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김나레나

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1. 개요

김나레나는 국화과에 속하는 단일 종 식물로, 북아프리카와 중동 지역에서 발견된다. 이 식물은 독특한 형태와 생태적 특징을 가지고 있으며, 특히 이형화(heterocarpy) 현상과 중금속 내성으로 알려져 있다. 김나레나는 공중 꽃차례와 땅속 꽃차례를 모두 가지며, 씨앗의 크기와 발아 전략을 통해 환경 변화에 적응한다. 분류학적으로는 국화과 내에서 독특한 위치를 차지하며, 형태적 특징 때문에 분류학적 위치가 오랫동안 논쟁의 대상이 되어 왔다.

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김나레나 - [생물]에 관한 문서
분류 정보
김나레나속
속_학명Gymnarrhena
속_명명자Desf.
김나레나
종_학명Gymnarrhena micrantha
종_명명자Desf.
학명이명Cryptadia Lindl. ex Endl. (1841)
Frankia Steud. (1840)
Cryptadia euphratensis Lindl. (1868)
Frankia schimperi Steud. (1840)
Gymnarrhena balansae Coss. & Durieu ex Coss. & Kralik (1857)
상위 분류군국화과
국화목
진정쌍떡잎식물군
속씨식물군
식물계
학술 분류
식물계
미분류_문속씨식물군
미분류_강진정쌍떡잎식물군
미분류_목국화군
국화목
국화과
아과김나레나아과
아과_학명Gymnarrhenoideae
아과_명명자Panero & V.A.Funk, 2002

2. 계통 분류

''김나레나''는 특이한 형태 때문에 분류가 어려웠다. 조지 벤담, 카를 아우구스트 오토 호프만, 아서 크론퀴스트는 이 속을 넓은 범위의 Inuleae족에 포함시켰고, 호프만과 크론퀴스트는 ''김나레나''가 ''게이게리아''와 유사하다고 언급했다.[11][12][13] 1973년, 페터 라인스는 ''김나레나''의 꽃가루가 Inuleae와 너무 다르다고 생각하여 Cardueae족 (Cynareae)에 위치해야 한다고 제안했다. 존 J. 스크바를라, 빌리 리 터너 등은 1977년 ''김나레나''가 Cynareae와 몇 가지 공통적인 특징을 가지지만 Inuleae족에서는 찾을 수 없는 꽃가루 유형을 가지고 있다는 데 동의했다. 코레 브레머는 1994년 ''국화과: 분기도분류 및 분류''에서 ''김나레나''를 치코리오이데아에 포함시켰지만, 이 족 내에서의 위치는 명확히 밝히지 않았다.[7]

2. 1. 계통도

다음은 2002년 파네로와 펑크(Panero & Funk)의 연구에 기초하고[22] 2014년 갱신된 국화과의 계통 분류이다.[23][24][25]

''김나레나 미크란타''는 현재 자매군으로 간주되며, 함께 김나레나족과 김나레나아과를 구성하는 ''카베아 탕구엔시스''의 자매군으로 간주된다.[3][7]

최근의 유전자 분석에 따르면, 페르티오이데아 아과가 기저 구성원으로 짐나레노이데아를 포함하고, 더 나아가 아스테로이데아, 코림비오이데아, 치코리오이데아로 구성된 분류군과 자매군 관계에 있는 것으로 일반적으로 받아들여지고 있다. 이 세 아과는 ''Gymnarrhena micrantha''에는 존재하지 않는 ndhF 유전자에서 9개의 염기쌍 결실을 공유한다. ''Gymnarrhena''와 가장 가까운 국화 아과 간의 관계에 대한 현재의 통찰력은 다음과 같다.[3][7]

{| class="wikitable"

|-

! 페르티오이데아 아과

|-

! 김나레나아과

|-

|

'Gymnarrhena micrantha'
카베아 탕구엔시스



|-

! 치코리오이데아 아과

|-

|

Warionia saharae
다른 모든 치코리오이데아



|-

! 코림비오이데아 아과

|-

! 아스테로이데아 아과

|}

3. 형태

''김나레나''는 ''카베아''와 가장 관련이 있지만, 두 종류의 꽃차례를 가지고 있고 자웅이숙 경향을 공유한다는 점 외에는 이러한 관계를 뒷받침할 만한 형태학적 특징이 거의 없다.[3] 두 종 모두 기저 잎 로제트, 잎 가장자리에 드문 간격으로 이가 있는 길쭉한 잎을 가지고 있으며 가시와 라텍스는 없다.

3. 1. 잎

잎은 단순하며 밀집된 기저 로제트로 배열되어 있다. 잎의 모양은 좁은 피침형에서 좁은 난형이며, 단면에서 거의 V자 모양이며, 잎자루가 없고 표면은 매끄럽다. 잎의 끝은 뾰족하거나 점차 가늘어진다. 잎 가장자리에는 작고 드문드문한 이빨이 있을 수 있다.[7]

3. 2. 꽃차례

김나레나는 여러 개의 개별적인 두상화서로 구성된 공중 꽃차례를 가지고 있으며, 각 두상화서는 기능적으로 수컷(몇 개의 소화)이거나 암컷(소화가 하나)이다. 이는 군델리아의 꽃차례에서도 발견되는 드문 형질 조합이다. 군델리아는 김나레나보다 훨씬 크고 직립하며 엉겅퀴와 같은 식물로, 젖샘을 가지고 있으며 5수성 소화를 가지고 있다. 김나레나의 수컷 소화는 (3수 또는) 4수성이다. 국화과 식물 대다수는 5수성 소화와 꽃차례당 여러 개에서 많은 소화를 가지고 있다. 소화가 하나뿐인 두상화서를 가진 다른 국화과 식물로는 코림비움, Hecastocleis shockleyi, ''Stifftia uniflora'' 및 Fulcaldea laurifolia가 있지만, 이들은 모두 5수성이며 자웅동체이다.

3. 2. 1. 땅속 꽃 (폐쇄화)

잎 아래에서 발달하는 꽃차례는 개화하지 않고 자가 수분을 한다. 각 소화는 총포에 완전히 둘러싸여 있으며, 화관은 거의 발달하지 않는다. 시프셀라는 비교적 크고 편평하며, 검은색을 띠고, 털이 많으며, 식물이 죽은 후에도 토양 표면 아래에 남아 있다. 관모는 약간 비늘 모양의 털로 이루어져 있으며, 거의 발달하지 않거나 완전히 없다.[7]

3. 2. 2. 공중 꽃 (개방화)

잎 로제트 중앙에 밀집된 공중 꽃차례는 다소 낮은 꽃양배추처럼 배열되어 있다. 소화(小花) 무리는 기능적으로 수컷이거나 기능적으로 암컷이다. 총포 조각은 여러 겹으로 겹쳐져 있고, 종이 같으며, 희끄무레하고, 뾰족한 끝을 가지고 있다.[7] 공중 꽃차례는 고슴도치와 다소 유사하며, 단단하고 건조한 식물은 발로 밟으면 맨발을 아프게 한다.[9]

4. 생태

'''김나레나'''는 왜소한 한해살이풀이다. 독성이 있는 것으로 알려져 있으며 동물들은 이것을 피하는 것으로 보인다. 3월, 4월, 그리고 수분이 충분하면 5월에 공중에서 꽃이 핀다.[14] 잎이 4개 자란 후 지하 꽃대에서 더 큰 열매인 시프셀라가 몇 개 생기고, 그 후 수분이 있는 한 공중 꽃대에서 많은 작은 시프셀라가 생성된다.

식물이 여름에 말라 죽으면 시프셀라는 단단해진 포엽 사이에 갇혀 수확 개미로부터 안전하게 보호받는 것으로 보인다. 보통 다음 겨울에 내리는 첫 번째 비가 온 후, 공중 꽃대의 포엽과 갓털이 펼쳐지면서 시프셀라는 바람에 의해 흩어지고, 많은 시프셀라는 개미에 의해 수집된다. 그러나 지하 꽃대 속의 시프셀라는 꽃대의 죽은 부분을 통해 발아하며, 개미로부터 보호받는다. 이러한 씨앗은 전년도에 유리했던 장소에서 식물이 계속 생존할 가능성을 높인다. 공중 시프셀라는 평균적으로 지하 열매의 5~6%밖에 무게가 나가지 않는다. 6일 후, 지하 열매의 묘목은 공중 열매의 묘목보다 6배나 크며 생존율도 훨씬 높다. 매우 건조한 해에는 지하 열매만 발달하고 공중 꽃이 전혀 없을 수도 있다.[7]

''김나레나''는 걸프 전쟁 이후 쿠웨이트에서 타르 트랙 아래에서 모래가 날아간 곳에서 자라는 몇 안 되는 종 중 하나로, 교란된 서식지를 빠르게 식민지화하는 능력을 강력하게 보여준다.[8]

4. 1. 이형화(Heterocarpy)

소수의 큰 씨앗을 먼저 생산한 후 다수의 작은 씨앗을 생산하는 것은 가변적이고 예측 불가능한 생육 계절의 결과일 수 있으며, 이는 개척종에 적합하다.[7]

4. 2. 중금속 내성

키르벳 파이난의 요르단 남부 사막에서 ''김나레나''는 구리와 납이 함유된 슬래그 더미에서 자라며 이러한 중금속을 축적한다.[8]

5. 분포

''김나레나''는 알제리, 이집트와 같은 북아프리카, 시나이, 이스라엘, 요르단, 시리아, 쿠웨이트, 사우디아라비아 동부, 카타르, 아랍에미리트, 이라크, 이란, 파키스탄(발루치스탄)과 같은 중동 지역에서 발견된다.[7][9][14][15][16] 자갈 평원, 돌이 많거나 바위가 많은 지역, 얇은 모래 퇴적층, 충적 평원, 와디에서 자란다.

a herbarium specimen

6. 어원

속명 '김나레나(Gymnarrhena)'는 그리스어 단어 두 개, "벌거벗은"을 뜻하는 'γυμνός'(gymnos)와 "수컷"을 뜻하는 'ἄῤῥην'(arrhēn)의 합성어일 수 있으며, 종명 'micrantha'는 그리스어 단어 "작은"을 뜻하는 'μικρός'(mikrós)와 "꽃"을 뜻하는 'ἄνθος'(ánthos)의 합성어이다.[14]

참조

[1] 웹사이트 Gymnarrhena micrantha Desf. https://powo.science[...] 2024-03-18
[2] 간행물 New tribes in Asteraceae https://www.research[...]
[3] 논문 A comprehensive generic-level phylogeny of the sunflower family: Implications for the systematics of Chinese Asteraceae https://www.research[...] 2016-01-15
[4] 웹사이트 Gymnarrhena micrantha | Compositae http://compositae.li[...] 2012-05-09
[5] 웹사이트 Gymnarrhena micrantha http://portal.cybert[...] 2016-12-31
[6] 웹사이트 Gymnarrhena micrantha http://www.wildflowe[...] 2016-12-29
[7] 서적 Systematics, Evolution, and Biogeography of Compositae International Association for Plant Taxonomy 2016-12-27
[8] 서적 Handbook of Flowering CRC Press
[9] 웹사이트 الكفنة [Gymnarrhena micrantha] http://alsirhan.com/[...] 2016-12-31
[10] 서적 Narrative of the Euphrates Expedition carried on by Order of the British Government during the years 1835-1837 https://archive.org/[...] Longmans, Green & Co.
[11] 논문 Notes on the Classification, History, and Geographical Distribution of Compositæ
[12] 서적 Die natürlichen Pflanzenfamilien Wilhelm Engelmann Verlag
[13] 논문 Phylogeny and taxonomy of the Compositae
[14] 웹사이트 Camel's Eye http://www.enature.q[...] 2016-12-28
[15] 웹사이트 Gymnarrhena micrantha http://westerndesert[...]
[16] 웹사이트 Gymnarrhena micrantha Desf. http://botany.cz/cs/[...] 2016-12-31
[17] 문서 Panero, José L. & Funk, Victoria Ann. Proceedings of the Biological Society of Washington 115(4): 912. 2002.
[18] 문서 Desfontaines, René Louiche. Mémoires du Muséum d'Histoire Naturelle 4: 1. 1818.
[19] 서적 http://docs.google.c[...]
[20] 저널 http://si-pddr.si.ed[...] 2019-04-15
[21] 저널 http://www.phytologi[...] 2019-04-15
[22] 저널 Toward a phylogenetic subfamilial classification for the Compositae (Asteraceae) https://www.biodiver[...]
[23] 저널 Resolution of deep nodes yields an improved backbone phylogeny and a new basal lineage to study early evolution of Asteraceae https://www.research[...] 2017-01-03
[24] 저널 A comprehensive generic‐level phylogeny of the sunflower family: Implications for the systematics of Chinese Asteraceae https://www.research[...] 2017-01-23
[25] 서적 Systematics, Evolution, and Biogeography of Compositae https://botany.si.ed[...] International Association for Plant Taxonomy 2016-12-27



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