34.6: 식물의 해부학적 구조: 뿌리, 줄기, 잎

관속식물(vascular plant)의 주요 기관은 뿌리(root), 줄기(stem), 잎(leaf)이지만, 이러한 구조는 매우 다양할 수 있고, 또 식물마다 특정한 필요와 사는 환경에 적응되어 있습니다.

뿌리

뿌리는 땅속에서 가장 많이 발견되지만, 항상 그런 건 아닙니다. 기근(aerial root)은 땅 위로 나오는 뿌리입니다. 난초와 같은 착생식물은 흙을 건드리지 않고도 평생 살 수 있습니다. 반얀 나무 같은 다른 종류의 기근은 땅 위에서 발아하지만 아래로 자라서 결국 아래 흙을 뚫고 들어가 숙주 식물을 옥죄는 것처럼 보입니다.

일부 식물은 추가 지탱을 하도록 적응된 뿌리를 가지고 있습니다. 판근(buttress root)이 그러한 적응 중 하나입니다. 판근은 토양에 영양분이 부족한 열대 지역에서 자라는 나무에서 자주 발견되며, 강우로 인해 표면 근처에 많은 물이 있어서 뿌리는 얕고 키가 큰 나무에 구조적인 지지를 제공합니다. 곁뿌리(brace root)는 옥수수와 같이 키가 크고 뿌리가 얕은 식물을 지탱하는 또 다른 형태의 변형된 뿌리입니다. 이 뿌리는 원뿌리(primary root)에서 발달하지 않는 막뿌리(adventitious root)로 줄기 밑바닥 근처의 마디에서 지면에 도달하여 구조적인 지원을 제공합니다.

줄기

식물 줄기는 구조를 제공하고, 잎, 꽃봉오리, 꽃을 지탱합니다. 게다가, 줄기는 광합성을 극대화하기 위해 잎의 방향을 결정하는 데 도움을 줍니다. 줄기는 잎과 가지가 붙는 지점인 마디(node)와 마디 사이의 줄기 영역인 마디사이(internode; 절간)으로 구성됩니다.

잎자루(petiole)는 마디의 각 잎을 고정하는 줄기입니다.

잎

잎은 광합성의 대부분을 수행합니다. 잎은 매우 다양한 모양과 크기로 만들어지지만, 잎몸(leaf blade; lamina)은 대개 얇고 평평한 모양으로 되어있어 햇빛에 노출되는 표면적을 극대화합니다. 홑잎(simple leaf)은 잎자루당 하나의 잎몸을 가지고 있고, 겹잎(compound leaf)은 각 잎자루에 여러 개의 잎몸을 가지고 있습니다. 잔디와 같은 몇몇 식물들은 잎자루가 없습니다. 대신, 잎몸이 줄기의 일부를 직접 감싸줍니다.

저장 용기로서의 뿌리, 잎, 줄기

뿌리는 음식을 저장하기 위해 변형될 수 있습니다. 당근과 비트와 같은 원뿌리(taproot)는 전분(starch)을 저장하기 위해 확대됩니다. 줄기와 잎도 전분을 저장하기 위해 변형될 수 있습니다. 감자와 같은 덩이줄기(tuber)는 땅속에서 자라더라도 실제론 변형된 줄기입니다. 또한, 양파는 변형된 전분 저장 잎입니다.

식물은 종종 동물보다 덜 복잡한 것으로 여겨지지만동물처럼 식물도기관과 기관계로 되어 있고 각각 전문화된 기능을 수행한다식물의 대부분은 두 가지 기관계를 갖고 있는데지상계와 근계이다뿌리는 보통 지하에서 성장한다이들은 식물의 자리를 잡아주고 물과 영양소를 환경에서뽑아간다근계의 두 가지 주요 유형은주근계와 수염뿌리계이다주근계에서는 주근이 발아와 함께씨앗에서 나와서 토양 깊숙히 자라나서식물의 중심을 잡는다더 작은 측면 뿌리는 주근에서 분지한다하지만, 수염뿌리계에서는 주근이종자 발달만을 지원한다나중에, 많은 가는 뿌리가 지하로 가지를 친다이 소위 말하는 막뿌리들이토양에서 얕은 네트워크를 형성하고성숙한 식물을 지탱한다지상계를 구성하는 기관들은생식 또는 생장 기관으로 분류할 수있다생식 기관에는 꽃, 과일 방울이 있다식물이 생식하는 방법에 상당한 다양성이 있고그 결과 그들이 소유하는 생식 기관도아주 다양하다하지만, 생장 기관은 항상 줄기와잎을 포함한다식물의 줄기는 구조를 제공하여잎, 봉우리 및 꽃을 지탱한다줄기는 또한 입의 방향을 정하여 광합성을 극대화한다줄기 구성 요소는 마디, 즉잎과 가지의 점점그리고 마디 사이의 줄기 부분인 절간이 있다육경이라 부르는 줄기는 마디에서 입의 중심을 잡는다잎의 끝 부분은 날 또는 판이라 부른다단엽은 육경당 날이 하나이고복엽은 여러 개의 날이 각 육경에부착되어 있다풀과 같은 다른 식물들 육경이 없다대신에 날이 직접 줄기 부분을 둘러싼다입은 광합성의 대부분을 실행한다날은 종종 얇고 모양이 납작해서햇볕에 노출되는 면적이 가장 많다