물칸나과
1. 개요
물칸나과는 APG II 분류 체계에 따라 외떡잎식물 닭의장풀군 생강목에 속하는 과이다. 전 세계 열대 지역에 분포하며, 약 570종이 29개 속으로 구성되어 있다. 지하 뿌리줄기나 괴경을 가지며, 잎은 두 줄로 배열되고, 꽃은 작고 불규칙하며, 자웅동주이다. 물칸나과는 폭발적인 암술 운동을 특징으로 하는 독특한 수분 메커니즘을 가지고 있다. 애로우루트, 실내 식물, 방수 바구니, 지붕 재료 등으로 이용되며, 로즈마린산과 같은 화학 성분을 함유하고 있다.
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물칸나과 -
레렌
레렌은 쿠바, 히스파니올라, 푸에르토리코 등 열대 지역에서 자라는 식물로, 섬유질 뿌리 끝에 달걀 모양 덩이줄기를 생산하며, 이 덩이줄기는 삶아서 식용하고 스위트콘과 비슷한 맛이 나며, 기원전 8200년에서 5600년 사이에 남아메리카 북부와 중앙아메리카에서 재배된 선사 시대 가축화 식물 중 하나이다.
2. 분류
APG II 분류 체계(1998년의 APG 분류 체계와 다르지 않음)와 2003년 APG II 시스템(APG 시스템, 1998년에서 변경되지 않음)에서는 이 과를 외떡잎식물군 내의 닭의장풀군 생강목으로 분류했다. 수술과 심피가 매우 작기 때문에 마란타과를 생강목에서 가장 많이 진화한 과로 간주한다. 이 과는 30여 속, 350여 종 (또는 약 570종이 알려진 29개의 속)으로 구성되며, 오스트레일리아를 제외한 전 세계 열대 지역에서 발견된다. 아메리카에 가장 많이 분포하며, 아프리카에 7개 속, 아시아에 6개 속이 자생한다.
생강목의 계통발생은 아래와 같다.
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2.1. 하위 속
| 기본 속 | 클레이드(Clade) | 속(Genus) |
|---|---|---|
| 하우마니아 (Haumania) | 하우마니아 (Haumania) | |
| 사르코프리니움 (Sarcophrynium) | ||
| 도낙스 (Donax) | ||
| 칼라테아 (Calathea) | ||
| 스타키프리니움 (Stachyphrynium) | ||
| 마란타 (Maranta) |
3. 형태
물칸나과의 식물은 일반적으로 지하 뿌리줄기 또는 괴경을 가지고 있다. 잎은 두 줄로 배열되며, 잎자루는 잎집 모양의 밑부분을 갖는다. 잎의 잎몸은 좁거나 넓으며, 깃 모양의 잎맥이 주맥과 나란히 뻗어 있다. 잎자루는 날개가 있고, 밑부분이 잎받침으로 부풀어 있을 수 있다.
꽃차례는 포와 같은 포엽으로 둘러싸인 수상 꽃차례 또는 원추 꽃차례이다. 꽃은 작고 종종 눈에 띄지 않으며, 불규칙하고 자웅동주이며, 일반적으로 바깥쪽의 3개의 자유로운 꽃받침과 안쪽의 3개의 꽃잎 모양의 부분(관 모양)을 갖는다. 열매는 다육질이거나, 실편열개 삭과이다. 많은 종은 단 하나의 수술만을 가지고 있으며, 그 수술은 단 하나의 방만을 갖는데, 이는 칸나속(Canna)만이 공유하는 특이한 점이다.
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4. 계통
APG II 분류 체계(1998년의 APG 분류 체계와 다르지 않음)에서는 물칸나과를 외떡잎식물군 내의 닭의장풀군 생강목으로 분류했다. 수술과 심피가 매우 작기 때문에 마란타과를 생강목에서 가장 많이 진화한 과로 간주한다. 이 과는 30여 속, 350여 종으로 구성되며, 오스트레일리아를 제외한 전 세계 열대 지역에서 발견된다. 아메리카에 가장 많이 분포하며, 아프리카에 7개 속, 아시아에 6개 속이 자생한다.
생강목의 계통발생은 다음과 같다.
물칸나과의 계통 발생 나무는 다음과 같다.
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! 물칸나과
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| Clade Maranta | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 크테난테 |
| Stromanthe |
| Myrosma |
| Saranthe |
| Koernickanthe |
| 마란타 |
| Hylaeanthe |
| Halopegia |
| Indianthus |
| Afrocalathea |
| Stachyphrynium |
| Ataenidia |
| Marantochloa |
| Monophyllanthe |
| Ischnosiphon |
| Pleiostachya |
| Calathea |
| Sanblasia |
| Monotagma |
| Goeppertia |
| Phrynium |
| Phacelophrynium |
| Cominsia |
| Donax |
| Schumannianthus |
| Thalia |
| Trachyphrynium |
| Hypselodelphys |
| Sarcophrynium |
| Megaphrynium |
| Thaumatococcus |
6. 수분
물칸나과는 폭발적인 암술 운동으로 정의되는 독특한 수분 메커니즘을 가지고 있다. 이 메커니즘은 그 작용이 빠르고, 각 꽃마다 한 번만 일어나며, 되돌릴 수 없기 때문에 일반적으로 폭발적이라고 불린다. 이 빠른 수분 작용은 짝짓기를 최적화하는 데 중요한 역할을 하며, 이 과 내의 높은 종 분화 수준의 요인으로 추정된다. 폭발적 수분 메커니즘에 기여하는 꽃 해부학의 두 부분은 암술과 덮개 모양의 웅예이다.
이차 수분 제시 방식은 꽃가루 매개자가 덮개 모양의 웅예의 방아쇠 부속지에 기계적 자극을 가한 후에 시작된다. 이 방아쇠를 건드리면 접촉된 웅예에서 암술이 풀려 암술이 빠르게 안쪽으로 말리게 되는데, 이는 더 이상 높은 장력으로 유지되지 않기 때문이다. 이 빠른 말림 운동 동안 자가 화분(암술 꼭대기에 위치)은 꽃가루 매개자에게 옮겨지고, 교차 화분은 꽃가루 매개자로부터 암술머리 안으로 긁어 모아진다. 이 단일 작용은 매우 빠르게 일어나며, 전체 운동은 약 0.03초로 측정된다.
7. 이용
물칸나과에서 가장 잘 알려진 종은 카리브해 원산의 마란타 아룬디나세아로, 쉽게 소화되는 녹말인 애로우루트를 얻기 위해 카리브해, 오스트랄라시아, 사하라 사막 이남 아프리카 일부 지역에서 재배된다. 이 식물은 서인도 제도와 열대 아메리카에서 상업적으로 재배된다.
고에페르티아 속의 여러 종은 녹색, 흰색, 분홍색 음영으로 얼룩진 크고 장식적인 잎을 얻기 위해 실내 식물로 재배된다. 실내 식물로 재배되는 다른 속으로는 스트로만테, 크테난테, 마란타가 있다.
칼라테아 루테아는 방수 바구니를 만드는 데 사용되는 질기고 튼튼한 잎을 가지고 있으며, 카리브해와 중앙 아메리카에서는 지붕을 만드는 데 잎을 사용한다. 두 멕시코 종 - 칼라테아 마크로세팔라와 칼라테아 바이올라세아 - 는 꽃을 요리하여 채소로 사용한다. 서인도 제도와 열대 아메리카에서 온 칼라테아 알루이아 또는 레렌은 식용 덩이줄기로 단 옥수수 뿌리로 알려져 있다.
슈마니안투스 디코토무스는 바닥과 침대에 사용되는 매트를 짜는 데 사용된다.
8. 화학 성분
로즈마린산은 마란타속(Maranta leuconeura, Maranta depressa)과 탈리아속(Thalia geniculata) 식물에서 발견될 수 있다.