지하란속
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1. 개요
지하란속(Rhizanthella)은 대부분 지하에서 서식하는 다년생 식물로, 잎이 없고 엽록소가 없어 균류와 공생하며 영양분을 얻는 특징을 가진다. 꽃은 머리 모양을 이루며 땅속이나 지표면 근처에서 피고, 꽃가루받이는 곤충에 의해 이루어진다. 오스트레일리아 전역에 분포하며, 서식지가 제한적이고 멸종 위기에 처해 법적으로 보호받고 있다. 현재까지 5종이 알려져 있으며, 학술적 연구 가치가 높다.
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| 지하란속 - [생물]에 관한 문서 | |
|---|---|
| 기본 정보 | |
| 이름 | 지하란속 |
| 학명 | Rhizanthella |
| 명명자 | R.S.Rogers, 1928 |
| 이명 | Cryptanthemis Rupp |
| 타입 종 | R.S.Rogers (1928)의 지하란 (Rhizanthella gardneri) |
| 분류학적 정보 | |
| 계 | 식물계 (Plantae) |
| 문 (미분류) | 속씨식물군 (angiosperms) |
| 강 (미분류) | 외떡잎식물군 (monocots) |
| 목 | 비짜루목 (Asparagales) |
| 과 | 난초과 (Orchidaceae) |
| 아과 | 난초아과 (Epidendroideae) |
| 족 | 당나귀난초족 |
| 아족 | 지하란아족 (Rhizanthellinae) |
| 아족 명명자 | R.S.Rogers, 1928 |
| 종 | |
| 하위 분류 | 본문 참조 |
| 종 목록 | Rhizanthella gardneri R.S.Rogers Rhizanthella johnstonii K.W.Dixon & Christenh. Rhizanthella omissa D.L.Jones & M.A.Clem. |
| 이미지 | |
 | |
2. 특징
지하란속(''Rhizanthella'')의 난초는 대부분 지하에서 서식하는 여러해살이, 심포디움, 균류영양 초본식물이다. 잎이 없는 색이 없는 잎 모양의 인엽이 있는 마디에서 새로운 싹을 생성하는 다육질의 지하 줄기를 가지고 있다. 뿌리가 없으며, 짧은 줄기 끝에 새로운 덩이줄기가 형성된다. 잎은 엽록소가 없는 비늘 모양의 구조로 축소되어 줄기에 압착되어 싸여 있다.[3][4][5][6]
꽃차례는 많은 꽃을 포함하는 머리 모양이며, 지표면이나 지표면 바로 위에서 유지되지만, 머리는 일반적으로 낙엽이나 흙으로 덮여 있다. 머리는 많은 수의 겹쳐진 포로 둘러싸여 있으며, 각 꽃은 기부에 직립하고 길쭉한 포를 가지고 있다. 꽃은 재전도되지 않으며, 나선형으로 배열되고, 안쪽을 향하며, 칙칙한 색을 띠고, 줄기가 없다. 꽃받침과 꽃잎은 순판과 주 위에 짧고 구부러진 후드를 형성하며, 한쪽이 열려 있다. 측면 꽃받침은 서로 연결되어 있고, 기부에서 등쪽 꽃받침과 연결되어 있다. 꽃잎은 기부에서 주에 연결되어 있으며, 꽃받침보다 짧다. 순판은 다른 꽃잎 및 꽃받침과 크기, 모양 및 색상이 다르며, 두껍고 다육질이며 꿀이 없다. 주는 짧고 짧은 날개를 가지고 있다. 개화 시기는 종에 따라 다르며, 열리지 않는 열매(불개열성)가 뒤따르며, 50~100개의 씨앗을 포함한다.[3][4][5][6]
지하 난초는 엽록체를 가지고 있지 않지만, 소포체 유전자를 유지하며, ''R. gardneri''는 육상 식물에서 묘사된 가장 작은 세포 소기관 게놈 중 하나를 가지고 있다.[7]
'''형태'''
덩이줄기는 원통형으로 길이가 5cm, 폭 2-2.5cm이며, 두껍고 털로 덮여 있고, 털에서 최대 6개까지의 균사가 이어진다.[21] 잎은 삼각 인편상으로 퇴화되어 길이가 3-4mm, 폭 10mm 정도이며, 뿌리줄기에 압착된다.[21]
꽃차례는 압축되어 두상화서가 되고, 그 꽃받침의 지름은 2-4cm로 움푹하다.[21] 꽃차례 전체를 감싸는 총포를 이루는 포엽은 8 - 15개로 꽃차례를 감싸고, 지하에 있는 상태에서는 꽃차례 전체를 감싸고 있다.[21] 꽃대는 직립 또는 그에 가깝고, 길이는 3-7cm이며, 끝으로 갈수록 가늘어진다.[21]
자방은 원통형으로 길이가 6mm, 육질이며 화피와 함께 밀집하여 자줏빛을 띨 수 있다.[21] 꽃은 나선형으로 배열되어 총 120개에 달하며, 바깥쪽 꽃부터 개화한다.[21] 화피는 흰색에서 새우갈색까지 변이가 있으며, 길이는 4-6mm, 순판을 제외한 화피 조각은 서로 융합하여 통 모양이 되고, 선단부가 투구와 같은 덮개가 되어 순판과 웅예에 덮인다.[21] 순판은 좁은 턱 모양 구조 위에 뻗어 민감하게 움직이며, 다육질이고 선단은 굽어져 약간 돌출되며, 길이 1.5-2.5mm, 폭이 0.7-1.5mm이다.[21] 웅예는 원주형으로 길이가 2-2.5mm, 선단에 약이 돌출된다.[21] 종자는 난형으로 폭 0.3mm, 짚색에서 암갈색이며, 내구성이 있는 외종피에는 뚜렷한 나선형의 선조가 있다.[21]
'''생태'''
지하란속은 균근균과의 공생을 통해 영양분을 얻는 부생식물이다.[28] 특정 균류(주로 ''Ceratobasidium'')와 공생하며, 이 균류는 특정 나무(예: 멜라루카 운키나타(''Melaleuca uncinata''))와 연결되어 영양분을 공급받는 것으로 추정된다.[29] 방사성 동위원소를 사용한 실험에서 멜라레우카의 광합성 산물이 균류를 통해 지하란속으로 공급됨이 확인되었다.[29] 질소 또한 토양에서 균류를 통해 난초로 유입되는 것으로 보인다.[29]
꽃가루받이는 땅속에서 이루어지며, 버섯파리류와 같은 작은 곤충이 매개하는 것으로 추정되지만, 정확한 메커니즘은 아직 밝혀지지 않았다.[30] 파리의 일종인 Megaselia속의 작은 파리, 작은 말벌, 흰개미가 꽃가루 덩어리를 운반하는 것이 관찰된 바 있다.[4]
열매는 육질이며, 동물에 의해 종자가 퍼지는 것으로 추정된다.[21]
2. 1. 형태
덩이줄기는 원통형으로 길이가 5cm, 폭 2-2.5cm이며, 두껍고 털로 덮여 있고, 털에서 최대 6개까지의 균사가 이어진다.[21] 잎은 삼각 인편상으로 퇴화되어 길이가 3-4mm, 폭 10mm 정도이며, 뿌리줄기에 압착된다.[21]꽃차례는 압축되어 두상화서가 되고, 그 꽃받침의 지름은 2-4cm로 움푹하다.[21] 꽃차례 전체를 감싸는 총포를 이루는 포엽은 8 - 15개로 꽃차례를 감싸고, 지하에 있는 상태에서는 꽃차례 전체를 감싸고 있다.[21] 꽃대는 직립 또는 그에 가깝고, 길이는 3-7cm이며, 끝으로 갈수록 가늘어진다.[21]
자방은 원통형으로 길이가 6mm, 육질이며 화피와 함께 밀집하여 자줏빛을 띨 수 있다.[21] 꽃은 나선형으로 배열되어 총 120개에 달하며, 바깥쪽 꽃부터 개화한다.[21] 화피는 흰색에서 새우갈색까지 변이가 있으며, 길이는 4-6mm, 순판을 제외한 화피 조각은 서로 융합하여 통 모양이 되고, 선단부가 투구와 같은 덮개가 되어 순판과 웅예에 덮인다.[21] 순판은 좁은 턱 모양 구조 위에 뻗어 민감하게 움직이며, 다육질이고 선단은 굽어져 약간 돌출되며, 길이 1.5-2.5mm, 폭이 0.7-1.5mm이다.[21] 웅예는 원주형으로 길이가 2-2.5mm, 선단에 약이 돌출된다.[21] 종자는 난형으로 폭 0.3mm, 짚색에서 암갈색이며, 내구성이 있는 외종피에는 뚜렷한 나선형의 선조가 있다.[21]
2. 2. 생태
지하란속은 균근균과의 공생을 통해 영양분을 얻는 부생식물이다.[28] 특정 균류(주로 ''Ceratobasidium'')와 공생하며, 이 균류는 특정 나무(예: 멜라루카 운키나타(''Melaleuca uncinata''))와 연결되어 영양분을 공급받는 것으로 추정된다.[29] 방사성 동위원소를 사용한 실험에서 멜라레우카의 광합성 산물이 균류를 통해 지하란속으로 공급됨이 확인되었다.[29] 질소 또한 토양에서 균류를 통해 난초로 유입되는 것으로 보인다.[29]꽃가루받이는 땅속에서 이루어지며, 버섯파리류와 같은 작은 곤충이 매개하는 것으로 추정되지만, 정확한 메커니즘은 아직 밝혀지지 않았다.[30] 파리의 일종인 Megaselia속의 작은 파리, 작은 말벌, 흰개미가 꽃가루 덩어리를 운반하는 것이 관찰된 바 있다.[4]
열매는 육질이며, 동물에 의해 종자가 퍼지는 것으로 추정된다.[21]
3. 분포 및 서식 환경
지하란속은 오스트레일리아 전역에 분포하며 종별로 좁은 분포역을 가진다. 가르도넬리는 서호주에, 오미사가 퀸즐랜드에, 슬라테리가 뉴사우스웨일스주에 분포한다.[22] 그러나 그 범위 내에서도 서식지는 극히 제한되어 있으며, 가르도넬리의 경우 이 주 내의 격리된 두 지점만이 생육 구역이다.[23]
지하란속은 오스트레일리아 서부 남서부 지역에서 발생하며, 빗자루 덤불(Melaleuca uncinata)과 연관되어 자란다.[3] R. johnstonii 역시 서호주에서 발견되었으며, 2018년에 R. gardneri에서 분리되었다.[17][19] ''R. omissa''는 퀸즐랜드 래밍턴 국립공원 해발 1200m에서 한 번 수집되었다.[18] ''R. slateri''(과거 ''Cryptanthemis slateri''로 알려짐)는 뉴사우스웨일스주의 블루 마운틴스와 유사한 산맥에서 발생하며, 경엽수림에서 자란다.[6] R. speciosa는 2016년 배링턴 톱스의 습한 경엽수림에서 발견되었는데, 이는 ''R. slateri''의 더 개방된 건조림 서식지와 대조를 이룬다.[19]
이 난은 완전히 지하에서 생육하기 때문에 밖에서 발견하기가 극히 어려우며, 1979년에 생육 환경이 밝혀지기 전에는 밭을 가는 농부가 가끔 발견하는 정도였다.[24] 현재는 더 자세한 생식지가 판명되었으며, 예를 들어 가돌넬리의 경우 서호주 내 2곳에 있으며, 모두 Melaleuca uncinata영어 (여러 종을 포함) 라는 수목의 관목림이며, 모래가 섞인 점토질 지역이다.[25] 난이 발견되는 깊이는 지하 30cm까지라고 한다.[26]
하지만 생육지가 판명된 현재에도 그것을 발견하는 것은 쉽지 않다. 야마구치는 현지 전문가의 협력하에 가르도넬리를 찾아갔을 때의 일을 자세히 기록하고 있다.[27] 이때의 기온은 아침 저녁으로 15℃를 밑돌 때도 있었고, 때로는 서리가 내린다고 한다. 생육지는 멜라레우카가 생육하는 관목림이며, 발밑에는 초본이 거의 없다. 난은 지하 30cm까지 존재하지만, 개화기이므로 지표면 바로 위로 나오는 것이 많아, 표토를 살짝 벗겨내는 형태의 탐색이 된다. 토질이 모래여서 파는 것은 쉽지만, 부쉬의 마른 가지나 낙엽이 많아 곧 가시가 손가락에 박혀 하루 종일 찾다 보면 손가락이 부어올라 식사조차 제대로 할 수 없었다고 한다. 결국 그런 탐색을 나흘 동안 한 후에야 비로소 난의 꽃을 볼 수 있었다고 한다. 특히 향기는 느끼지 못했다고 한다.
한편, 동쪽 지역에 분포하는 슬라테리는 삼림 지대에 산출되며, 그 토양은 유기물이 풍부하고 두꺼운 부식층 속에서 생육한다.[21]
4. 분류
지하란속(''Rhizanthella'')에 대한 최초의 공식적인 설명은 1928년 리처드 샌더스 로저스에 의해 이루어졌으며, 그는 ''R. gardneri''에 대한 설명을 ''웨스턴오스트레일리아 왕립 학회 저널''에 발표했다.[8][9] "''Rhizanthella''"라는 이름은 Rafflesiaceae과에 속하는 기생 식물인 ''Rhizanthes''의 축소형이다.[10] "''Rhizanthes''"라는 이름은 "뿌리"를 의미하는 고대 그리스어 단어 ''rhiza''[11]와 "꽃"을 의미하는 ''anthos''에서 유래되었다.[11]
세계 식물과 선택된 과의 목록에는 4종이 인정되며, 5번째 종이 공식적으로 기술되었지만 아직 다른 당국에 의해 받아들여지지 않았다. 2020년에 뉴사우스웨일스에서 발견된 다섯 번째 종인 ''Rhizanthella speciosa''가 Mark Clements와 David Jones에 의해 ''Lankesteriana'' 저널에 기술되었지만, 2020년 9월 현재 해당 이름은 세계 식물과 선택된 과의 목록에 의해 받아들여지지 않았다.[16]
현재까지 알려진 지하란속에는 5종이 있다.
5. 역사
1928년 5월 23일, 서호주의 농부 잭 트롯(Jack Trott)이 자신의 농장에 있던 작은 구멍을 조사하다가 냄새를 맡고 *R. gardneri*를 처음 발견했다.[31] 그는 이것을 찰스 오스틴 가드너에게 가져가 학계에 알려지게 되었다.[31] 같은 해 리처드 샌더스 로저스는 ''웨스턴오스트레일리아 왕립 학회 저널''에 ''R. gardneri''에 대한 설명을 발표하면서 지하란속에 대한 최초의 공식적인 설명이 이루어졌다.[8][9] "''Rhizanthella''"라는 이름은 Rafflesiaceae과에 속하는 기생 식물인 ''Rhizanthes''의 축소형이다.[10] ''Rhizanthes''는 "뿌리"를 의미하는 고대 그리스어 단어 ''rhiza''[11]와 "꽃"을 의미하는 ''anthos''에서 유래되었다.[11] 이후 발견이 끊겨 한때 100달러의 현상금이 걸리기도 했다.[31]
6. 보존
지하란속은 매우 희귀하고 생육 범위가 좁아 멸종 위기에 처해있다. 호주에서는 법적으로 보호를 받고 있으며, 연구를 위한 채취도 제한된다.
7. 이용 및 가치
지하란속은 실용적인 이용 사례나 독성 등에 대한 보고는 없지만, 그 특이한 생태로 인해 학술적 연구 대상으로 주목받고 있다. 그러나 매우 드물고 생육 범위가 좁아 멸종 위험이 높아 보호받고 있으며, 연구를 위한 채취도 제한된다. 희귀성과 독특한 생태는 생물 다양성 보존 측면에서 중요한 의미를 갖는다.
참조
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Flowering in darkness: a new species of subterranean orchid Rhizanthella (Orchidaceae; Orchidoideae; Diurideae) from Western Australia
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山口(2011)p.99
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Bouguoure et al. (2010)
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山口(2011)p.98-99
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