유아숲 - 솔방울 놀이

구과(毬果, connifer cone, strobile)은 구과식물의 열매이다. 솔방울, 잣방울도 구과의 일종이다.

 

겉씨식물인 침엽수류의 구화(毬花)가 수정하여 익은 것을 구과(毬果)라고 한다. 구화의 종린(種鱗)은 대포자엽, 즉 심피라고 할 수 있으므로, 그것이 익은 구과를 복화과라고 할 수 있을 것이다. 또한, 심피 외에 포린(包鱗)도 포함되어 있으므로 헛열매로 소나무 등이 이에 속한다. 겉씨식물의 꽃은 씨방이 없으므로 당연히 참열매는 없다. 일반적으로 대부분의 씨는 노출되어 있으나, 특이한 예로 주목과의 식물에서는 씨가 다육·다즙질의 씨껍질로 싸여 액과 모양으로 된 헛열매를 만든다.

 

감각주머니와 다람쥐 놀이 머리끈 

 

시각은?

오감에 대해 알아보아요. 

 

` 주변에서 모은 구과 열매 종류

 

 

 솔방울 열매와 종자 

습도가 높으면  솔방울은 종자날개(비늘)가 움추러들고(종자 보호하기), 습도가 낮으면 벌어져 속에 있는 종자들을  멀리 날려보내고자 합니다. 

청설모와 다람쥐들이 냠냠 먹는 종자도 만나 들여다봅니다. 

 

 

 

나자식물(Gymnosperms)은 종자식물 중 밑씨가 자방에 싸이지 않고 겉으로 드러난 것이 특징으로 피자식물 (Angiosperm)과 구별된다. 현존하는 나자식물은 대략 4아강 8목 14과 84속 1,000여종이며(Christenhusz et al., 2011), 다양한 기후지역에 광범위하게 분포한다. 특히 북반구 온대에는 구과류가 여러 특정 지역에서 우점식생을 이루고 있다. 또한 나자식물은 경제적으로 목재, 펄프, 가로수등으로 가장 널리 쓰이는 중요한 산림자원이다.
나자식물 중 구과식물(Pinidae, Conifers)은 전 세계적으로 나자식물의 3/5 정도인 630여 분류군이 분포하는 것으로 알려져 있다.(Farjon, 2008). 은행나무나 소철나무류 등 다른 나자식물과 비교하여 여러 복잡한 구조로 이루어진 구과(웅성, 자성 구과)를 형성한다. 잎은 대부분 바늘형으로 단순하며, 상록성이고, 가도관을 갖는 2차 목질부가 있으며, 수지(resin)가 목질부 혹은 잎에서 생성되는 특징으로 구분된다. 국내에 분포 및 식재되는 나자식물 중 은행나무와 소철나무를 제외한 모든 나자식물이 구과식물에 속한다.

 

 

• 구과는 기본적으로 암수가 구분되어 두 가지 형태를 가지며, 자방이 없이 배주가 겉으로 드러나 있다. 암수의 구화수는 같은 식물체에서 생산되는 것(자웅동주; 소나무과 등)과 다른 식물체에서 생산되는 것(자웅이주; 향나무속 등)으로 나뉜다. 웅성구화수(male strobilus)는 소포자낭(microsporangia)이 붙은 소포자엽(microsporophyll)의 모임으로 이루어진다. 소포자낭 내의 소포자모세포(microspore mother cell)가 감수분열하여 4개의 반수체(n) 소포자(microspore)를 생산한다. 각 소포자의 핵은 여러 번 분열하여 작고 미성숙한 웅성배우자체(male gametophyte)로 발달하고, 세포벽이 완성되면 화분이 된다.
  자성구화수(female strobilus)는 주축에 포가 붙으며, 포의 안쪽으로 대포자낭(megasporangia)이 붙은 대포자엽(mega- sporophyll)모임으로 이루어진다. 대포자엽을 배주인편(ovuliferous scales)이라고도 하며, 대개 각 배주인편은 2개의 배주를 생산한다. 각 배주는 주피(integuments)로 덮이고, 안쪽 부분은 주심(nucellus)이라 한다. 예외적으로 측백나무과 일부 종(향나무속 등)들은 배주인편이 발달하지 않고 포만이 발생하는 경우도 있다.
  성숙한 자성구화수에서 배주인편은 실편(seed scales)이 되며 대부분 목질화된다. 실편을 받치고 있는 포(bract)는 구상나무 등과 같이 발달하여 실편 밖으로 나오가나, 가문비나무와 같이 퇴화하여 흔적만 남는 경우가 있다. 실편이 퇴화된 측백나무과의 향나무속이나 주목나무과, 개비자나무과 등의 식물들은 육질씨껍질(aril)이 발달하여 종자를 감싼다. 실편의 모양, 실편의 개수, 포의 유출 유무 등이 구과나무에서 종을 구별하는 중요한 형질이 된다.

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  • 수분이 이루어진 화분은 화분관이 발아하여 난세포 쪽으로 정자를 이동하고 수정이 일어난다. 소나무류과에서 수분과 수정 사이의 기간은 1년이 된다. 처음에는 일반적으로 배(embryo)가 1개 이상 발생하지만, 성숙한 씨 속에는 1개만 남고 나머지는 퇴화한다. 나자식물의 씨는 3층으로 구성되는데, 중간층이 단단해져서 종자외피(testa)가 된다. 씨 안에는 어린 포자체인 배가 발생 하고, 나머지 부분은 자성배우자체의 잔여 조직인데, 여기에 양분이 저장된다. 씨가 발아하면 어린 포자체는 유식물 (seedling)이 된다.
    또한 구과식물의 종자에는 날개가 있거나 없다. 날개의 발달 국방부 직할부대 및 기관에 따라 분류군을 나누기도 하는데 측백나무과 식물들의 종자 날개는 종피(integument)가 옆으로 연장되어 생성되며, 소나무과 식물의 종자 날개는 표피 (epidermis)로부터 발달되어 종자의 위쪽에 신장되어 형성된다.

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  • 구과식물의 화분립은 대부분이 단립으로, 기낭을 갖는 화분립과 갖지 않는 화분립으로 나눌 수 있다. 국내에 자생 혹은 식재되는 구과식물 중 기낭을 갖는 분류군들은 소나무과에서 잎갈나무속(Larix)과 솔솔나무속(Tsuga)을 제외한 소나무 속(Pinus), 가문비나무속(Picea), 전나무속(Abies), 개잎갈나무속(Cedrus)에 포함되는 분류군들이다. 그 외 낙우송과, 측백나무과, 나한송과, 개비자나무과, 주목과의 분류군들은 기낭을 갖지 않는다.
    발아구는 일반적으로 구형이나 삼나무과는 원뿔형으로 돌출되어 있다. 화분의 표본은 각 분류군별로 무늬와 돌기의 유무, 형태 등이 다양하게 관찰된다.

• 구과식물은 기본적으로 암수의 생식기관이 따로 나뉘어 있으며, 바람에 의해 수분이 이루어진다. 수분은 피자식물이 암술의 주두에서 이루어지는 반면, 나자식물은 배주의 주공에서 바로 이루어지며, 수정 시 중복수정이 아닌 단일수정한다. 수분 후에도 수정까지 많은 시간이 소요되며, 소나무류의 경우 수분이 되고 1년여가 지난 뒤 수정이 이루어진다.

• 구과식물의 잎은 대부분 침상형 단엽이다. 측백나무과의 경우 몇몇 잎은 비늘잎이며, 바늘잎과 비늘잎 두 가지 형태 모두를 가지기도 한다. 잎의 배열은 소나무 등과 같이 뭉쳐나거나, 비자나무와 같이 2열 배열하기도 하며, 노간주나무와 같이 돌려나는 것처럼 보이기도 한다. 일반적인 잎의 형질로는 두꺼운 큐티클, 목질화된 상표피와 하표피 세포, 침몰된 기공, 후벽세포의 존재, 다양한 책상조직의 위치 등에 따라 다양하게 나타난다.
  비늘잎 내에는 여러 개의 유관속이 있지만, 침상엽에는 중앙에 1~2개의 불분지형 유관속이 있다. 여러 구과식물 류의 유관속은 형성층이 발달하여 이자체관부를 형성하고, 이차물관부는 거의 없다. 소나무속(Pinus) 내에서 백송을 제외한 2연과 3엽을 갖는 종들은 유관속이 2개이며 5엽을 갖는 종들은 1개의 유관속을 갖는다.
  유관속은 전이조직초로 둘러싸이고, 그다음에 내피가 위치한다. 전이조직은 살아있는 전이유조직과 전이가도관으로 구성된다. 내피의 세표벽에는 카스파리띠가 없고, 내피와 표피 사이에는 엽록유조직으로 된 엽육이 빽빽하게 들어차 있다. 그리고 엽육조직 내에는 수지도(Resin duct)가 분포한다. 수지도는 얇은 세포벽을 가진 내피가 목질화된 세표벽을 갖고 있는 수지초로 둘러싸인다. 잎내 수지도의 수와 위치는 각 분류군을 구별하는 중요한 형질이다

• 나자식물의 목재부분을 이루는 이차물관부는 방사계와 주축계의 두 체제로 나뉜다. 주축계는 종적인 통도기능과 기계적인 지지기능을 제공하지만, 이차체관부와 이차물관부 사이의 수평적 통도기능에는 지극히 비효율적인 구조를 갖는다. 단거리의 수평 통도나 영양 저장은 방사계가 맡고 있다.
  방사조직의 구성은 유세포로만 되어 있거나, 방사가도관(ray tracheid)이라는 특별한 유형의 세포가 섞인 유조직으로 되어있다. 방사조직의 유세포는 보통 유세포로서 큼직하고 얇은 세포벽을 가지며 다년간 생존한다. 방사가도관은 구과식물에만 나타나며, 이차벽은 유연벽공에 있고, 성숙 되는대로 원형질은 소실된다. 이들은 방사조직 열안에 여러 형태로 분포하는데, 대개 방사계의 위 끝이나 또는 아래 끝에 흔히 위치하면서 횡적인 통도기능을 담당한다, 또 동시에 종적으로 배열된 주축계의 가도관과도 상호작용한다. 구과식물은 수지도를 포함하는 방사조직을 제외하면, 방사계가 전적으로 1세포의 폭으로 구성된다.
  주축계를 이루는 세포는 대부분이 가도관으로만 이루어졌다. 주축계의 유세포는 드물거나 전혀 없으며, 향나무속, 편배나무속에는 소나무과에 비하여 다소 풍부한 편이다. 또한 소나무과 외에 측백나무과와 삼나무과, 주목과, 개비자나무과, 낙우송과, 나한송과에서는 수지구가 발달하지 않는 특징이 있다.

- 출처: 국립수목원 소식지(구과식물 살펴보기) 

 

 

` 감각 주머니 속에는 무엇이 있을까요? 

 

 

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