시과
1. 개요
시과는 열매껍질의 일부가 얇게 발달하여 날개 모양을 이루는 열매를 의미한다. 날개는 열매가 회전하며 낙하하도록 하여 바람에 의해 멀리 운반되는 것을 돕는다. 튤립나무속, 노린재나무, 흑줄, 자작나무속, 느릅나무속, 단풍나무속, 개옻나무, 낙엽송, 물푸레나무속 등에서 시과를 볼 수 있으며, 단풍나무속과 개옻나무의 열매는 분리되어 산포되므로 분열시과라고도 한다. 시과 외에도 화피나 포 등이 날개 모양을 이루는 유사 시과가 존재하며, 영어권에서는 시과를 "열쇠", "날개 너트", "헬리콥터" 등으로 부르며 가을철 놀이의 대상이 되기도 한다.
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열매형태학 -
수과
수과는 씨방상위 식물의 1개의 심피로 이루어진 건조하고 개열하지 않는 열매로, 과피가 1개의 종자를 싸고 있지만 붙어있지 않으며, 국화과의 하위 수과, 벼과의 영과, 튤립나무, 느릅나무 등의 시과 역시 수과의 변형된 형태를 가진다. -
열매형태학 -
핵과
핵과는 씨앗을 둘러싼 단단한 핵과 겉은 다육질인 과실로, 복숭아, 자두, 매실, 앵두, 살구 등이 속하며 식용으로 이용되고 씨앗 산포에 유리한 특성을 가진다. -
식물형태학 -
나무
나무는 목부를 형성하고 육상 생태계에서 중요한 역할을 하며 다양한 용도로 사용되고 문화적으로 숭배받지만, 멸종 위기에 처해 보존 노력이 필요한 식물이다. -
식물형태학 -
뿌리
뿌리는 식물체의 지하 기관으로, 물과 양분 흡수, 지지, 저장, 호르몬 생성, 공생 등의 기능을 수행하며, 다양한 형태와 특수 기능을 가진 뿌리도 존재하고, 식량, 약재 등으로 활용되며 환경 보호와 부정적 영향 모두에 관여한다.
2. 정의
성숙한 상태에서 열매껍질이 건조하고 개열(껍질이 갈라짐)하지 않으며, 열매껍질의 일부가 얇게 발달한 날개(wing)가 된 열매를 시과(翅果, 날개열매)라고 한다. 시과는 때때로 "열쇠"라고 불리거나 다양한 별칭으로 불리기도 한다. 기본적으로 시과는 날개가 있어 회전하면서 낙하하여 체공 시간이 길어지고, 그 사이에 바람에 의해 멀리 운반될 수 있다. 가을철에 땅으로 회전하며 떨어지는 모습 때문에 아이들의 놀이감이 되기도 한다.
시과는 다양한 식물에서 볼 수 있다.
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단풍나무속과 개옻나무의 열매는 여러 개의 심피로 이루어진 씨방에서 유래하며, 성숙하면 각 심피가 분리되어 날개가 달린 채로 흩어지므로, 시과이면서 동시에 분열과이다. 이를 분리시과(分離翅果)라고도 한다.
튤립나무속은 하나의 꽃에 다수의 암술을 가지며, 각 암술이 시과가 되어 모여 집합과(samaretum)를 형성한다.(그림 3a)
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일부 식물의 열매는 시과와 유사한 구조를 가지지만 엄밀히는 시과에 포함되지 않는다.
* 미나리과 식물(갯기름나물, 개구릿대, 백산송이 등)의 열매는 2개의 분과로 나뉘는 분열과인데, 각 분과의 가장자리가 얇은 날개 모양을 하고 있다.(그림 3b)
* 아까시나무(콩과)의 열매는 협과로, 열매껍질(꼬투리)이 두 조각으로 갈라지지만, 각각 종자가 붙은 상태로 바람에 날려 산포된다.(그림 3c)
* 오동나무(아욱과)는 5개의 심피가 합쳐진 암술이 성숙 과정에서 서로 떨어지고(분열과), 일찍 개열하여 종자가 심피 가장자리에 붙은 채로 성숙한다. 이후 종자가 붙은 심피가 바람에 날려 산포된다.(그림 3d)
또한, 열매 자체가 아닌 화피나 포와 같은 부속 기관이 날개 모양으로 발달하여 종자 산포를 돕는 경우도 있으며, 이를 가짜 시과(pseudosamara)라고도 부른다.
* 화피가 날개 모양: 마디풀(그림 4a), 여뀌(마디풀과)
* 꽃받침이 날개 모양: 두루미꽃(두루미꽃과; 그림 4b), 덜꿩나무(인동과)
* 포가 날개 모양: 가래나무(가래나무과; 그림 4c), 개암나무(자작나무과), 사위질빵(삼과), 피나무(아욱과; 그림 4d), 꾸지뽕나무(백단향과; 그림 4e), 산분꽃나무(인동과) 등
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3. 다양한 시과
튤립나무속(목련과)은 하나의 꽃에 여러 개의 암술을 가지는데, 이 암술 각각이 시과가 된다. 그 결과, 다수의 시과가 빽빽하게 모여 집합과(samaretum)를 형성한다.
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일반적으로 시과로 분류되지는 않지만, 열매껍질이 날개와 유사한 구조를 형성하는 경우도 있다.
* 미나리과 식물의 열매는 두 개의 심피로 이루어져 있으며 성숙하면 둘로 나뉘기 때문에 분열과(특히 분리이생과)로 간주된다. 하지만 갯기름나물, 개구릿대, 백산송이 등 일부 미나리과 식물에서는 분리된 각 분과의 가장자리가 얇은 날개 모양을 하고 있다.
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* 아까시나무(콩과)의 열매는 협과에 해당한다. 열매껍질(꼬투리)이 두 조각으로 갈라지지만, 각 조각에 종자가 붙은 상태로 바람에 날려 퍼진다.
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* 오동나무(아욱과)의 암술은 다섯 개의 심피가 합쳐진 형태이다. 꽃이 지고 나면 심피들이 서로 분리되므로 분열과의 특징을 보이기도 한다. 또한, 성숙 과정에서 일찍 갈라져(개열하여) 종자가 심피 가장자리에 붙은 채로 발달한다. 이렇게 종자가 붙은 심피 조각이 바람에 날려 퍼지게 된다.
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시과는 열매껍질 자체가 날개 모양으로 변형된 경우를 말한다. 따라서 열매껍질이 아닌 화피나 포와 같은 열매의 부속 기관이 날개 모양으로 발달한 경우는 엄밀히 말해 시과에 포함되지 않는다. 이러한 열매들은 '가짜 시과'(pseudosamara)라고 불리기도 한다. 가짜 시과의 예는 다음과 같다.
* 안쪽 화피가 날개 모양이 되는 경우: 마디풀, 여뀌(마디풀과)
* 꽃받침이 날개 모양이 되는 경우: 두루미꽃속(두루미꽃과), 덜꿩나무(인동과)
* 포가 날개 모양이 되는 경우: 가래나무(가래나무과), 개암나무(자작나무과), 사위질빵(삼과), 피나무(아욱과), 꾸지뽕나무(백단향과), 산분꽃나무(인동과)
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다양한 시과의 모습
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4. 시과와 유사한 열매
시과는 열매껍질이 날개 모양이 된 것에 한정된다. 따라서 보통 시과에는 포함되지 않지만, 화피나 포 등 열매의 부속물이 날개 모양으로 발달하여 바람에 의한 산포를 돕는 경우도 있다.
이러한 예는 다음과 같다.
* 내화피가 날개 모양이 되는 경우: 마디풀 (그림 4a), 여뀌 (마디풀과)
* 꽃받침이 날개 모양이 되는 경우: 두루미꽃 (두루미꽃과; 그림 4b), 덜꿩나무 (인동과)
* 포가 날개 모양이 되는 경우: 가래나무 (가래나무과; 그림 4c), 개암나무 (자작나무과), 사위질빵 (삼과), 피나무 (아욱과; 그림 4d), 꾸지뽕나무 (백단향과; 그림 4e), 산분꽃나무 (인동과)
이처럼 열매 자체가 아닌 부속 기관이 날개 역할을 하는 열매를 pseudosamara("가짜 시과")라고 부르기도 한다.
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5. 문화 속 시과
사마라는 때때로 "열쇠"라고 불리며, 종종 "날개 너트", "헬리콥터", "소용돌이 새", "회전 장치", "폴리노즈" 또는 잉글랜드 북부에서는 "스피닝 제니"라고 불린다. 가을 동안, 사마라는 공중에 던져 땅으로 회전하는 모습을 즐기는 사람들에게 인기 있는 놀이 대상이 된다.