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34.3: 비종자 관속식물
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Biology

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Education
Seedless Vascular Plants
 
전사물

34.3: 비종자 관속식물

비종자 관속식물은 지구상에서 최초의 키가 큰 식물이었습니다

오늘날, 비종자 관속식물(seedless vascular plant)은 양치식물(monilophyte; fern)과 석송식물(lycophyte)로 대표됩니다. 양치식물은 가장 흔한 비종자 관속식물입니다. 석송식물에는 부처손(spikemoss), 물부추(quillwort) 등이 있고, 이끼와 비슷하지만 이 중 어느 것도 진정한 이끼는 아닙니다.

비관속식물과 달리, 비종자 관속식물을 포함한 관속식물은 물관부(xylem)과 체관부(phloem)으로 구성된 광범위한 유관속조직(vascular tissue) 체계를 가지고 있습니다. 대부분의 비종자 관속식물은 또한 진정한 뿌리와 잎을 가지고 있습니다. 또한, 비종자 관속식물의 생활사는 배우체(gametophyte)보다는 이배체(diploid) 포자를 생성하는 포자체(sporophyte)가 주도합니다.

하지만, 비종자 관속식물은 비관속식물과 마찬가지로 종자가 아닌 포자로 번식합니다. 비종자 관속식물은 또한 그들의 정자가 난자에 도달하기 위해 물로 된 막이 필요하기 때문에 습한 환경에서 번식에 더 성공합니다.

비종자 관속식물의 생활사

동물과 마찬가지로, 비종자 관속식물은 생식 중에 감수분열(meiosis)과 수정(fertilization)이 번갈아 가며 발생합니다. 감수분열은 이배체 세포로부터 반수체 세포를 생성하는 세포 분열 과정입니다. 반면에 수정은 배우자(gamete; 정자와 난자)라고 불리는 반수체 세포의 융합을 통해 접합자(zygote)라고 불리는 이배체 세포를 생성합니다.

대부분의 동물에선 오직 이배체 단계만이 다세포이고, 배우자는 반수체 세포입니다. 그러나 식물은 반수체와 이배체 모두 다세포이며, 반수체 단계와 이배체 단계를 번갈아 가며 반복합니다. 이를 세대교번(alternation of generation)이라 합니다. 세대교번은 유성생식을 하는 모든 식물의 특징이지만, 식물에 따라 반수체 단계와 이배체 단계의 상대적 크기와 두드러짐이 다릅니다.

비종자 관속식물(그리고 종자식물도)에서는 생활사의 이배체 단계인 포자체에서 더 많은 시간을 보냅니다. 예를 들어 사람들이 대부분 양치식물로 인식하는 것은 크고 독립적인 포자체입니다. 포자체는 감수분열을 통해 포자라고 불리는 반수체 세포를 생산합니다.

포자는 유사분열(mitosis)을 통해 배우체(생활사의 반수체 단계)로 발아하고 발달할 수 있습니다. 배우체는 유사분열을 통해 난자와 정자를 생산합니다 (동물은 감수분열을 통해 난자와 정자를 생산합니다). 대부분의 비종자 관속식물은 양성(bisexual) 배우체로 이어지는 한 유형의 포자를 생산합니다. 이 배우체들은 포자체보다 작고 구조적으로 덜 복잡하지만, 광합성을 할 수 있고 영양이나 보호를 위해 포자체에 의존하지 않습니다.

난자와 정자 세포는 수정 과정을 통해 융합되어, 이배체 접합자를 형성합니다. 접합자는 유사분열을 통해 분열해 우리에게 친숙한 양치식물을 생성하며 순환을 계속합니다.


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