착생식물
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1. 개요
착생식물은 다른 식물에 붙어 자라는 식물로, 기생식물과는 달리 숙주로부터 영양분을 흡수하지 않는다. 다양한 종류가 있으며, 뿌리로 수피에 붙거나, 잎으로 매달리기도 한다. 착생식물은 물을 얻기 위해 빗물, 안개에 의존하며, 두꺼운 잎, 줄기, 큐티클, 저수 조직을 발달시키기도 한다. 난초, 파인애플과 식물, 이끼 등이 대표적이며, 육상 및 해양 환경에서 발견된다. 관상용으로 재배되기도 하지만, 서식지 파괴와 남획으로 멸종 위기에 처하기도 한다.
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| 착생식물 | |
|---|---|
| 개요 | |
| 정의 | 다른 식물에 붙어 살지만, 기생하지 않는 표면 생물 |
| 어원 | 그리스어 "epi-"(위에)와 "phyton"(식물)의 합성어 |
| 생태 | |
| 특징 | 다른 식물에 물리적으로 부착하여 생존 스스로 광합성을 하여 영양분을 얻음 물과 영양분은 공중에서 얻거나 빗물, 이슬 등을 통해 흡수 |
| 서식 환경 | 습하고 따뜻한 환경 (열대 우림, 온대 습윤 지역 등) 나무의 껍질, 가지, 잎 등 다양한 표면에 부착 |
| 공생 관계 | 숙주 식물에게 해를 끼치지 않으며, 오히려 숲 생태계의 다양성을 증진하는 역할 수행 |
| 분류 | |
| 종류 | 난초과 식물 파인애플과 식물 고사리류 선태식물 이끼류 일부 현화식물 |
| 기타 정보 | |
| 코르티콜ous 점균류 | 나무 껍질에 사는 점균류는 착생식물과 관련이 있음 |
| 재배 | 일부 착생식물은 실내에서 키우기 쉬움 (공중에서 물을 얻음) |
2. 착생식물의 정의와 특징
수목이나 다른 물체 표면에 붙어서 살아가는 식물을 '''착생식물'''이라고 한다.[22][6] 기생식물과는 달리, 붙어사는 숙주 식물로부터 영양분을 빼앗지 않고 독립적으로 살아가는 것이 특징이다. 단순히 다른 식물의 표면을 지지대로 삼아 살아갈 뿐이다.
착생식물은 식물계의 거의 모든 주요 분류군에서 발견된다. 가장 잘 알려진 예로는 이끼, 난초, 수염틸란드시아와 같은 파인애플과 식물들이 있다. 육상 착생식물 중 약 89% (24,000여 종)가 현화식물이며, 그 다음으로 박낭성 양치류(약 10%, 2,800여 종), 석송류(190종) 순으로 많다. 전체 양치식물 중 약 3분의 1이 착생 생활을 한다.[22][6] 그 외에도 부처손, 네타속, 소철 등에서도 착생하는 종들이 발견된다.[23][7]
착생식물생태학 분야의 중요한 초기 연구는 안드레아스 심퍼의 1888년 저작(Die epiphytische Vegetation Amerikas|디 에피피티셰 베게타치온 아메리카스de)에서 이루어졌다. 대형 착생식물은 습한 열대우림에서 가장 흔하게 발견되지만, 이끼나 지의류 같은 작은 착생식물은 거의 모든 생물군계에 존재한다. 예를 들어, 유럽에서는 뿌리를 내리는 전형적인 착생식물은 드물지만, 서쪽 해안 지역처럼 습한 곳의 나무에서는 이끼와 지의류가 풍부하게 자라며, 미역고사리 같은 양치식물이 나뭇가지 사이에서 착생하여 자라는 것을 볼 수 있다. 드물게는 나무의 썩은 구멍 등에 쌓인 수관 토양에서 풀이나 작은 관목, 심지어 작은 나무가 자라기도 한다.
착생식물은 생활 방식에 따라 완전착생식물과 반착생식물로 나눌 수 있다.[8] 완전착생식물은 평생 땅에 닿지 않고 살아가며, 반착생식물은 생활사의 일부 기간 동안만 땅 없이 살다가 나중에 뿌리가 땅에 닿는 식물을 말한다.[8]
착생식물의 뿌리는 주로 몸을 다른 물체에 단단히 고정시키는 역할을 하지만, 종류에 따라서는 수분이나 영양분을 흡수하는 기능도 일부 수행한다. 뿌리만으로는 몸을 지탱하기 어려운 경우가 많아, 높이 뻗기보다는 덩굴식물처럼 기어오르거나 가지에서 아래로 늘어지는 형태로 자라는 경우가 많다.
2. 1. 착생 vs 기생
수목에 붙어 생활하는 식물을 '''착생식물'''이라고 한다. 기생식물로 오해받기도 하지만, 붙어있는 식물로부터 영양을 흡수하는 것이 아니므로 전혀 다른 개념이다. 착생식물은 단순히 다른 식물의 표면을 지지대로 삼아 살아갈 뿐, 숙주 식물에게 직접적인 해를 끼치거나 영양분을 빼앗지 않는다. 반면, 기생식물은 숙주 식물의 조직에 뿌리나 흡기(haustorium)를 박아 물과 영양분을 흡수하며 살아가는 식물을 말한다.2. 2. 뿌리의 역할
착생식물의 뿌리는 일반적인 식물처럼 흙 속에 내려 물과 영양분을 흡수하는 대신, 주로 식물체를 다른 물체, 특히 수목의 표면에 고정시키는 역할을 한다. 많은 착생식물의 뿌리는 수피에 단단히 달라붙어 몸을 지지한다.하지만 모든 착생식물의 뿌리가 지지 기능만 하는 것은 아니다. 어떤 종류는 나무 위에 두껍게 자란 이끼 속에 뿌리를 내려 생활하기도 한다. 열대 지방의 넉줄고사리처럼, 스스로 모은 낙엽으로 뿌리 주변에 부식토 덩어리를 만들고 거기에 뿌리를 내려 일반 식물처럼 영양분과 수분을 흡수하는 경우도 있다. 이렇게 만들어진 부식토 덩어리에는 다른 식물이 뿌리를 내리기도 한다. 이런 경우 뿌리의 형태나 기능은 땅속 식물의 뿌리와 크게 다르지 않다.
반면, 파인애플과의 틸란드시아 속 식물처럼 뿌리가 오직 고착 기능만을 가지는 경우도 있다. 이들은 수분이나 영양분 흡수를 잎 표면의 특수한 세포나 털 등을 통해 해결하며, 일부 종은 뿌리가 아예 퇴화하여 꼬인 잎 등으로 매달리기도 한다. 뿌리의 고착 기능 외에 다른 기능이 적기 때문에, 나무껍질처럼 습기를 머금을 수 있는 표면이 없어도 송전선 같은 곳에 붙어 살기도 한다.
뿌리만으로는 몸을 충분히 지지하기 어려운 경우가 많아, 착생식물 중에는 높이 뻗어 올라가기보다는 덩굴식물처럼 기어오르거나, 나뭇가지 등에서 아래로 늘어지는 형태로 자라는 것이 많다.
(참고) 바다에 사는 해조류 대부분도 바위 등에 붙어 살지만, 이들의 뿌리 모양 기관은 고착 기능만 할 뿐 물이나 영양분을 흡수하지 않으므로 일반적으로 착생식물의 뿌리와는 다르게 본다.
2. 3. 수분 및 영양분 획득
착생식물은 토양과 직접 연결되어 있지 않기 때문에, 물과 영양분을 얻기 위한 특별한 방법을 사용한다. 주로 안개, 이슬, 비, 미스트와 같은 대기 중의 수분에 의존하며[25][9], 땅에 뿌리를 내린 식물에서 분해되거나 침출된 영양분, 또는 질소 고정을 통해 생성된 영양분을 흡수한다.[25][9] 일반적으로 강수량이 많거나 안개가 자주 끼는 숲, 예를 들어 운무림이나 나무 위에 이끼가 무성한 선태림에서 착생식물이 많이 발견된다.수관 높은 곳에 자리를 잡는 것은 빛을 더 많이 받고 초식동물의 위협을 피하는 데 유리하지만, 물 부족에 항상 대비해야 한다.[25][9] 이끼나 지의류 같은 관다발이 없는 착생식물은 수분을 빠르게 흡수하는 능력이 뛰어나다.[27][11] 또한 착생식물은 숙주 식물의 수관을 시원하고 습하게 유지하여 숙주 식물의 증산 작용으로 인한 수분 손실을 줄이는 데 기여하기도 한다.[26][10]
물 부족에 대응하기 위해 많은 착생식물은 다육식물처럼 두꺼운 잎이나 줄기, 잘 발달된 큐티클을 가지며, 일부는 물을 저장하기 위한 특수한 기관을 발달시킨다. CAM 대사는 물을 효율적으로 사용하는 대사 방식으로, 착생식물 군집에서 흔히 발견된다.[12] 예를 들어, 착생 난초 중 약 50%가 CAM 대사를 이용하는 것으로 추정되며[13], 파인애플과(예: ''Aechmea'', ''틸란드시아''), 선인장과(예: ''Rhipsalis'', ''Epiphyllum''), 협죽도과(예: ''호야'', ''Dischidia'') 등에서도 CAM 대사를 하는 착생식물을 찾아볼 수 있다.
파인애플과의 아나나스류 식물 대부분은 잎이 로제트 형태로 배열되어 그 기부에 물을 저장하는 구조를 가지며, 여기에 고인 물을 흡수 세포를 통해 직접 흡수한다. 이 물웅덩이는 특정 종류의 개구리나 절지동물에게 중요한 서식처가 되기도 하며, 이들의 배설물은 식물의 영양분이 된다. 같은 과의 틸란드시아 속 중 수염 틸란드시아(''Tillandsia usneoides'')는 표면을 덮고 있는 방패 모양의 특수한 털(인편)을 이용해 공기 중의 수분을 흡수한다.
영양분 획득 역시 토양을 통하지 않는다. 빗물에 녹아든 영양분이나, 숙주 식물의 표면 또는 주변의 유기물이 분해되면서 나오는 영양분을 흡수한다. 넓은잎고사리나 박쥐란 같은 일부 착생 양치식물은 위에서 떨어지는 낙엽 등을 받아 모으는 형태의 잎(저소엽 또는 외투엽)을 발달시켜, 여기에 유기물을 쌓아 분해시켜 영양분을 얻는다.
특히 열대 우림과 같이 토양 유기물 분해가 빠르고 영양분 용탈이 심해 토양이 척박한 환경에서는 착생식물의 영양분 획득 방식이 유리할 수 있다. 비가 내릴 때 나무줄기나 가지의 죽은 조직, 수피 등에서 녹아 나오는 영양분을 땅에 도달하기 전에 빠르게 흡수할 수 있기 때문이다. 일부 숙주 식물은 자신의 수피에 착생한 이끼나 다른 착생식물의 뿌리 덩어리 속으로 자신의 뿌리(기근)를 뻗어 영양분을 얻으려는 경쟁을 하기도 한다. 낙엽을 모으는 양치류들은 이러한 환경에서 영양분 획득 경쟁에 매우 유리한 위치를 차지하며, 재배 시에도 많은 양의 비료를 요구하는 경우가 많다.
3. 착생식물의 종류
착생식물은 식물계의 다양한 분류군에서 발견되며, 육상과 해양 환경 모두에 존재한다. 가장 잘 알려진 착생식물로는 이끼, 난초, 수염틸란드시아와 같은 파인애플과 식물 등이 있다.[22][6][23][7] 이들은 숙주 식물에 단순히 부착하여 살아갈 뿐 영양분을 빼앗지는 않으므로 기생식물과는 구별된다. 육상 환경에서는 주로 나무줄기나 가지에 붙어살며, 해양 환경에서는 해초나 조류 표면에 다른 조류나 미생물, 무척추동물 등이 부착하여 살아가는 형태로 나타난다.[14][28][15][29]
다음은 착생 생활을 하는 대표적인 식물 분류군과 예시이다.
3. 1. 육상 착생식물
주로 수목의 표면에 붙어 살아가는 식물을 '''육상 착생식물'''이라고 부른다. 숙주 식물로부터 영양분을 빼앗는 기생식물과는 달리, 단지 살아갈 공간만을 빌리는 점이 특징이다. 수목 위에서 살아가기 위해 뿌리를 나무껍질(수피)에 단단히 고정하는 경우가 많지만, 두껍게 자란 이끼 속에 뿌리를 내리거나, 넉줄고사리처럼 떨어진 낙엽을 모아 뿌리 부분에 부식토 덩어리를 만들고 그곳에 뿌리를 내리는 종류도 있다. 파인애플과의 틸란드시아 속 식물처럼 뿌리는 단순히 몸을 지지하는 역할만 하고, 잎으로 물과 양분을 흡수하며 살아가는 종류도 있는데, 이들은 뿌리가 거의 없거나 퇴화하여 꼬불꼬불한 잎 등으로 매달려 살아가기도 한다. 심지어는 습한 나무껍질조차 필요 없이 송전선에 붙어 자라는 경우도 있다. 일반적으로 뿌리로 몸을 충분히 지지하기 어렵기 때문에, 덩굴식물처럼 기어오르거나 가지에서 아래로 늘어지는 형태로 자라는 경우가 많다.육상 착생식물은 식물계의 다양한 분류군에서 발견된다. 가장 많은 비중을 차지하는 것은 현화식물(속씨식물)로, 전체 육상 착생식물의 약 89%인 24,000여 종이 여기에 속한다. 대표적인 예로는 난초나 파인애플과 식물들(수염틸란드시아 등)이 있다. 두 번째로 큰 그룹은 양치식물 중 박낭성 양치류(렙토스포랑지움 고사리)로, 약 2,800여 종(10%)이 있으며, 이는 전체 양치식물 종의 약 3분의 1에 해당한다.[22][6] 세 번째로 큰 그룹은 190여 종이 있는 석송이며, 그 외에 부처손, 네타속, 소철 등에서도 소수의 착생식물 종이 발견된다.[23][7] 선태식물(이끼류) 중에는 착생 생활을 하는 종이 매우 많으며, 지의류는 거의 대부분이 착생 생활을 한다. 이들은 대형 식물들이 지상을 차지하면서 생긴 나무 위라는 환경적 틈새를 활용하여 진화해 온 것으로 볼 수 있다.
착생식물에 대한 중요한 초기 연구로는 안드레아스 심퍼(A. F. W. Schimper)의 저서 Die epiphytische Vegetation Amerikas|아메리카의 착생 식생de(1888)가 있다. 큰 착생식물들은 주로 습한 열대우림에서 가장 다양하게 나타나지만, 이끼나 지의류는 거의 모든 생물군계에서 발견된다. 예를 들어 유럽에는 뿌리로 착생하는 전형적인 착생식물은 드물지만, 서쪽 해안과 같이 습한 지역의 나무에서는 이끼와 지의류가 풍부하게 자라며, 미역고사리 같은 양치식물이 나뭇가지 틈에서 착생하여 자라는 것을 흔히 볼 수 있다. 드물게는 나무의 썩은 구멍 등에 쌓인 수관 토양에서 풀이나 작은 나무가 자라기도 한다.
착생식물은 주로 나무 위에 살지만, 바위 위에 사는 암생식물과 서식지가 겹치기도 한다. 어떤 종은 나무와 바위 양쪽 모두에서 발견되며, 같은 종이라도 환경에 따라 서식지를 바꾸기도 한다. 일반적으로 추운 지역일수록 나무보다는 바위 위에서 발견되는 경향이 있다. 한국에서 자생하는 대표적인 착생식물로는 난초과의 풍란, 석곡, 콩짜개란 등과 양치식물의 콩짜개덩굴, 고란초, 부처손 등이 있다. (단, 수염틸란드시아와 같은 일부 틸란드시아 속 식물은 주로 관상용으로 재배되며 한국 자생종은 아니다.)
착생식물은 생활 방식에 따라 땅과 전혀 접촉하지 않고 살아가는 전착생식물과 생활사의 일부만 착생하는 반착생식물로 나눌 수 있다.
3. 1. 1. 전착생식물과 반착생식물
착생식물은 생애 주기에 따라 전착생식물(Holo-epiphyte영어)과 반착생식물(Hemi-epiphyte영어)로 분류할 수 있다.[24][8]- 전착생식물: 땅과의 접촉 없이 식물의 표면이나 다른 물체 위에서 전체 생애 주기(생활환)를 보내는 식물이다. 대표적인 예로는 난초가 있다.[24][8]
- 반착생식물: 생활사의 일부 기간 동안만 착생 생활을 하는 식물이다. 처음에는 다른 식물 위에서 자라다가 나중에 뿌리를 땅까지 뻗어 내리는 경우가 많다. 대표적인 예시로는 교살무화과나 피고사리가 있다.[24][8] 특히 열대의 교살 식물은 처음에는 나무 위에서 착생 형태로 발아하여 자라다가, 뿌리를 땅으로 내려 자립하는 반착생식물의 특징을 보여준다.
3. 2. 해양 착생식물
해양 환경에서의 착생식물 생태는 육상 환경과 다르다.[14][28] 해양 생태계의 착생식물은 주로 해초나 조류 같은 다른 식물의 표면에서 자라는 유기체를 말하며, 여기에는 조류, 박테리아, 균류, 해면, 태형동물, 멍게, 원생생물, 원생동물, 갑각류, 연체동물, 극피류 등 다양한 생물이 포함된다.[14][28][15][29] 착생식물이 자리를 잡는 데에는 빛, 온도, 해류, 영양분 조건, 그리고 다른 생물과의 상호작용 등 여러 요인이 영향을 미친다.[15][29]
해양 생태계에서는 조류가 가장 흔한 착생식물이다.[15][29] 특히 광합성을 하는 착생식물은 해당 생태계 전체 1차 생산량의 상당 부분을 차지하는데, 보통 20%에서 60%에 달한다.[16][30][15][29] 이들은 매우 다양하며 많은 동물에게 중요한 먹이가 된다.[16][30] 예를 들어, 달팽이나 군소와 같은 무순류 동물들이 착생식물을 즐겨 먹는다.[15][29]
착생식물의 종 조성이나 양의 변화는 환경 변화를 나타내는 지표가 될 수 있다.[15][29] 최근 들어 농경지에서 흘러나온 물이나 빗물 등을 통해 바다로 과도한 질소가 유입되면서 착생식물이 크게 늘어나는 현상이 관찰되고 있다.[14][28] 하지만 착생식물이 지나치게 번성하면, 이들이 달라붙어 사는 숙주 식물, 특히 해초가 햇빛이나 영양분을 제대로 얻지 못하게 되어 큰 피해를 입거나 죽을 수도 있다.[14][28] 해양 착생식물은 일반적으로 성장 속도가 매우 빠르고 세대 교체 주기가 짧은 것으로 알려져 있다.[17][31]
4. 착생식물의 생태
착생식물은 식물계의 다양한 분류군에서 발견된다. 가장 잘 알려진 것은 이끼, 난초, 수염틸란드시아와 같은 파인애플과의 식물들이지만, 육상 착생식물 종의 약 89%(약 24,000종)는 속씨식물이다. 두 번째로 큰 그룹은 약 2,800종(착생식물의 10%)의 렙토스포랑지움 고사리이며, 전체 양치식물 종의 약 3분의 1이 착생식물이다.[6][22] 세 번째로 큰 그룹은 190종의 석송이며, 그 뒤를 이어 부처손, 다른 고사리, 네타속, 소철 등에서도 각각 소수의 종이 발견된다.[7][23]
착생 식물 생태학에 대한 최초의 중요한 단행본은 A. F. W. 심퍼가 쓴 것이다(Die epiphytische Vegetation Amerikasde, 1888). 대형 착생식물의 집합체는 습한 열대 우림에서 가장 풍부하게 발생하지만, 이끼와 지의류는 거의 모든 생물군계에서 착생식물로 발생한다. 유럽에는 뿌리를 사용하는 전형적인 착생 식물은 없지만, 습한 지역(주로 서부 해안 지역)의 나무에는 이끼와 지의류의 풍부한 집합체가 자라며, 흔한 미역고사리는 가지를 따라 착생하여 자란다. 드물게 풀, 작은 관목 또는 작은 나무가 나무의 수관 토양에서 자랄 수 있다(일반적으로 썩은 구멍에서).
해양 환경에서 착생식물의 생태는 육상 생태계와 다르다. 해양 시스템의 착생식물은 식물, 일반적으로 해초 또는 해조류의 표면에서 자라는 조류, 박테리아, 균류, 해면, 태형동물, 멍게, 원생생물, 갑각류, 연체동물 및 기타 부착 생물이다.[14][15][28][29] 착생종의 정착은 빛, 온도, 해류, 영양분 및 영양 상호 작용을 포함한 여러 요인의 영향을 받는다.[29] 해조류는 해양 시스템에서 가장 흔한 착생식물군이다.[15][29]
광합성 착생식물은 발생 시스템에서 광합성의 상당 부분을 차지한다.[16][30] 이는 일반적으로 생태계 총 일차 생산의 20~60% 사이이다.[15][29] 그들은 일반적인 생물군이며 매우 다양하여 많은 동물에게 먹이를 제공한다.[16][30] 달팽이와 군소 종은 착생식물의 두 가지 흔한 포식자이다.[15][29] 착생식물의 종 조성과 양은 환경 변화를 나타낼 수 있다. 최근 착생식물 개체수의 증가는 농장 유출수와 폭풍우에서 환경으로 과도한 질소가 유입된 것과 관련이 있다. 착생식물이 많이 발생하면 자라는 식물에 해롭고 특히 해초에서 손상 또는 죽음을 유발하는 것으로 간주된다.[14][28] 이는 너무 많은 착생식물이 햇빛이나 영양분 접근을 차단할 수 있기 때문이다. 해양 시스템의 착생식물은 매우 빠른 세대 시간으로 빠르게 성장하는 것으로 알려져 있다.[17][31]
4. 1. 숙주 식물과의 관계
착생식물은 토양과 직접 연결되어 있지 않기 때문에, 안개, 이슬, 비와 같은 외부 수분이나 다른 식물로부터 방출되는 영양분을 통해 필요한 자원을 얻는다.[25][9] 나무의 수관 높은 곳에 자리를 잡음으로써, 빛이 부족하고 초식동물의 위협이 더 큰 땅바닥에서 자라는 식물들보다 유리한 환경을 확보하기도 한다.[25][9]착생식물은 자신이 살아가는 숙주 식물의 미세 환경에 상당한 영향을 미친다. 특히 이끼나 지의류와 같은 일부 착생식물은 수분을 빠르게 흡수하고 저장하는 능력이 뛰어나,[11][27] 숙주 식물이 있는 수관 부근을 시원하고 축축하게 유지하는 데 도움을 준다. 이는 숙주 식물이 증산 작용을 통해 잃게 되는 수분의 양을 줄여주는 긍정적인 효과를 낳을 수 있다.[11]
그러나 착생식물은 수관에 물을 가두어 두는 역할을 하기도 하여, 땅으로 흘러 들어가는 빗물의 양을 줄이는 결과를 가져올 수도 있다.[10][26] 이처럼 착생식물은 숙주 식물뿐만 아니라, 착생식물이 풍부하게 존재하는 전체 생태계의 물 순환에도 영향을 미칠 수 있다.[26] 또한, 착생식물은 특정 종류의 개구리나 절지동물 등 물웅덩이에 서식하는 동물들에게 중요한 서식처를 제공하기도 한다.[25][9]
4. 2. 다른 생물과의 관계
착생식물은 생태계 내 다른 생물들과 다양한 관계를 맺으며 중요한 역할을 수행한다. 특히 수관에 높이 자라는 착생식물은 지상과는 다른 환경을 제공하여 특정 동물들에게 필수적인 서식처가 된다. 예를 들어, 일부 착생식물은 잎 사이에 물이 고이는 구조를 가지는데, 이는 특정 종류의 개구리나 다른 양서류에게 중요한 서식 환경이자 산란 장소를 제공한다.[25]해양 환경에서도 착생식물은 중요한 생태적 지위를 차지한다. 해초나 해조류 표면에 부착하여 살아가는 다양한 조류, 박테리아, 균류, 해면, 태형동물 등은 그 자체로 하나의 작은 생태계를 이루며[14][15], 많은 해양 동물들에게 먹이를 제공하는 역할을 한다.[16] 예를 들어 달팽이나 군소와 같은 연체동물은 해양 착생식물을 주로 먹고 산다.[15]
또한 착생식물은 자신이 살아가는 숙주 식물 및 주변 미소환경에도 영향을 미친다. 수관층에 자리 잡은 착생식물 군락은 빗물을 흡수하고 저장하여 수관 아래 토양으로 직접 떨어지는 물의 양을 줄이며[26], 주변 환경을 시원하고 습하게 유지하는 데 기여한다. 특히 이끼나 지의류와 같은 관속 조직이 없는 착생식물은 수분을 빠르게 흡수하는 능력이 뛰어나다.[27] 이러한 습도 유지는 숙주 식물의 증산 작용으로 인한 수분 손실을 줄이는 데 도움을 줄 수 있다.
4. 3. 착생 생활의 문제점과 적응
착생 생활의 주요 문제점 중 하나가 물 공급이다. 일반적인 식물은 땅속 뿌리에서 물을 흡수하지만, 착생식물은 이것이 불가능하여 주로 빗물이나 안개에 의존한다. 따라서 강수량이 많거나 안개가 자주 끼는 지역, 특히 나무 위에 이끼가 두껍게 덮인 선태림(藓苔林)이나 항상 구름이 끼어 있는 운무림(雲霧林)에서 착생식물이 많이 발견된다.[9][11]이끼와 같은 일부 착생식물은 건조할 때 휴면 상태로 버틸 수 있지만, 몸집이 큰 종자식물은 물 부족에 더 적극적으로 대응해야 한다. 많은 착생식물은 물 손실을 줄이기 위해 두꺼운 잎이나 줄기, 잘 발달한 큐티클 층을 가지며, 일부는 다육식물처럼 줄기나 뿌리에 물을 저장하는 저수 조직을 발달시킨다.
파인애플과의 아나나스류 식물들은 잎이 뿌리 부분에서 겹쳐나면서 그 사이에 물을 저장하는 구조를 가지며, 잎 기저부에 있는 흡수 세포를 통해 물을 흡수한다. 이 물웅덩이는 개구리와 같은 작은 동물의 서식처가 되기도 한다. 같은 과의 틸란드시아 속 식물 중 수염틸란드시아는 식물체 표면을 덮은 방패 모양의 특수한 털을 이용해 빗물이나 안개의 수분을 흡수한다. 다른 틸란드시아 종들도 비슷한 방식으로 물을 흡수한다.
CAM 대사는 건조한 환경에 적응한 식물에서 볼 수 있는 물 보존 방식인데, 착생식물 군집에서도 흔히 나타난다.[12] 예를 들어, 착생 난초의 약 50%가 CAM 대사를 하는 것으로 추정된다.[13] CAM 대사를 하는 다른 착생식물 과로는 파인애플과 (예: ''Aechmea'', ''틸란드시아''), 선인장과 (예: ''Rhipsalis'', ''Epiphyllum''), 협죽도과 (예: ''호야'', ''Dischidia'') 등이 있다.
물과 더불어 비료 성분(무기 질소 화합물, 인산염 등)의 획득도 착생식물에게는 중요한 과제이다. 땅속 뿌리가 없기 때문에 다른 경로를 통해 영양분을 얻어야 한다.[9] 파인애플과 식물의 잎자루 저수조에 사는 동물들의 배설물은 식물의 비료로 활용된다. 또한, 넓은잎고사리나 비카쿠시와 같은 일부 착생 양치류는 위에서 떨어지는 낙엽 등을 받아 모으는 형태의 잎(nest leaves, 쓰레기통 잎)을 발달시킨다. 이 잎에 쌓인 유기물이 분해되면서 생성된 부식토는 식물에게 필요한 영양분을 공급하는 역할을 한다.
착생식물이 비료 성분 획득에 어려움을 겪는 것처럼 보일 수 있지만, 열대 우림과 같은 환경에서는 오히려 유리한 측면도 있다. 열대 우림 토양은 높은 기온과 습도, 흰개미 등의 활동으로 유기물 분해가 매우 빠르고, 잦은 비로 인해 영양분이 쉽게 씻겨 내려가 오히려 척박한 경우가 많다. 이런 환경에서 착생식물은 나무줄기나 가지의 죽은 조직, 수피 등에서 비가 올 때 녹아 나오는 영양분을 땅에 도달하기 전에 먼저 흡수할 수 있다. 일부 숙주 나무는 자신의 수피에 착생한 식물 덩어리 속으로 기근을 뻗어 영양분을 흡수하기도 한다.
넓은잎고사리나 비카쿠시처럼 낙엽을 모아 부식질을 만드는 양치류는 이러한 영양분 획득 경쟁에서 더욱 유리한 위치를 차지한다. 이들은 일반적인 착생식물과 달리 다량의 비료를 필요로 하며, 재배 시에도 많은 양의 비료를 주어야 잘 자라는 것으로 알려져 있다. 이는 자생지에서 영양분 경쟁이 치열한 환경에 매우 효과적으로 적응했음을 보여준다.
5. 착생식물의 분포
제일 잘 알려진 착생식물은 이끼, 난초, 수염틸란드시아와 같은 파인애플과 식물들이지만, 착생식물은 식물계의 모든 주요 분류군에서 발견된다. 지상의 착생식물 중 약 89%인 24,000여 종은 현화식물이다. 두 번째로 큰 분류군은 약 2,800여 종(착생식물의 10%)이 있는 박낭성 양치류이며, 이는 전체 양치식물의 약 3분의 1에 해당한다.[22][6] 세 번째로 큰 분류군은 190종의 석송이며, 그 외에 소수의 부처손, 다른 양치식물, 네타속, 소철 등이 있다.[23][7]
착생식물생태학에 대한 최초의 중요한 단행본은 A. F. W. 심퍼가 쓴 Die epiphytische Vegetation Amerikas|디 에피피티셰 페게타치온 아메리카스de (1888)이다. 대형 착생식물은 습한 열대우림에서 가장 풍부하게 발생하지만, 이끼와 지의류는 거의 모든 생물군계에서 착생식물로 존재한다. 유럽에는 뿌리를 사용하는 전형적인 착생식물은 없으나, 습한 지역, 특히 서쪽 해안 변두리의 나무에는 이끼와 지의류가 풍부하게 자란다. 또한, 흔한 미역고사리류 양치식물은 나뭇가지 사이에서 착생하여 자라는 경우가 많다. 드물게는 풀, 작은 덤불이나 작은 나무가 나무 위의 수관 토양, 특히 썩은 구멍에서 자라기도 한다.
해양 환경에서의 착생식물 생태는 육상 환경과 다르다. 해양 생태계의 착생식물은 주로 해초나 조류의 표면에서 자라는 조류, 박테리아, 균류, 해면, 태형동물, 멍게, 원생생물, 갑각류, 연체동물 등 다양한 부착 생물체를 포함한다.[28][29][14][15] 이들의 정착은 빛, 온도, 해류, 영양분 및 생물 간 상호작용 등 여러 요인의 영향을 받는다. 해양 생태계에서 가장 흔한 착생식물은 조류이다.[29][15]
광합성을 하는 해양 착생식물은 해당 생태계 전체 광합성량의 상당 부분을 차지하며[30][16], 일반적으로 전체 1차 생산의 20%에서 60%에 달한다.[29][15] 이들은 매우 다양하며 많은 동물에게 먹이를 제공하는데[30][16], 달팽이와 무순류 등이 흔한 포식자이다.[29][15] 착생식물의 종류 구성과 양의 변화는 환경 변화를 나타내는 지표가 될 수 있다. 최근 착생식물의 과도한 증가는 농업 배수로나 빗물을 통해 유입된 과도한 질소와 관련이 있는 것으로 여겨진다. 착생식물이 지나치게 번성하면 햇빛이나 영양분 접근을 막아 착생 대상이 되는 식물, 특히 해조류에 심각한 손상을 입히거나 죽게 만들 수 있다.[28][14] 해양 착생식물은 매우 빠르게 성장하며 세대 교체가 빠른 것으로 알려져 있다.[31][17]
일반적으로 '착생식물'이라고 하면 주로 나무에 붙어사는 식물을 의미한다. 바위에 붙어사는 식물도 착생식물이라고 할 수 있지만, 암생식물로 구분하여 포함하지 않는 경우도 있다. 바위 위는 토양이 쌓이면 일반 땅과 비슷해져 특정 식물만 자란다고 보기 어려울 수 있다. 그러나 나무에 착생하는 식물이 바위 위에 나타나는 경우도 흔하며, 특히 더 추운 지역에서는 나무보다 바위 위에서 더 잘 발견되기도 한다. 따라서 바위 위는 착생식물과 다른 식물들의 생활 공간이 겹치는 곳이라 할 수 있다.
나무에 착생하는 종 중에는 거의 나무에서만 발견되는 종도 있고, 바위 위에서도 발견되는 종도 있다. 같은 종이라도 환경에 따라 서식지를 바꾸기도 한다. 반면, 일반 땅이나 바위 위에서는 자라지만 나무에서는 자라지 않는 식물은 착생식물로 간주하기 어렵다. 다만, 절벽과 같이 특수한 바위 환경에만 자라는 식물 중에는 나무 착생식물과 비슷한 특징을 많이 보이는 경우도 있다.
6. 착생식물의 이용과 보존
착생식물은 독특한 생육 방식과 외형으로 인해 다양한 방식으로 인간에게 이용된다. 특히 아름다운 꽃이나 잎을 가진 종류는 관상용 식물로 널리 재배되며, 일부는 수중 환경에 적응하여 아쿠아리움 등에서도 활용된다.
6. 1. 이용
착생식물은 그 독특한 모습과 아름다운 꽃 때문에 관상용으로 많이 재배된다. 특히 고사리과의 고사리류와 난초과 식물이 인기가 많으며, 흔히 서양란이라 불리는 것들 대부분이 착생 난초이다. 파인애플과의 틸란드시아 등 공기 중에서 수분과 영양분을 흡수하는 식물들도 관상용으로 많이 길러진다. 재배 시에는 수태나 헤고판, 오스문다(고사리 뿌리) 등을 이용하여 나무나 다른 지지물에 붙여 키운다.아쿠아리움에서도 고사리류, 천남성과 식물, 수생 이끼류 등 다양한 착생식물이 이용된다. 이들은 주로 온대나 열대 지방의 물가에 자생하는 식물들이다. 아쿠아리움 환경에서는 물속에 완전히 잠긴 상태로 길러지는 경우가 많지만, 원래 자연에서는 물가나 습지에서 자라거나 우기에만 물에 잠기는 종류도 있다. 대부분 인공적으로 재배된 것이 유통되지만, 야생에서 채집된 것도 있다. 재배 시에는 고무줄이나 면실 등을 이용해 유목이나 돌에 묶어 착생시킨다. 자주 사용되는 종류로는 고사리류의 미크로소리움, 볼비티스, 천남성과의 아누비아스류, 이끼류의 윌로모스 등이 있다. 이들은 물살이 있는 환경에 적응한 계류 식물의 특징을 보이기도 한다.
6. 2. 보존 문제
주어진 원본 소스에는 착생식물의 정의, 생태적 특징, 종류 등에 대한 설명만 포함되어 있으며, '보존 문제'와 관련된 내용(남획, 서식지 파괴, 기후 변화, 보존의 중요성 등)은 포함되어 있지 않다. 따라서 제공된 소스만으로는 해당 섹션의 내용을 작성할 수 없다.참조
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