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뿔이끼 hornwort |
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| 학명 |
Anthocerotopyta Stoler & Stotl, -Crand, 1977 |
| 분류 | |
| <colbgcolor=#d7ffce,#0f4a02> 역 | 진핵생물역 (Eucaryota) |
| 계 | 식물계 (Plantae) |
| 문 | 뿔이끼문 (Anthocerotopyta) |
| 강 | 뿔이끼강 (Anthocerotopsida) |
| 목 | 뿔이끼목 (Anthocerotales) |
| 과 | 뿔이끼과 (Anthocerotaceae) |
| 속 | 뿔이끼속 (Anthoceros) |
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1. 개요
뿔이끼문에 속하는 비혈관 배아 식물(육상 식물)이다. 뿔이끼라는 이름은 길쭉한 모양의 포자체가 뿔 구조여서 이러한 이름이 지어진 것이다.2. 상세
배우체가 지배적인 생활사를 가지며 식물의 세포는 단일 세트의 유전 정보만을 전달한다. 편평한 녹색 몸체가 배우자 단계이다. 전 세계적으로 발견되지만 습지에서만 자라는 경향이 있다. 일부 종은 경작지의 토양에 작은 잡초로 대량으로 자라난다. 덴드로케로스속(Dendroceros)의 열대나 아열대 지역에 사는 큰 종들은 나무껍질에서 자란다. 종 수는 불확실하며 공개된 종 수는 300종이 넘지만 실제 종 수는 100~150종 정도일 수도 있다고 한다.3. 상세
주요 생활 단계는 반수체 배우체다. 이 단계는 일반적으로 직경 1~5cm 사이의 얇은 장미꽃 또는 리본 모양의 엽상체로 자란다. 두 개의 색소체 분열 관련 유전자인 ARC3 및 FtsZ2를 잃었으며 일부 종을 제외하고 세포당 한 개만의 엽록체를 가지고 있다. 다형성, 다중가소성 종과 일부 단일가소성 종에는 퍼레노이드라는 구조가 없다. 그 이외의 종들에서 퍼레노이드는 엽록체와 다른 소기관의 융합에 의해 형성되며 탄소 고정의 핵심 요소인 RuBisCO로 주로 구성된다.많은 뿔이끼는 세포 그룹이 파괴될 때 내부 점액질로 채워진 공동이나 관을 형성한다. 이러한 종자는 근처의 자유 생활 광합성 시아노박테리아, 특히 노스톡(Nostoc)속의 종들을 자극하여 이러한 종자에 침입하고 정착시키는 호르몬 유도 인자(HIF)를 분비한다. 엽체 내부에서 자라는 이러한 박테리아 군집은 뿔이끼에게 독특한 청록색을 띄게 한다. 메가케로스속(Megaceros) 또는 폴리오케로스속(Polioceros)에서는 공생 시아노박테리아가 보고되지 않았다. 엽체 아래쪽에도 작은 점액공이 있으며 이 모공은 표면적으로 다른 식물의 기공과 유사하다.
뿔 모양의 포자체는 배우체 깊숙이 박혀 있는 고세균에서 자란다. 포자체의 성장은 기초적인 분열 조직에서 발생한다. 대부분의 이끼처럼 포자체에 진정한 기공을 가지고 있다[1].
포자체는 성숙되면 다세포 외층, 중앙으로 뻗어나가는 막대 모양의 기둥, 그리고 그 사이에 포자와 유사-엘터를 생성하는 조직층이 있다. 유사 엘터는 다세포이다. 건조에 반응하여 모양이 변하는 나선형 두꺼워짐이 있다. 그들은 비틀어서 포자를 분산시키는 데 도움을 준다. 뿔이끼 포자는 직경이 30~80마이크로미터 이상이며 극성으로 일반적으로 근위 표면에 독특한 Y자 모양의 삼방사상 능선이 있고 원위 표면에는 돌기나 가시로 장식되어 있다.
4. 수명 주기
일생은 반수체 포자로부터 시작된다. 포자는 노란색, 갈색 또는 녹색일 수 있다. 노란색과 갈색 포자는 벽이 더 두껍고 건조를 방지하고 영양분 저장 기능을 하는 기름을 함유하고 있어 수년간 생존할 수 있다. 일부 종은 엽록체의 존재로 인해 녹색으로 보이는 얇고 무색의 벽을 가진 수명이 짧은 포자를 가지고 있다. 대부분의 종에서는 포자 내부에 단일 세포가 있고, 이 세포의 가느다란 연장부인 배아관이 포자의 근위부에서 벌어진다. 발아관의 끝은 분열되어 세포의 팔분원을 형성하고 첫 번째 기근은 원래 생식 세포의 연장선으로 자란다. 팁은 계속해서 새로운 세포를 분열시켜 탈로이드 양성종을 생성한다. 대조적으로 Dendroceroae의 종들은 포자 내에서 분열을 시작하여 포자가 발아하기 전에 다세포가 되고 심지어 광합성을 하기도 한다. 양성종은 뿔이끼의 일생에서 일시적인 단계이다.프로토네마에서 성충 배우체가 자라는데 이는 생활주기에서 지속적이고 독립적인 단계이다. 이 단계는 일반적으로 직경이 1~5cm 사이의 얇은 장미 또는 리본 모양의 엽상체로 자라며 두께는 여러 층의 세포이다. 세포 안의 엽록소로 인해 녹색 또는 황록색이 되거나 식물 내부에서 시아노박테리아 군집이 자라면 청록색을 띈다.
배우체가 성체 크기로 성장하면 뿔이끼의 생식기를 생성한다. 대부분은 자웅이성이며 두 생식기가 동일한 개체에 있지만 일부 종은 암배우체와 수배우체가 나뉘어져 있다. 암컷 개체는 아르케고니움으로 알려져 있고 수컷 개체는 안테리디아로 알려져 있다. 두 종류의 기관 모두 식물 표면 아래에 발달하고 나중에 그 위에 있는 세포가 분해되며 노출된다.
편모 정자는 꽃밥에서 헤엄쳐 나가거나 고세균으로 튀어져 나간다. 정자와 난자 세포가 융합하여 접합체를 형성한다. 이 세포에서 생활사의 포자체 단계가 발달한다. 추가 분열을 통해 포자체의 세 가지 기본 영역이 형성된다.
포자체의 바닥에 발이 있다. 이것은 포자체가 전체 존재를 보내는 부모 배우자체로부터 영양분을 받는 구형 세포 그룹이다. 포자체 중앙에는 세 번째 영역을 위한 새로운 세포를 계속해서 분열하고 생성하는 분열조직이 있다. 이 세 번째 영역은 캡슐이다. 캡슐의 중앙 세포와 표면 세포는 모두 무균이지만 그 사이에는 유사 엘터와 포자를 생성하기 위해 분열되는 세포층이 있다. 이것은 팁에서 세로로 갈라질 때 캡슐에서 방출된다.
[1]
예외도 있긴 하다.