[스크랩] 덩굴성 식물들의 재미난 이야기들
<줄기를 감고 자라는 덩굴성 식물>
무더운 여름이 찾아왔습니다. 요즘 들에 나가면 매미가 요란한 소리를 울며 짝을 찾고 있으며, 이름 모를 덩굴식물 또한 여기저기 왕성하게 자라고 있습니다. 풍성한 잎과 줄기를 달고 있는 덩굴식물은 자신의 줄기를 다른 식물에 의지한 채 강렬한 태양 빛을 즐기는 표정입니다. 한편, 우리가 들길을 걷을 때, 가시가 있는 덩굴식물이 다리를 붙잡아 상처를 내기도 합니다. 덩굴식물(Climbimg Plant)이란 줄기를 똑바로 세우지 못하고 다른 물체에 줄기를 붙이거나 감고 자라는 식물을 말합니다. 덩굴식물은 군락을 이루어 살고 있어 줄기를 잘 볼 수 없어, 일부러 줄기를 꺼내야 잘 볼 수 있습니다. 그럼, 이번에는 덩굴식물에 대해 알아볼까요.
<관련단원>
식물의 한살이(초등학교 과학 4학년 1학기)
식물의 세계(초등학교 과학 4학년 2학기)
식물의 구조와 기능(초등학교 과학 5학년 1학기)
생태계와 환경(초등학교 과학 6학년 1학기)
생물의 구성과 다양성(중학교 과학 1학년)
<알아보기>
- 덩굴식물의 특징
- 덩굴식물의 종류
- 갈등(葛藤)과 덩굴식물의 관계
- 이웃 식물에 피해를 주는 덩굴식물
덩굴식물의 특징
1) 줄기의 생김새와 생장
덩굴식물의 줄기는 똑바로 서는 식물의 줄기에 비하여 가늘고 약합니다. 특히, 나무질로된 덩굴식물의 줄기는 속이 비어있는 경우가 많습니다. 이렇게 연약한 줄기를 가진 덩굴식물이 다른 식물 아래에 있으면 햇빛을 잘 받지 못합니다. 그럼, 덩굴식물은 햇빛을 받기 위해 어떤 전략을 사용할까요?
덩굴식물은 연약한 줄기의 단점을 장점으로 전환, 사용합니다. 즉 연약한 자신의 줄기를 다른 식물이나 물체에 기대거나, 감으며, 또 흡착기를 발달시켜 물체에 붙입니다. 그러므로 힘들게 서지 않고도 다른 식물에 의지하여 덕을 보는 얄미운 듯한 지혜를 가지고 있지요. 게다가 덩굴식물의 줄기는 똑바로 서는 식물보다 빨리 생장할 수 있기에 덩굴식물은 지탱식물 보다 빨리 생장하여 햇빛을 잘 받을 수 있습니다. 이렇듯 덩굴식물은 연약한 줄기의 단점을 장점을 전환하여 사용하는 지혜를 발휘합니다. 우리도 덩굴식물처럼 우리의 단점을 전환시켜 장점으로 살리는 지혜가 있으면 좋겠습니다.
2) 감는 줄기의 원리
덩굴식물의 줄기는 다른 식물을 감거나 붙이는데, 그것은 어떤 원리일까요?
그것은 바로 줄기의 측면중력굴성(diageotropism)의 변화에 의한 것입니다. 이것을 ‘가로땅굴성’이라고도 하는데, 줄기가 중력방향에 직각을 이루어 자라거나 유지하는 성질로 곁뿌리, 곁가지 등에서도 나타나는 특성입니다. ‘굴성’이란 여러 가지 자극(중력, 햇빛, 물 등)에 의해 특정한 방향으로 식물이 휘어지는 성질을 말합니다.
한편, 줄기가 다른 물체에 꼬불꼬불 감기는 것은 접촉굴성에 의한 것입니다. 덩굴식물의 줄기가 지탱식물이나 물체에 닿으면, 그 반대편의 세포는 생장속도가 빨라져 줄기가 물체 쪽으로 굽으면서 감기게 됩니다. 또한 식물의 종류에 따라 줄기의 감는 속도가 다르며, 같은 식물이라도 빛, 수분, 온도, 영양 상태 등에 따라 생장 속도가 다를 수 있습니다. 예를 들어, 나팔꽃의 덩굴이 받침대를 한 바퀴 감는 데는 한 시간 정도 걸립니다. 덩굴손은 줄기에 비해 훨씬 속도가 빨라 수세미의 덩굴손은 5분 안에 받침대를 두 바퀴 정도 감습니다.
덩굴식물의 종류
덩굴식물의 줄기는 특징에 따라 감는 줄기, 덩굴손, 그리고 부착형 줄기 등으로 구분할 수 있습니다. 그럼 줄기의 종류에 대해 알아볼까요.
1) 감는 줄기
덩굴식물 중에는 나팔꽃처럼 줄기에 부착기를 가지지 않고 줄기가 다른 물체를 감으며 몸을 지탱하는 식물이 있습니다. 예를 들어 나팔꽃은 위로만 감아 올라가며 꽃이 피어 한밤중부터 꽃잎을 벌리기 시작해 새벽 4시면 활짝 핍니다. 나팔꽃의 영어 이름은 모닝글로리(morning glory)이며, 나팔꽃의 생김새가 기상 나팔을 닮아 이름처럼 이른 새벽에 꽃잎을 열고 정오 무렵에는 꽃잎을 닫습니다, 또한 감는 줄기의 식물 종류는 박주가리, 인동 등이 있습니다(사진 1).
덩굴식물 중에는 식물의 종류에 따라 줄기를 감는 방향이 달라, 오른쪽으로 줄기를 감는 것, 왼쪽으로 줄기는 감는 것, 그리고 양쪽으로 모두 감는 식물이 있습니다. 그러나 감는 방향은 혼돈하기가 쉽기에 기준을 정해야 합니다. 그것은 기준점에 따라 줄기의 감는 방향이 오른쪽과 왼쪽으로 달라지기 때문입니다. 줄기의 감기는 관찰하는 사람을 기준으로 합니다. 왼쪽 감기는 관찰하는 사람을 기준으로 왼쪽(시계 반대 방향)으로 줄기가 감아 내려가는 방향이며, 오른쪽 감기는 관찰하는 사람을 기준으로 오른쪽(시계 방향)으로 감아 내려가는 방향입니다(사진 2). 다양한 종류의 덩굴식물을 관찰한 결과, 종류에 따라 감는 방향이 다를 뿐 아니라, 동일한 종류의 식물이라도 환경과 주변 식물에 따라 감는 방향이 그때 그때 다를 수 있습니다. 여러분도 이번 덩굴식물을 관찰하는 기회에 주변에 살고 있는 덩굴식물을 찾아 보아, 식물의 종류에 따라 줄기의 감는 방향과 주위 환경을 살펴보면 좋겠습니다.
둥근잎미국나팔꽃 | 인동 |
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사진 1. 식물의 감는 줄기.
왼쪽 감기(sinistral) | 오른쪽 감기(dextral) | ||
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애기메꽃 | 마 | ||
사진 2. 감는 줄기 방향: 왼쪽 감기, 오른쪽 감기
2) 덩굴손
하늘타리, 왕머루, 호박, 포도 등은 줄기가 변형되어 덩굴손을 만듭니다. 덩굴손은 곧게 뻗어 있다가 물체에 닿으면 용수철처럼 꼬이면서 줄기를 지탱는데, 덩굴손과 줄기를 함께 이용합니다(사진 3).
왕머루 | 호박 |
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사진 3. 덩굴손.
3) 부착형 줄기
담쟁이덩굴의 덩굴손은 자라면서 점점 끝이 납작한 빨판으로 변합니다. 부착기인 빨판이 건물벽 같은 곳에 붙었을 때, 붙은 줄기를 떼어내면 덩굴손은 끊어지고 빨판만 남아있기도 합니다. 또 송악이나 능소화는 줄기에 잔털처럼 생긴 공기뿌리를 내서 달라붙습니다. 이러한 공기뿌리는 물이나 양분을 빨아들이지는 못하지만 줄기를 지탱시켜 주는 역할을 합니다(사진 4).
한편, 며느리배꼽 줄기의 가시는 지탱식물에 가시를 박고 생장하여, 지탱식물 사이에서 햇빛을 충분히 받으며 광합성을 합니다(사진 5).
담쟁이덩굴 | 송악 |
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사진 4. 부착형 줄기.
4) 기타
덩굴식물 중에는 다래나 덩굴장미처럼 감는 성질이 약하고 덩굴손이나 빨판이 없어 그냥 물체에 기대기만 하는 특성이 가진 식물도 있습니다.
한편, 엽록소가 없어 광합성을 못하는 덩굴성 기생식물 중에 새삼이라는 식물이 있습니다. 새삼은 줄기가 다른 식물을 감으며 그곳에서 뿌리를 내어 양분을 흡수합니다. 이렇게 새삼의 몸을 지지하며, 양분을 제공하는 지탱 식물은 이중으로 피해를 보는 셈이지요. 광합성을 하지 못하는 새삼의 잎은 퇴화되어 비늘 모양으로 남아 있으며, 열매는 '토사자'라 해서 약으로 사용합니다(사진 5).
며느리배꼽 | 새삼 |
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사진 5. (좌)줄기의 가시: 며느리배꼽, (우)기생 줄기: 새삼
갈등(葛藤)과 덩굴식물의 관계
여러분은 ‘갈등’이란 말을 들어보셨나요.
'갈등'란 개인 또는 여러 집단 사이에서 다른 의견이나 정서로 인해서 서로 충돌하여 대립을 벌일 때 사용하는 것입니다. 갈등이라는 단어는 덩굴식물의 특성에서 유래된 것으로 한자인 칡 갈(葛)과 등나무 등(藤)의 한자가 조합된 것입니다. 칡은 왼쪽으로 덩굴을 감으며 내려가고, 반대로 등나무는 오른쪽으로 덩굴을 감으며 내려갑니다. 그러므로 칡과 등나무가 얽히게 되면 아주 풀기 어려운 모습이 되고 또 칡과 등나무는 서로 질기고 자르기도 힘들고 뿌리까지 뽑기도 질긴 나무인지라 질기고 자르기 힘들다는 뜻으로 갈등이란 말이 생긴 것입니다.
우리는 이제 갈등에 대해 알았으니 친구와 의견 충돌이 생기면, 즉시 문제를 해결하면 좋겠습니다. 갈등이 쌓인 채 오래되면, 더 이상 해결할 수 없는 깊은 갈등이 될 수도 있지요(사진 6).
칡(왼쪽 감기) | 등나무(오른쪽 감기) |
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사진 6. 갈등(葛藤): 칡과 등나무.
이웃에 피해를 주는 덩굴식물
여러분은 들에 나갔을 때, 가시박이나 환삼덩굴이 다른 식물을 뒤덮은 모습을 본 적이 있나요(사진 7).
가시박이라라는 이름은 열매 모양이 흰색의 뻣뻣한 가시털로 덮여 있어 붙여졌습니다. 가시박은 고향이 북아메리카인 한해살이풀로 1980년대 우리나라에 오이 등 채소의 접붙이용으로 수입한 외래식물입니다. 가시박의 줄기는 길게 뻗으며 자라는데 줄기 마디에서 나오는 덩굴손으로 주변의 다른 물체를 감고 자랍니다. 줄기에서 어긋나게 달리는 잎은 오각형 모양으로 5~7갈래로 갈라지는데 호박이나 박의 잎처럼 생겼습니다. 그러나 가시박은 생명력이 강하고 번식력이 좋아 강가 주변의 들판이나 비탈진 강변에서 수십미터 높이의 큰 나무까지 뒤덮으며 자라기 때문에 지탱식물이 햇빛을 받을 수 없어 말라 죽게 합니다. 또한 가시박은 타감작용(allelopathy)을 하여, 다른 식물을 죽이는 물질이 분비합니다. 그러므로 가시박은 우리나라의 토종식물을 위협하고 생태계를 파괴하는 식물입니다. 그러므로 2009년 6월, 환경부는 생태계 보호를 위해 가시박을 생태계교란 야생식물로 지정하여 대대적인 퇴치작업을 벌이고 있습니다.
한편, 환삼덩굴은 들에서 흔히 볼 수 있는 식물이며, 원기와 잎자루에 밑을 향한 잔 가시가 있어 지탱식물의 줄기에 잘 붙습니다. 생장 속도가 빠른 한해살이풀이므로 주변의 다른 식물을 뒤덮어 피해를 줄 수 있기에 제거작업 대상 식물입니다.
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가시박으로 뒤덮인 전경과 가시박 꽃 | 환삼덩굴이 뒤덮인 모습과 줄기의 가시 |
사진 7. 가시박과 환삼덩굴.
지금까지 우리는 덩굴식물에 대해 알아보았습니다. 무더운 여름날이지만 선선한 바람이 부는 저녁 시간에 들길을 걸으며 다양한 덩굴식물의 줄기를 관찰하는 것은 어떨지요.
더 알아보기
들에 나가 다양한 덩굴식물의 감는줄기의 생김새를 살펴봅시다. 같은 종류의 식물이라도 일정한 방향으로 줄기를 감지 않으면, 그 식물이 사는 환경, 주변 식물, 그리고 덩굴식물이 어떠한 관계을 형성하고 있는지 알아봅시다.
※ 이글은 권희정센터장님이 LG사이언스랜드>척척박사연구소> 따끈따끈 과학에 연재한 글의 일부입니다.