2016년 6월 24일 금요일

6. 무성생식(無性生殖, asexual reproduction)


무성생식은 개체의 세포 또는 클론(clone)이 독립된 개체를 생성함으로써 자손을 번식하는 방법이며, 식물에서는 수분과 수정을 거치치 않고 포자체(胞子體, sporophyte)에 의해서 번식을 하므로 무수정생식이라고도 한다.

무성생식은 영양생식(營養生殖, vegetative reproduction)과 무수정결실(無受精結實, agamospermy)로 나타난다.

유성생식(有性生殖: 兩性生殖, amphimixis)에 의한 집단 내의 다양성(多樣性, diversity)의 증가는 변화하는 환경에서 적응할 수 있는 잠재력(潛在力 silent ability)을 높여주고 새로운 종분화를 가능하게 해주지만, 식물에서 무성생식은 수분매개체로부터 수분의 대가를 치루지 않고 자손을 번식시킬 수 있는 장점과 동형접합성(同型接合性, homozygosity)을 높여서 집단 내의 일양성(一樣性, uniformity)유지에 의한 유전적 순계(遺傳的純系, genetic pure line)를 보존할 수 있다.

그러나 집단 내의 일양성은 환경이 안정되거나 거의 변화가 없을 때는 개체들이 성공적으로 살아남을 수 있는 반면에, 환경이 급변하면 생리대사적으로 대처할 수 없는 갑작스러운 변화에 적응하지 못하고 멸종의 위기에 처할 수도 있다.

자연에서 식물은 안정된 환경에서는 대개 유성생식과 무성생식 가운데 한가지의 생식방법을 택하지만, 많은 종들 특히 적응력(適應力, adaptability)과 분산력(分散力, dispersion force)이 강한 초본류(草本類, herbs)의 종들은 유성생식과 무성생식의 두 가지 방법을 함께 구사하여 다양성과 일양성의 두 가지 장점을 환경적응에서 선택적 이점으로 활용한다.

식물의 영양생식 또는 영양번식은 일부식물에서는 보통의 종자를 생산하는 종에서도 나타나는데, 여기서는 완전히 유성생식을 대신하여 영양생식이 이루어지는 경우에만 영양생식으로 간주한다.

영양생식의 번식체들은 포자체에 의해서만 형성되며 주아(珠芽, bulbil)와 인경(鱗莖, bulb), 포복경(匍匐莖, runner)과 흡지(吸枝, 또는 단복지, sucker)에 의한 생식도 포함한다.

영양생식은 3가지 유형이 있는데, 첫째는 번식체가 꽃부분 밖에서 형성되며 정상적인 생식기관이 존재함에도 불구하고 수정이나 종자결실이 이루어지지 않는 유형이 있으며, 둘째는 번식체가 꽃부분 밖에서 형성되며, 식물체는 성적으로 불임인 경우로 주로 주아와 소인경(小鱗莖, bulblet)으로 번식한다.

셋째는 번식체가 꽃부분 밖에서 형성되는 모체발아(母體發芽, vivipary)의 경우인데, 이 용어는 유성적(有性的, sexual)으로 형성된 종자가 모체 위에서 발아하는 경우에도 사용되기 때문에 여기서는 영양모체발아(營養母體發芽, vegetative vivipary)를 의미한다.

무수정결실은 부정배형성의 일종인 복상포자생식(複相胞子生殖, diplospory)과 무포자생식(無胞子生殖, apospory)이 있으며, 복상포자생식은 대포자모세포가 유성적 배주 속에서처럼 분화하지만 감수분열(減數分裂, meiosis)은 하지 않고 유사분열(有絲分裂, mitosis)을 통하여 이배체배낭(二倍體胚囊, diplohaplontic embryo sac)을 형성하며, 처음 발견된 식물의 이름에 따라 명명되었으며, 민들레형(Taraxacum type), 씀바귀형(Ixeris type), 백두산떡쑥형(Antennaria type), 달래형(Allium type)이 대표적 유형이다.

무포자생식은 시원세포가 빨리 유도될수록 발달중인 대포자는 더 일찍 퇴화하며, 배주 속에 형성되어 있는 완전히 발달한 무포자생식 배낭의 수는 동일종 내에서도 매우 다양하다.

무포자생식은 8핵성의 배낭을 가지는 조밥나물형(Hieracium type)과 12개의 배낭, 또는 그 이상의 배낭을 가지는 기장형(Panicum type)으로 구분된다.