씨방
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1. 개요
씨방은 식물에서 씨앗을 보호하고 열매를 형성하는 암술의 아랫부분이다. 씨방의 위치는 꽃잎과 꽃받침의 상대적인 위치에 따라 상위, 중위, 하위로 구분되며, 씨방 상위가 꽃의 원형으로 추정된다. 씨방의 구조는 심피, 태자리, 방실로 구성되며, 씨방 내부에는 밑씨가 위치한다. 씨방은 수정 후 열매로 발달하며, 열매는 씨앗의 분산과 보호를 담당한다. 열매는 씨방의 구조, 성숙 방식 등에 따라 단과, 집합과, 복합과, 부속과 등으로 분류된다.
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2. 씨방의 위치
씨방은 식물의 종류에 따라 그 위치가 달라지는데, 꽃잎과 꽃받침 아래에 있는 경우도 있고, 위에 있는 경우도 있으며, 그 중간에 있는 경우도 있다. 이것을 각각 씨방 하위, 씨방 상위, 씨방 중위라고 한다. 기관 발생 순서에서 보면, 씨방 상위가 꽃의 원형일 것으로 추정되며, 그 후에 2차적으로 씨방 중위, 씨방 하위가 나타난 것으로 추정되고 있다.[18]
씨방 위치는 다른 꽃 부위(화피, 수술)가 함께 모여 씨방 표면에 부착되는 지점인 '''부착점'''에 의해 결정된다. 씨방이 부착점 위에 있으면 상위, 아래에 있으면 하위로 정의된다.
2. 1. 씨방 상위
씨방 상위는 꽃잎과 꽃받침 아래에 씨방이 위치하는 경우이다. 딸기꽃, 참깨꽃, 고추나물꽃, 패랭이꽃, 양귀비꽃, 평지꽃, 철쭉꽃, 백합꽃 등에서 볼 수 있다. 씨방 상위는 꽃의 원형으로 추정되며, 원시적인 형태의 꽃에서 주로 나타난다.2. 2. 씨방 중위
씨방 중위는 꽃받침과 꽃잎 중간에 씨방이 위치하는 경우로, 채송화꽃, 때죽나무꽃, 바위취꽃, 능소화꽃, 쥐꼬리망초꽃, 쇠비름꽃 등이 이에 해당한다.[19] 씨방 중위는 씨방 상위에서 씨방 하위로 진화하는 중간 단계로 볼 수 있다.2. 3. 씨방 하위
씨방 하위는 꽃받침과 꽃잎 위쪽에 씨방이 위치하는 경우이다. 사과꽃, 국화과의 꽃, 도라지꽃, 꼭두서니꽃, 석산꽃, 붓꽃 등에서 볼 수 있다.[1]'''하위 자방'''은 다른 꽃 부분의 부착점 아래에 위치한다. 사과는 하위 자방의 예시로 흔히 인용되지만, 피라칸타와 같은 일부는 반 하위 자방이다. 하위 자방이 있는 꽃은 '''자방상위'''라고 불린다. 하위 자방이 있는 꽃의 예로는 난초(하위 삭과), 푸크시아(하위 장과), 바나나(하위 장과), 국화과(하위 수과 모양 열매, 시프셀라라고 함), 박과(하위 페포) 등이 있다.[2]
3. 씨방의 구조
씨방은 심피라고 불리는 잎 모양의 구조로 이루어져 있으며, 심피의 수와 결합 방식에 따라 씨방의 형태가 결정된다. 씨방 내부에는 밑씨가 들어 있는 방실이 존재하며, 방실의 수는 식물의 종류에 따라 다르다.
일부 종류의 열매는 씨방이 개열하여 씨방 벽이 밸브라고 하는 구획으로 갈라진다. 밸브와 격막의 위치는 표준적인 일치가 없어, 밸브는 격막을 따라 갈라져 분리되거나(격막 개열), 격막 사이에서 갈라져 분리될 수 있으며(방실 개열), 씨방은 기공을 통해 열리거나 뚜껑이 떨어져 나가는 등 다른 방식으로 열릴 수 있다.[17]
3. 1. 심피 (Carpel)
심피(Carpel영어)는 속씨식물에서 씨방이 되는 잎이다. 1개 또는 여러 개의 심피가 밑씨를 둘러싸서 씨방이 되며, 여기서 암술대와 암술머리가 형성된다. 씨방은 1장의 심피로 되어 있는 것과 여러 장의 심피가 합쳐져 이루어진 것이 있다. 태좌는 씨방 안에 밑씨가 생기는 곳이다.[17]씨방 내부에는 방실이라는 공간이 존재하며, 꽃과 열매에 나타난다. 방실 안에는 밑씨(씨앗)가 들어 있으며, 열매 살로 채워질 수도, 그렇지 않을 수도 있다. 씨방 내 방실의 수에 따라 열매는 단방실(단실), 2방실, 3방실 또는 다방실로 분류된다. 일부 식물은 심피 사이에 격막을 가지고 있으며, 자성체의 방실 수는 격막 유무에 따라 심피의 수와 같거나 적을 수 있다.
밑씨는 씨방 내벽의 일부인 태좌에 부착된다. 태좌 부위는 씨방을 구성하는 심피의 다양한 부분에 해당하며 다양한 위치에서 나타난다. 일부 식물의 씨방에는 각 밑씨의 주공 근처에 폐쇄자(obtutor)가 존재한다. 이는 태좌의 돌출부로, 꽃가루관을 주공으로 영양 공급하고 안내하는 데 중요하다.
3. 2. 태자리 (Placentation)
씨방 내부에는 밑씨가 부착되는 태좌라는 부위가 있다. 태좌는 씨방을 구성하는 심피의 다양한 부분에 해당하며, 다양한 위치에서 나타난다. 일부 식물의 씨방에는 각 밑씨의 주공 근처에 폐쇄자(obtutor)가 존재하는데, 이는 태좌의 돌출부로 꽃가루관을 주공으로 유도하는 역할을 한다.[17]3. 3. 방실 (Locule)
씨방 내부에는 방실이라는 공간이 존재하며, 꽃과 열매에 나타난다. 방실 안에는 밑씨(씨앗)가 들어 있으며, 열매 살로 채워질 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다. 씨방 내 방실의 수에 따라 열매는 단방실(단실), 2방실, 3방실 또는 다방실로 분류된다. 일부 식물은 심피 사이에 격막을 가지고 있으며, 자성체의 방실 수는 격막 유무에 따라 심피의 수와 같거나 적을 수 있다.[17]밑씨는 씨방 내벽의 일부인 태좌에 부착된다. 태좌 부위는 씨방을 구성하는 심피의 다양한 부분에 해당하며 다양한 위치에서 나타난다. 일부 식물의 씨방에는 각 밑씨의 주공 근처에 폐쇄자(obtutor)가 존재하는데, 이는 태좌의 돌출부로, 꽃가루관을 주공으로 영양 공급하고 안내하는 데 중요하다.[17]
4. 열매 (Fruit)
피자식물의 꽃은 이중 수정을 거쳐 성숙하는데, 이때 익은 씨방을 열매라고 한다. 겉씨식물은 씨방이 없어 열매를 맺지 않고 씨앗이 겉으로 드러난다. 노간주 열매나 주목 "열매"는 실제 열매가 아닌 수정된 구과이다. 열매는 피자식물에서 씨앗을 퍼뜨리고 보호하는 역할을 하며, 요리에서 쓰이는 열매와 식물학적 열매의 정의는 차이가 있다.
4. 1. 열매의 발달
열매는 피자식물에서 이중 수정 후 꽃의 성숙하고 익은 씨방이다. 이중 수정과 성숙 후, 씨방은 열매가 되고, 씨방 내부의 배주는 해당 열매의 씨앗이 되며, 배주 내의 난자는 접합자가 된다.[1][2] 배주 내의 중앙 세포의 이중 수정은 씨앗 내에서 발달하는 접합자를 둘러싸는 영양 배유 조직을 생성한다.[2] 속씨식물 씨방은 수정된 후 항상 열매를 생산하는 것은 아니다. 열매 발달 과정에서 발생할 수 있는 문제는 유전적 문제, 혹독한 환경 조건, 그리고 씨방 간의 자원 경쟁으로 인해 발생할 수 있는 에너지 부족 등이 있으며, 이러한 상황들은 씨방의 성숙을 방해할 수 있다.[3][4][5][6]4. 2. 열매의 분산과 진화적 의의
열매는 씨앗의 분산과 보호에 중요하며, 과일 모양이나 크기의 변화는 서로 다른 환경에서 씨앗의 분산을 돕는 진화적 반응의 결과이다.[8][9] 예를 들어, 크고 다육질인 과일의 씨앗은 동물이 다육질 과일을 섭취하고 그 결과 씨앗을 움직임과 함께 분산시키는 내생동물분산을 통해 분산된다.[10] 과일의 씨앗은 내생동물분산, 중력, 바람 또는 기타 수단으로 분산될 수 있다.4. 3. 열매의 종류
열매는 피자식물에서 이중 수정 후 꽃의 성숙하고 익은 씨방이다. 열매는 피자식물에서 씨앗의 확산과 보호를 담당한다. 그러나 모든 식물학적 과일을 요리용 과일로 식별할 수 있는 것은 아니기 때문에, 요리 및 식물학적 열매를 정의하는 차이로 인해 쉽게 특징지을 수 없다.성숙된 씨방은 자몽과 같은 다육질 과일이거나 견과와 같은 건조 과일일 수 있다. 요리용 견과는 항상 식물학적 견과가 아니며, 코코넛과 아몬드와 같은 일부 요리용 견과는 핵과라고 불리는 또 다른 유형의 과일이다.[11][12]
진짜 과일은 성숙된 씨방과 그 내용물로만 구성된다. 과일은 크게 단과, 집합과, 복합과의 세 가지 주요 범주로 나눌 수 있다. 오렌지와 같은 단과는 단일 씨방에서 형성되는 반면, 집합과와 복합과는 여러 씨방이 함께 형성된다.[13] 집합과와 복합과는 여러 개의 성숙된 씨방이 함께 형성되기 때문에 실제로는 과수 또는 구조에 함께 배열된 과일 그룹이다.[13]
4. 3. 1. 단과 (Simple fruit)
단과는 하나의 꽃에서 하나의 씨방이 발달하여 형성된 열매이다. 콩, 복숭아, 오렌지 등이 이에 해당한다.[13] 단과는 여러 부분으로 구성될 수도 있고 그렇지 않을 수도 있는 단일 씨방에서 형성된다.[13]4. 3. 2. 집합과 (Aggregate fruit)
라즈베리와 같은 집합과는 하나의 꽃에서 여러 개의 씨방이 각각 발달하여 형성된 열매이다.[13][14][15]
4. 3. 3. 복합과 (Multiple fruit)
여러 개의 꽃이 밀집된 꽃차례에서 각 꽃의 씨방이 함께 발달하여 형성된 열매이다. 파인애플과 같은 복합과는 가깝게 위치한 여러 꽃의 씨방에서 형성된다.[13][14][15]4. 3. 4. 부속과 (Accessory fruit)
사과와 같은 일부 과일은 성숙된 씨방 외에도 꽃받침통, 꽃받침, 꽃덮이 등 꽃받침의 다른 부분을 포함할 수 있는 부속과이다.[16]5. 씨방의 개열 (Dehiscence)
일부 열매는 성숙 후 씨방벽이 갈라지면서 씨앗을 방출하는데, 이를 개열이라고 한다. 씨방 벽은 '밸브'라고 하는 구획으로 갈라진다.[17]
5. 1. 개열 방식
씨방벽은 밸브라고 하는 구획으로 갈라진다. 밸브와 격막의 위치 관계에 따라 다양한 방식으로 개열한다. 밸브가 격막을 따라 갈라지는 경우를 격막 개열, 격막 사이에서 갈라지는 경우를 방실 개열이라고 한다. 씨방에 구멍이 생겨 씨앗이 방출되는 경우를 기공 개열, 씨방의 윗부분이 뚜껑처럼 떨어져 나가면서 씨앗이 방출되는 경우를 뚜껑 개열이라고 한다.[17]참조
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