꽃잎
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1. 개요
꽃잎은 꽃의 화관을 이루는 요소로, 식물의 진화와 수분 과정에서 중요한 역할을 한다. 꽃잎은 종에 따라 다양한 모양, 크기, 색깔을 가지며, 대칭성, 융합 여부에 따라 분류된다. ABC 모델에 따르면 꽃잎은 꽃받침, 수술, 심피와 함께 변형된 형태이며, 꽃가루받이를 유인하거나 쫓는 기능을 수행한다. 수분 매개자를 유인하기 위해 다양한 향기, 색상, 모양을 가지며, 바람, 곤충, 조류, 박쥐 등 다양한 매개체를 통해 수분이 이루어진다.
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| 꽃잎 | |
|---|---|
| 개요 | |
| 학문 분야 | 식물학 |
| 정의 | 꽃의 구성 요소 중 하나 |
| 기능 | 곤충 유인, 씨방 보호 |
| 구조 | 얇은 막으로 된 잎 모양 |
| 상세 정보 | |
| 역할 | 꽃잎은 꽃의 중요한 부분으로, 얇은 막으로 된 잎 모양을 하고 있다. 꽃잎은 꽃의 가장 바깥쪽을 둘러싸고 있으며, 아름다운 색깔과 모양으로 곤충이나 작은 동물들을 유인하여 꽃가루받이를 돕는다. 또한, 꽃잎은 씨방을 보호하는 역할도 한다. |
| 형태 및 색상 | 꽃잎의 형태와 색상은 매우 다양하며, 식물의 종류에 따라 다르다. 어떤 꽃잎은 크고 화려하며, 다른 꽃잎은 작고 수수하다. 꽃잎의 색깔 또한 흰색, 노란색, 빨간색, 보라색 등 다양하며, 이러한 색깔은 곤충들을 유인하는 데 중요한 역할을 한다. |
| 기타 정보 | 일반적으로 꽃잎은 꽃받침 안쪽에 위치한다. 꽃잎과 꽃받침은 꽃의 기본적인 구조를 이루며, 함께 꽃을 보호하고 번식을 돕는다. 꽃잎은 식물의 생존과 번식에 필수적인 요소이다. |
2. 꽃부리 (화관)
꽃의 모든 꽃잎을 통틀어 '꽃부리' 또는 '화관'이라고 부른다. 찰스 다윈은 길쭉한 꽃부리와 꽃부리 튜브의 기원에 대한 이론을 제시하여 식물 진화 연구에 기여했다.[1]
꽃잎이 서로 분리된 꽃부리는 ''apopetalous''(분리꽃잎)라고 하며, 이러한 식물을 ''다심피성'' 또는 ''분리심피성''이라고 한다. 반면 꽃잎이 적어도 부분적으로 융합된 꽃부리는 ''합심피성'' 또는 ''합꽃잎성''이라고 한다. 융합된 화피는 ''합화피성''이라고 부른다. 일부 식물의 꽃부리는 튜브 형태를 띤다.
2. 1. 다양성
꽃잎은 종에 따라 모양, 크기, 색깔 등이 매우 다양하다. 진정쌍떡잎식물의 꽃은 주로 4~5개의 꽃잎을, 외떡잎식물의 꽃은 3개 또는 6개의 꽃잎을 갖는 경우가 많지만, 예외도 많다.[2]꽃잎의 배열은 대칭성에 따라 두 가지로 나눌 수 있다. 모든 꽃잎이 크기와 모양이 거의 같으면 '''정상'''[3] 또는 '''방사형 대칭'''이라고 한다. 반면, 한 평면에서만 대칭을 이루는 꽃은 '''불규칙''' 또는 '''좌우대칭'''이라고 한다. 난초와 콩과 식물이 좌우대칭 꽃의 대표적인 예시이다. ''불규칙'' 꽃에서는 다른 꽃 부분도 ''정상'' 형태에서 변형될 수 있지만, 꽃잎에서 방사형 대칭과의 차이가 가장 두드러지게 나타난다.
국화과 식물의 경우, 해바라기(Helianthus annuus)의 꽃차례 가장자리를 구성하는 설상화는 각각 하나의 큰 꽃잎을 가진 개별 꽃이다. 수선화와 같은 일부 식물에서는 꽃잎 또는 화피의 아랫부분이 합쳐져 꽃받침통을 형성하고, 꽃잎 자체가 그 위로 확장되기도 한다.
꽃잎은 잎몸과 발톱, 두 부분으로 구성되기도 한다. 잎몸은 잎의 잎몸처럼 넓은 윗부분이고, 발톱은 잎의 잎자루처럼 좁은 아랫부분이다. 이 둘은 경계에서 서로 분리된다.[3] 배추과의 황새냉이(Erysimum cheiri)와 같은 일부 꽃에서는 발톱이 뚜렷하게 발달한다.
꽃잎의 발생과 발달 과정은 다양한 패턴을 보인다.[4] 또한, 꽃잎의 색깔과 무늬는 가시광선과 자외선 영역에서 종에 따라 크게 다르며, 이는 밀선 안내 등 다양한 이름으로 불리며 꽃가루 매개자를 유인하는 역할을 한다.
2. 2. 구조
꽃잎은 종에 따라 매우 다르게 생겼다. 꽃의 꽃잎 수는 식물을 분류하는 단서가 되기도 한다. 예를 들어, 진정쌍떡잎식물은 보통 4~5개의 꽃잎을, 외떡잎식물은 보통 3개나 6개의 꽃잎을 가지고 있지만, 예외도 많다.[2]꽃잎이 모여 이루는 꽃잎 돌림판(화관)은 대칭 형태에 따라 방사형 또는 양측 대칭을 이룬다. 모든 꽃잎의 크기와 모양이 같으면 '''정상'''[3] 또는 '''방사형 대칭'''이라고 한다. 한 평면에서만 대칭을 이루면 '''불규칙''' 또는 '''좌우대칭'''이라고 한다. ''불규칙'' 꽃은 꽃잎 외의 다른 부분은 ''정상'' 형태를 유지하기도 하지만, 꽃잎은 방사형 대칭에서 크게 벗어나는 모습을 보인다. 난초와 콩과 식물이 좌우대칭 꽃의 예시이다.
국화과 식물인 해바라기의 꽃차례 가장자리는 설상화로 구성된다. 각 설상화는 해부학적으로 하나의 큰 꽃잎을 가진 작은 꽃이다. 수선화와 같은 일부 식물은 꽃잎 또는 화피 아랫부분이 합쳐져 자방 위에 화관('''꽃받침통''')을 형성하고, 꽃잎 자체가 확장되기도 한다.
꽃잎은 잎의 잎몸과 비슷한 넓은 윗부분인 '''잎몸'''과 잎의 잎자루와 비슷한 좁은 아랫부분인 '''발톱'''으로 구분할 수 있다.[3] ''황새냉이(Erysimum cheiri)''와 같은 ''배추과'' 식물의 꽃잎에서 발톱이 뚜렷하게 나타난다.
꽃잎의 발생과 발달 과정은 다양한 패턴을 보인다.[4] 식물 종에 따라 꽃잎은 가시광선과 자외선에서 다양한 색깔이나 무늬를 띤다. 이러한 무늬는 꽃가루 매개자에게 지침 역할을 하며, 밀선 안내, 꽃가루 안내, 꽃 안내 등으로 불린다.
3. 유전학
ABC 모델에 따르면, 꽃받침, 꽃잎, 수술, 심피는 서로 변형된 형태이다. 꽃잎 형성 기작은 수술로부터 반복적으로 진화하기보다는 매우 적은 횟수(아마도 단 한 번) 진화한 것으로 보인다.[14][5]
4. 기능 및 목적
꽃잎은 식물의 종류에 따라 다양한 기능을 수행한다. 일반적인 기능은 꽃의 내부 기관을 보호하고, 특정 수분 매개자를 유인하거나 쫓아내는 것이다.
수분은 고등 식물의 유성 생식에서 중요한 단계이다. 꽃가루는 수꽃 또는 자웅동주 꽃의 수술에서 생성되며, 스스로 움직이지 않으므로 바람이나 동물 매개 수분자에 의해 암술머리로 이동해야 한다. 수분 매개자는 수분할 꽃을 선택할 때 매우 신중하기 때문에, 꽃은 이들을 유인하기 위한 경쟁을 해야 한다. 꽃잎은 이러한 경쟁에서 중요한 역할을 하며, 수분 확산을 통해 많은 꽃 종의 생존에 기여한다.
4. 1. 기능
꽃잎은 화관에 위치한다. 미나리는 빛나는 노란색 꽃잎을 가지고 있는데, 꽃잎 사이에는 수분 매개자가 꿀을 찾기 쉽도록 안내하는 지침이 있다.[6] 꽃은 유인책을 사용하여 수분 매개자를 유인하고 서로 간의 상호 관계를 설정한다. 수분 매개자는 자신이 수분하기를 원하는 특정 꽃을 결정할 수 있다.[7]4. 2. 향기
꽃잎은 바람직한 꽃가루받이를 유인하거나, 바람직하지 않은 꽃가루받이를 쫓아내기 위해 다양한 향기를 낼 수 있다.[8][9] 일부 꽃은 썩은 고기와 같은 물질에서 나는 냄새를 흉내 내어 꽃가루받이를 유인하기도 한다.[10]4. 3. 색상
꽃잎은 다양한 색상을 띠는데, 이는 냄새를 잘 맡지 못하거나 특정 시간에만 활동하는 수분 매개자를 유인하기 위해서이다. 일부 꽃은 수분 매개자에게 신호를 보내기 위해 꽃잎 색깔을 바꾸기도 하는데, 예를 들어 상호 공생 관계에 있는 꽃가루 매개자에게 다가오거나 멀어지라는 신호를 보낼 수 있다.[11]4. 4. 모양과 크기
꽃과 꽃잎의 모양과 크기는 필요한 수분 매개체 유형을 선택하는 데 중요한 역할을 한다. 예를 들어, 큰 꽃잎과 꽃은 먼 거리에 있거나 그 자체로 큰 수분 매개자를 유인한다. 종합적으로 꽃잎의 향기, 색깔, 모양은 모두 특정 수분 매개자를 유인하거나 밀어내고 수분에 적합한 조건을 제공하는 역할을 한다. 일부 수분 매개자에는 곤충, 새, 박쥐, 바람이 포함된다.[1]5. 수분
수분은 고등 식물의 유성 생식에서 중요한 단계이다. 꽃가루는 수꽃 또는 자웅동주 꽃의 수술에서 생성되며, 스스로 움직이지 않으므로 바람이나 동물 매개 수분자에 의해 동일하거나 인접한 꽃의 암술머리로 이동해야 한다.
꽃잎은 수분 매개자를 유치하는 데 중요한 역할을 한다. 수분 매개자는 수분할 꽃을 선택할 때 상당히 선택적이므로, 꽃들은 서로 경쟁하며 수분 매개자에게 어필하기 위한 유인책을 제공해야 한다(꽃이 자가 수분하거나 풍매화인 경우 제외). 이를 통해 수분 확산이 발생하고 많은 꽃 종의 생존이 연장될 수 있다.
바람, 곤충, 조류, 박쥐에 의한 수분에 대한 자세한 내용은 하위 문단을 참조하면 된다.
5. 1. 바람에 의한 수분 (풍매화)
풍매화는 종종 작고 칙칙한 꽃잎을 가지며 향기가 거의 없거나 전혀 없다. 이러한 꽃 중 일부는 꽃잎이 전혀 없는 경우도 있다. 풍매화를 하는 꽃은 많은 양의 꽃가루를 생성하는데, 이는 바람에 의해 흩날리는 대부분의 꽃가루가 다른 꽃에 닿지 않기 때문이다.[12]5. 2. 곤충을 유인하는 꽃
곤충을 유인하는 꽃은 다양한 조절 메커니즘을 가지고 있다. 그중 하나는 색상 안내 표지를 사용하는 것이다. 꿀벌이나 나비와 같은 곤충은 꽃에 포함된 자외선 표지를 볼 수 있는데, 이는 사람 눈에는 보이지 않아 곤충에게만 매력적으로 작용한다.[11] 많은 꽃은 곤충이 꽃밥과 암술머리(꽃의 일부)에 쉽게 닿도록 다양한 모양을 하고 있어, 곤충이 꽃에 앉는 것을 돕는다. 이러한 꽃의 예로는 포후투카와(''Metrosideros excelsa'')가 있는데, 이 꽃은 작은 꽃잎과 밝고 큰 붉은색 수술 덩어리를 가지고 있어 독특한 방식으로 색상을 조절한다.[11]꽃은 향기를 사용해 곤충을 유인하기도 한다. 장미는 사람에게 매우 매력적인 향기를 내는 꽃의 한 예시이다. 반면, 어떤 꽃들은 썩은 고기 냄새를 풍겨 파리와 같은 곤충을 유인한다. 밤에는 시력과 색상 인식이 제한되기 때문에 어둠 또한 꽃이 적응해야 하는 요인이다. 따라서 향기는 밤에 나방과 같은 날아다니는 곤충에 의해 수분되는 꽃에 특히 유용할 수 있다.[11]
5. 3. 조류를 유인하는 꽃
꽃은 조류에 의해 수분되며, 자연 경관 속에서 눈에 띄기 위해 크고 화려해야 한다. 뉴질랜드에서 조류에 의해 수분되는 토종 식물로는 코와이( ''Sophora'' 종), 아마(flax, ''Phormium tenax''), 카카부리(kaka beak, ''Clianthus puniceus'') 등이 있다. 꽃은 조류가 방문하도록 소통 메커니즘으로서 작용하기 위해 꽃잎의 메커니즘을 조절하여 색상을 변화시킨다. 나무 푸크시아(tree fuchsia, ''Fuchsia excorticata'')는 수분이 필요할 때는 녹색을 띠다가 조류가 더 이상 오지 않고 꽃을 수분하지 않도록 붉은색으로 변한다.[11]5. 4. 박쥐에 의해 수분되는 꽃
박쥐에 의해 수분되는 꽃의 예로는 닥틸란투스(''Dactylanthus taylorii'')가 있다. 닥틸란투스는 숲 나무의 뿌리에 기생하며 땅속에서 서식한다. 닥틸란투스는 꽃만 지표면을 향하고 있으며, 꽃은 색깔이 없지만 많은 꿀과 강한 향을 가지고 있어 박쥐를 유인한다.[13]참조
[1]
논문
The evolution of flowers with deep corolla tubes
[2]
논문
The origin and diversification of angiosperms
[3]
서적
Flower
[4]
서적
Organogenesis of Flowers. A Photographic Text-Atlas
University of Toronto Press
[5]
논문
One size fits all? Molecular evidence for a commonly inherited petal identity program in Ranunculales
https://dash.harvard[...]
[6]
간행물
Do pollinators respond in a dose-dependent manner to flower herbivory?: An experimental assessment in Loasa tricolor (Loasaceae)
[7]
논문
How do plants balance multiple mutualists? Correlations among traits for attracting protective bodyguards and pollinators in cotton (Gossypium)
[8]
논문
Floral micromorphology and transcriptome analyses of a fragrant Vandaceous Orchid, Vanda Mimi Palmer, for its fragrance production sites
2017-11-02
[9]
논문
Abstract
2015-07-01
[10]
논문
The importance of oligosulfides in the attraction of fly pollinators to the brood-site deceptive species ''Jaborosa rotacea'' (Solanaceae)
http://ri.conicet.go[...]
[11]
웹사이트
Attracting pollinators
http://www.sciencele[...]
Science Learning Hub. (2012). The University of Waikato.
2013-08
[12]
논문
Wind Pollination in the Angiosperms: Evolutionary and Environmental Considerations
[13]
뉴스
Flightless parrots, burrowing bats helped parasitic Hades flower
http://phys.org/news[...]
Physics.org (2012). The University of Adelaide.
2013-08
[14]
저널 인용
One size fits all? Molecular evidence for a commonly inherited petal identity program in Ranunculales
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