세대 교번
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1. 개요
세대 교번은 다세포성 이배체(2n) 세대와 다세포성 단배체(n) 세대가 번갈아 나타나는 생활사로, 식물과 일부 조류에서 나타나는 특징이다. 세대 교번은 배우체와 홀씨체의 형태에 따라 동형 세대 교번과 이형 세대 교번으로 나뉜다. 동형 세대 교번은 배우체와 홀씨체의 형태와 크기가 같은 경우이며, 이형 세대 교번은 배우체와 홀씨체의 형태나 크기가 다른 경우로 배우체 우점 생활사와 포자체 우점 생활사로 구분된다. 식물 진화 과정에서 배우체 우점 생활사에서 포자체 우점 생활사로의 진화가 이루어졌다.
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2. 세대 교번의 형태
세대 교번은 포자체와 배우체의 형태 및 크기 차이에 따라 동형 세대 교번과 이형 세대 교번으로 나뉜다. 동형 세대 교번은 파래나 김과 같이 배우체와 포자체의 형태와 크기가 같은 경우를 말한다. 이형 세대 교번은 육상식물과 다시마 등과 같이 배우체와 포자체의 형태나 크기가 다른 경우를 말한다.
2. 1. 동형 세대 교번
배우체와 포자체의 형태와 크기가 같은 경우를 말한다. 녹조류에 속하는 파래나, 홍조류에 속하는 김 등이 이런 특징을 가진다.2. 2. 이형 세대 교번
이형 세대 교번은 배우체와 포자체의 형태나 크기가 다른 경우를 말한다. 대부분의 육상식물과 다시마 등 많은 조류가 이형 세대 교번을 한다. 이형 세대 교번은 배우체 우점 생활사와 포자체 우점 생활사를 포함한다.2. 2. 1. 배우체 우점 생활사
홑배수체(n) 배우체가 우점하는 생활사이다. 배우체의 크기가 상대적으로 더 크고, 생활사의 더 긴 기간을 차지한다. 선태식물(이끼류)이 대표적이다.3. 세대 교번 생활사
세대 교번 생활사를 순서대로 정리하면 다음과 같다. 홀씨체에서 감수 분열을 통해 홑배수체의 단세포 홀씨가 생성된다. 홀씨는 체세포 분열을 통해 다세포성의 배우체가 되고, 암배우체와 수배우체는 각각 체세포분열을 통해 홑배수체의 정자와 난자를 만든다. 정자와 난자가 만나 수정되면 두배수체의 접합자가 되고, 접합자는 체세포분열로 다시 다세포성의 홀씨체 개체가 되는 것으로 생활사가 완료된다.
4. 식물 생활사의 진화
선태식물과 양치식물은 모두 이형 세대 교번을 하지만, 그 양상은 정반대이다. 선태식물에서는 배우체가 홀씨체(포자체)보다 더 크게 발달한다. 우리가 이끼로 볼 수 있는 것은 배우체 세대의 식물체이며, '이끼의 꽃'은 무성 세대의 홀씨체이다. 홀씨체는 영양적으로 배우체에 의존하는 기생 형태를 취한다. 반면, 양치식물에서는 홀씨체가 배우체보다 훨씬 크며, 작게 퇴화된 배우체는 전엽체라고 불린다. 배우체는 홀씨체에서 떨어져 독립 생활을 한다.
식물의 생활사는 진화 과정에서 배우체 우점에서 포자체 우점으로 변화해왔다는 견해가 우세하다.
4. 1. 배우체 우점 생활사의 기원
육상식물의 조상인 녹조류는 배우체가 우세한 생활사를 갖는 경우가 많다. 초기 양치식물 또한 선태식물과 비슷한 생활사를 가졌다.4. 2. 포자체 우점 생활사로의 진화
식물이 육상에 정착하면서 수정에 물을 필요로 하는 배우체는 축소되는 방향으로 진화하였다. 관다발을 발달시킨 양치식물은 포자체를 크게 발전시켜 포자체 우점 세대 교번을 확립하였다. 종자식물은 배우체를 더욱 축소시켜 포자체 내에 완전히 포함시키는 방향으로 진화하였다.
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