수술은 총칭하여 웅성기(雄性器, androecium)라 하고, 수술의 낱개를 웅예(雄蕊, stamen)라고 하며, 웅성배우자를 가지는 화분(花粉, pollen grain)을 생산한다.
수술은 4개의 꽃가루 방이 하나로 융합된 꽃가루주머니인 약(葯, anther)과 수술대인 화사(花絲, filament)로 이루어지며, 수술 꽃만 가지고 있는 것을 수꽃 또는 웅예화(雄蕊花, staminate flower)라 하고, 수술의 융합상태에 따라 수술의 수술대가 암술대에 융합되어 하나의 다발로 되어있는 것을 단체웅예(單體雄蕊, monadelphous)라 하며, 수술이 두 부분으로 나누어진 것을 양체웅예(兩體雄蕊, deadelphous stamen)라 하고, 그리고 수술대가 융합하여 3개의 다발로 되었을 때 3체웅예(三體雄蕊, traidelphous stamen)라 하며, 수술대가 융합(融合, blending)하여 여러 다발로 되었을 때 다체웅예(多體雄蕊, polyadelphous)라 하고, 4개의 수술 중 2개는 길고 2개는 짧을 때 2강웅예(二强雄蕊, didynamous stamen)라 하며, 6개의 수술 중 4개는 길고 2개는 짧을 경우 4강웅예(四强雄蕊, tetradymous stamen)라 한다.
그리고 수술의 형태에 따라 약이 모여 통상(筒狀, tubular)을 이룬 취약웅예(聚葯雄蕊, syngenesious; synanther), 여러 가지 변형 돌기물(突起物, umbo)로 이루어진 약격(葯隔, connective tissue)을 가진 돌기웅예(突起雄蕊, appendicular), 수술이 꽃잎처럼 변형된 화판상웅예(花瓣狀雄蕊, petaloid), 약이 화사에 달린 전형적인 웅예인 화사웅예(花絲雄蕊, filanentherous), 화판 위에 부착된 화판상생웅예(花瓣上生雄蕊, epipetalous)로 나누고, 열개되는 약의 봉선이 안쪽 또는 바깥쪽인가에 따라 내향악(內向萼, introse)과 외향악(外向萼, extrose)으로 나누며, 약의 열개상태에 따라 약의 봉선이 종으로 열리는 종열개(從裂開, longitudinal), 약의 봉선이 횡으로 열리는 횡열개(橫裂開, transverse), 약의 상단 구멍이 열리는 공열개(孔裂開, poricidal), 약의 표면 일부가 들려지는 판열개(板裂開, valvular)로 나누고, 약과 화사의 연결 상태에 따라 약의 밑 부분이 화사 끝에 연결된 저착(低着, bastixed), 약의 옆 부분이 화사 끝에 연결된 측착(側着, dorsifixed), 약의 중앙에 화사가 붙어 T자 모양을 이룬 T자착(T字着, versatile)으로 나눈다.
꿀을 생산하지 않는 일부의 꽃은 수분매개체들이 수술과 꽃가루를 먹는데, 탄수화물로 구성된 꿀보다 풍부한 단백질을 함유(含有)한 꽃가루의 소실은 식물의 입장에서는 대사적으로 많은 에너지를 낭비하게 된다.
이와 같이 수분과 관계없이 수분매개체의 먹이 또는 유인물로 이용하기 위하여 발달된 수술을 헛수술 또는 위웅예(僞雄蕊, staninode)라 한다.
식물의 꽃은 낱개로 따로따로 피기도 하지만, 현재의 대부분의 꽃들은 수분매개체와의 상호관계에서 수분의 효율성(效率性, efficiency)과 개화시기에 생리적 물질대사의 집약성(生理的物質代謝의 集約性, intensity of reproductive metabolism)의 유리함 때문에 꽃들이 한데모여 화서(花序, inflorescence)를 이루며 피는 쪽으로 진화해 왔다.
화서는 화축(花軸, floral axis)에 개개의 꽃들이 붙는 배열상태를 말하는데, 화서의 모양은 매우 다양하고 복잡하며, 식물의 기관과 형태가 항상 진화노선상(進化路線上, evolutional lineage)의 가변성(可變性, variability)을 지니므로 식물형태학을 전공한 학자들도 쉽게 구분하기 어렵다.
화서의 구별은 1년생 초본식물의 꽃을 제외한 목본식물의 꽃은 당년지(當年枝, one-year-old twig, annual twig)와 묵은 가지 어느 곳에서 꽃이 피는가에 따라서 주로 판별한다.
화서는 일반적으로 개화가 진행되는 방향에 따라 유한화서(有限花序, determinate inflorescence)와 무한화서(無限花序, indeterminate inflorescence), 그리고 이들의 복합형인 복합화서(複合花序, mixed inflorescence)로 나누는데, 유한화서는 화서의 정단부(頂端部, apical)가 꽃으로 전환되었기 때문에 정단부 위로는 더 이상 꽃이 피지 않으며, 정단부에서 꽃이 먼저 피고, 그 다음 아래로 계속 꽃이 핀다.
무한화서는 가장 아래쪽 또는 가장자리의 꽃들이 먼저 피고, 그 기간 동안에도 정단부에서는 계속 꽃들이 발달한다.
복합화서는 유한화서와 무한화서의 형태가 복합적으로 나타나지만 개개의 구성요소는 유한화서, 또는 무한화서의 특징을 나타낸다.
화서의 형태는 화서에 따라서 꽃을 받치고 있는 자루인 화병(花柄, pedicel)과 꽃은 달고 있으나, 잎이 없는 소화병인 화경(花梗, peduncle)으로 이루어진다.
화서의 형태적 구분으로는 유한화서에는 중앙에 꽃이 먼저 핀 다음에 뒤이어 주위의 꽃들이 피는 취산화서(聚散花序, cyme), 취산화서의 형태가 축소되어 나타나는 소취산화서(小聚散花序, cymule), 화병의 일방적인 퇴화로 화경이 한쪽으로 말린 권산상취산화서(卷繖狀聚散花序, helicoid cyme), 화병이 교대로 하나만 남기고 퇴화하여 그 반대쪽에 호생으로 발달한 안목상취산화서(雁木狀聚散花序, scorpioid cyme), 여러 가닥으로 분지된 취산화서인 복취산화서(複聚散花序, compound cyme), 가장 원시적인 화서로서 꽃대 꼭대기에 하나의 꽃이 피고, 그 아래 양쪽에 한 개씩의 꽃자루가 생겨서 그 끝에 꽃이 피고, 또 그 아래 꽃자루가 생겨서 여러 층으로 꽃이 피는 기산화서(岐繖花序, dichasium), 화축의 끝에 붙은 꽃 아래에 대생으로 두 개의 꽃이 붙는 단기산화서(單岐繖花序, simple dichasium), 대생으로 붙은 화병에 다시 대생으로 꽃이 붙는 과정이 여러 번 반복되는 복기산화서(複岐繖花序, compound dichasium), 화축 끝에 하나의 꽃만 붙는 정단화서(頂端花序, solitary), 화경이 퇴화하여 줄기정점에 많은 꽃이 밀생(密生, thick growth)하는 유한두상화서(有限頭狀花序, head), 길이가 거의 같은 화경들이 동일지점에서 우산모양을 한 유한산형화서(有限傘形花序, umble), 유한산형화서가 모인 복산형화서(複繖形花序, compound umble), 암술과 수술이 각각 한 개로 된 하나의 암꽃과 여러 개의 수꽃이 술잔모양의 화탁 안쪽에 달리는 배상화서(杯狀花序, cyathium), 또는 종상화서(鐘狀花序) 등이 있다.
무한화서에는 유한두상화서와는 달리 가장자리의 꽃이 먼저 피고, 중앙을 향하여 꽃이 발달하는 무한두상화서(無限頭狀花序, head), 화경 끝이 거의 같은 높이로 자라서 꽃이 중앙을 향하여 발달하는 산방화서(繖房花序, corymb), 산방화서에서 소화경이 다시 분지되는 복산방화서(複繖房花序, compound corymb), 소화경이 여러 차례 갈라져서 전체적으로 보면 원뿔모양으로 되는 원추화서(圓錐花序, panicle), 화축이 길게 자라고 소화경도 발달하나 분지하지 않는 총상화서(總狀花序, raceme), 화축이 길게 자라서 소화경이 거의 없는 수상화서(穗狀花序, spike), 유한산형화서와는 달리 꽃이 중앙을 향해 발달하는 무한산형화서(無限傘形花序, umble), 산형에서 화경이 한 차례 더 갈라져서 소화경이 붙는 무한복산형화서(無限複傘形花序, compound umble), 화축이 연하여 늘어지며 단성화로 구성된 유이화서(萸荑花序, ament), 또는 미상화서(尾狀花序, ament; catkin), 두상화서의 변형으로 화축끝이 내부로 오므라져 들어간 은두화서(隱頭花序, hypanthodium), 수상화서의 변형으로 육질의 중축에 소화경이 생략된 작은 단성화의 꽃이 밀생하면서 불염포(佛焰苞) 또는 화염포(花焰苞, spathe)로 둘러싸인 육수화서(肉穗花序, spadix), 단성화로 구성된 작은 수상화서로 화본과(禾本科, Poaceae), 사초과(莎草科, Cyperaceae)에서 볼 수 있는 소수화서(小穗花序, spikelet) 등이 있다.
복합화서에는 꽃이 밀집하고 화축(花軸, floral axis)의 분지상태는 일정하지 않으나 전체적으로 보면 원추화서와 같은 밀추화서(密錐花序, thyrse), 화축의 마디마디 마다 꽃이 돌아가며 피는 복합화서인 윤생화서(輪生花序, vertical), 안목상취산화서(雁木狀聚散花序)가 총상으로 배열된 복합화서인 안목상총상화서(雁木狀總狀花序, scorpioid raceme) 등이 있다.
꽃 발달의 방향성(方向性, directivity)은 광주기, 온도 등의 환경신호(環境信號, environmental signal)와 유전체(遺傳體, genome)에 의해서 조절되고, 식물체의 생체전자기에너지극성(極性)(Bioenergy electromagnetic polarity)에 의하여 유도되며, 이러한 극성은 오랜 기간동안 우주(宇宙, Universe)의 기본에너지와 은하계(銀河系, Galactic system)와 태양계(太陽系, solar system), 그리고 지구사이에 작용하는 전자기적 에너지변화를 바탕으로 하여, 생명활성을 가진 단위물질계로서 진화적 적응에 의해서 이루어진, 유전적 안정성(遺傳的安定性, genetic stability)에 기초한 고정된 성질이다.
모든 물질은 단위물질로서 고유한 전기적 특성과 단위물질이 속한 더 큰 단계 단위물질계들의 구조물질로서 공유에너지적인 특성을 가지고 있으며, 물질의 집합체인 유기체와 무기체는 전기화학적 결합으로 이루어졌다.
그러므로 생물체의 성장과 기관분화(growth and organic differentiation)는 생체의 극성에 의하여 이루어지며, 생체의 극성은 음양의 생체에너지에 의하여 생겨난 활성에너지(active energy)로부터 획득한 일정한 방향성이 제공하는 생체전류의 흐름(bioelectronic flow)에 의하여 생성된다.
현화식물의 꽃은 수분매개체를 유인하고 생식기관의 발달에 필요한 태양에너지를 차별적으로 받아들이기 위해 식물종에 따라 저마다 꽃의 색깔을 달리한다.
식물계에 널리 존재하는 색소(色素, pigments)물질은 크게 3가지인데 광합성(光合成, photosynthesis)과 관련된 녹색계통의 엽록소(葉綠素, chlorophyll), 광합성 보조색소로 작용하며 광산화로부터 광합성조직을 보호하고, 주황색계통을 나타내며, 테르펜(terpene) 화합물로 테트라테르페노이드(tetraterpenoids)로 잘 알려진 지용성(脂溶性, fat solubility)의 카로티노이드(carotenoid), 페놀성(phenolic) 화합물의 일종으로 꽃과 과실의 다양한 색을 나타내는 플라보노이드(flavonoid) 화합물인 화청소[花靑素-화청소의 합성은 개화를 유도하는 측면도 있지만, 개화를 유도한다는 뜻으로 사용되는 화성소(花性素, florigen)라는 말과는 구분된다.]가 있는데, 화청소는 적색, 청색, 자주색계통을 나타내는 안토시아닌(anthocyanin)과 황색과 적색계열의 질소를 함유하는 질소함유 안토시아닌으로 불리는 베타시아닌(betacyanin, 또는 베탈라인: betalain)으로 구성된다.
화청소는 처음부터 세포 내에 존재하는 것이 아니라 세포원형질이 대사활동을 하면서 빛, 온도 등의 조건에 따라서 생산하는 식물의 2차 대사산물로 식물세포의 소기관인 액포(液胞, vacuole)에 존재하며 화학적 구조가 불안정하기 때문에 세포 내에 녹아있는 세포액 환경에 따라 각각 색이 변한다.
화청소는 pH가 산성일 때는 붉은색, 중성일 때는 자주색, 알칼리성일 때는 푸른색계열의 색을 나타내며 안토시아닌은 수용성(水溶性, water-solubility)이며, 세포 내의 철, 칼슘, 마그네슘 등과 같은 여러 무기원소와 만나면 산화와 환원 등의 화학반응정도에 따라서 적색, 청색, 자주색계열 외에도 다양한 색깔을 발현한다.
그리고 betalains는 석죽목(Caryophyllales)의 식물에만 독점적으로 분포하며, quinonoids는 피자식물의 30과에만 분포하므로 식물에 존재하는 화청소의 종류는 분류학의 중요한 기준이 되기도 한다.
(화부기관의 세세한 발생기작은 분량이 너무 방대하고, 추후 발표할 연구와 연관되어 있음으로 생략한다.)
