 세대로 전달될 수 없게 된다.[1]
2. 세대 교번
이것의 한 가지 이점은 치명적이거나 해로운 형질 발현을 유발하는 돌연변이가 배우자체를 죽게 만들 것이라는 점이다. 따라서, 그 형질은 미래 세대로 전달될 수 없어 유전자 풀의 강점을 보존한다.[1] 게다가, 배우자체의 개별 세포들이 서로 경쟁한다면, 세포 활력을 감소시키는 체세포 돌연변이는 세포 계통이 번식하는 것을 막을 수 있다.[1]
2. 1. 양치식물의 세대 교번
양치식물과 같은 포자 식물은 모든 식물과 마찬가지로 세대 교번의 생활사를 거친다. 완전히 성장한 포자체는 일반적으로 고사리라고 불리며, 감수 분열을 통해 유전적으로 독특한 포자를 포자낭군에서 생성한다. 반수체 포자는 포자체에서 떨어져 나와 적절한 조건에서 체세포 분열을 통해 발아하여 배우체 단계인 전엽체가 된다. 전엽체는 수 주 동안 독립적으로 발달하며, 난자 (장란기)와 편모 정자 (장정기)를 생성하는 생식 기관을 발달시킨다. 정자는 수정을 위해 난자로 헤엄쳐 들어가 이배체 접합자를 형성하고, 접합자는 체세포 분열을 통해 다세포 포자체를 형성한다. 성장 초기에 포자체는 물 공급과 영양 공급을 위해 전엽체에서 자라지만, 새로운 독립적인 고사리로 발달하여 새로운 포자를 생성하고, 이 포자는 새로운 전엽체 등으로 자라나 생물의 생활사를 완성한다.
3. 세대 교번의 이론적 이점
3. 1. 유전적 이점
세대 교번 식물 생명 주기에서 반수체 배우자체를 형성하면, 유전 형질에 대해 단 하나의 대립 유전자만 존재하게 된다. 따라서 대립 유전자는 우성 대립 유전자에 의해 가려지지 않는다.[1]
이는 치명적이거나 해로운 형질 발현을 유발하는 돌연변이가 배우자체를 죽게 만들어, 해당 형질이 미래 세대로 전달될 수 없게 하여 유전자 풀의 강점을 보존한다는 이점이 있다.[1] 또한, 배우자체의 개별 세포들이 서로 경쟁하면서 세포 활력을 감소시키는 체세포 돌연변이는 세포 계통이 번식하는 것을 막을 수 있다.[1]
4. 지의류의 전엽체
균류(미코비온트) 파트너만 포함하고 조류(광합성생물) 파트너가 없는 지의류의 엽상체 영역을 전엽체라고 부른다.
4. 1. 지의류 전엽체의 특징
전엽체는 일반적으로 흰색, 갈색 또는 검은색을 띤다. 각피 지의류에서는 전엽체가 구획 사이와 성장하는 엽상체 가장자리에서 보인다. 대형 속인 클라도니아에서 전엽체는 무성 생식 방식을 제공할 수 있으며, 토양을 안정시키는 역할을 할 수 있다. 코에노고니움과 같은 일부 속에서 전엽체의 존재 여부는 종을 분류하는 데 사용되는 중요한 분류학적 특성이다.4. 2. 전엽체 용어의 기원
전엽체라는 용어는 1825년 독일 식물학자 게오르크 마이어가 지의류 성장에 대한 논의에서 처음 사용했다.
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