무성생식 5가지 중요 방법

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어떤 생물이든 그들은 1)생장하고(growth), 2)생장과 활동에 필요한 힘을 생산하는 대사작용(metabolism)을 하며, 3)자손을 만드는 생식(生殖 reproduction)을 한다. 세 기능 중 어느 하나라도 없으면 생명체가 아니다.

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생물이 생식하는 방법에는 수컷과 암컷 사이에 수정이 이루어지는 유성생식(有性生殖 sexual reproduction)과 암수가 없이 혼자 증식하는 무성생식(無性生殖 asesual reproduction) 두 가지 방법이 있다. 하등생물은 대부분 무성생식을 하지만, 고등한 동식물은 대부분 유성생식을 한다. 그러나 고등식물 중에는 다수 종류가 무성생식으로 자손을 만들고 있다. 무성생식에는 5가지 대표적인 방법이 있다.

 

1) 2분법(二分法 binary fission)

단세포 하등생명체인 원핵생물과 진핵생물, 박테리아 등은 어미세포가 쪼개져 크기가 비슷한 2개의 딸세포를 만드는 이분법으로 증식한다.

 

2) 출아법(出芽法 budding)

빵을 부풀리는 데 이용되는 이스트(yeast 뜸팡이)는 어미세포보다 훨씬 작은 새끼 눈(芽)이 발생(출아出芽)하여 2개 세포로 나누어지는 분열을 한다. 하등동물 중에 하이드라(hydra 히드라)가 출아법으로 증식한다.

 

 

 

 

곰팡이 무리에 속하는 이스트는 어미세포에서 작은 딸세포가 출아(出芽)하여 독립하게 된다. 작은 새끼 눈은 차츰 커져 어미세포가 된다.

 

 

 

 

온대와 열대의 담수에 사는 단세포동물인 하이드라는 그림과 같이 세포 일부에서 작은 하이드라가 출아하여 새끼(딸)로 자란다.

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3) 분절(分節 fragmentation)

바다의 극피동물 불가사리(starfish)는 몸의 일부가 잘라졌을 때, 분리된 큰 부분과 작은 부분 어느 것도 죽지 않고 각각 완전한 모습을 가진 성체로 재생된다. 이런 증식을 분절증식(줄여서 분절)이라 하며 편형동물인 플라나리아(planaria)도 분절증식을 할 수 있다.

 

 

 

분절증식을 하는 대표적인 동물이다. 우리말 불가사리는 ‘不可死’에 ‘리’(접미어)를 붙여 명사화한 것이다.

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4) 영양생식(營養生殖 cloning)

다육식물 중에는 씨나 포자를 만들지 않고, 몸의 일부(주로 잎)에서 다수의 새끼식물이 싹처럼 돋아나 각각 새로운 개체로 증식하는 종류가 다수 있다. 그리고 많은 식물은 어미 식물에 다수의 맹아(萌芽)가 생기거나, 헛가지나 헛뿌리가 자라나 그 중간과 끝에 새끼식물(유식물)이 나오게 하는 방법으로 증식한다.

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암수가 수정하여 씨를 형성하지 않고, 식물체(영양체 vegetative)에서 유식물이 생겨나 자손을 늘려가는 방법을 영양생식(cloning, vegetative reproduction)이라 한다. 참나리의 줄기와 잎 사이에 검은 구슬처럼 돋아난 액아(腋芽)가 마치 씨앗처럼 발아하여 새 식물이 되는 것, 백합의 둥근 뿌리(구근球根)가 여러 개로 갈라져 각각 새로운 개체로 성장하는 것도 영양생식에 속한다.

 

 

 

마다가스카르가 자생지인 칼란코에(Kalanchoe)라는 다육식물의 톱날처럼 생긴 잎 가장자리에서는 새끼 칼란코에가 총총이 자라나온다. 새끼 칼란코에처럼 무성생식으로 생겨나는 작은 식물을 유식물(plantlet)이라 한다.

 

 

 

딸기 묘를 심어두면 어미의 줄기에서 포복지(기는 줄기)라 부르는 긴 가지가 뻗어 나오고, 중간중간에 새 눈과 새 뿌리를 가진 유식물이 생겨난다.

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포도와 같은 식물은 가지를 짧게 잘라 땅에 심는 삽목(揷木)으로 증식한다. 감자는 커다란 덩이 표면에 돋아나는 몇 개의 눈을 쪼개어 심는 방법으로 증식한다. 고구마는 길게 자란 덩굴을 중간중간 잘라 심는다. 모두 영양생식 증식법이다.

 

 

 

많은 과수는 접붙이기(접목接木) 방법으로 증식한다. 접목(grafting) 방법에는 작은 가지 접목, 눈 접목 등 여러 가지 기술이 알려져 있다. 사진은 줄기의 수피 사이에 싹눈만 분리하여 접목한 모습이다. 싹눈은 수피의 물관으로 올라오는 영양을 흡수하면서 하나의 새 가지처럼 재생된다.

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5) 포자(spore) 증식

고사리 종류를 보면, 잎 뒷면에 헤아릴 수 없이 많은 포자(홀씨)가 형성되어 있다. 이 홀씨는 모두 무성생식으로 형성된 것이다. 그러나 홀씨는 감수분열로 생겨나기 때문에 염색체 수가 절반(반수체)이다. 홀씨가 발아하여 싹이 트면, 그 속에서 난세포와 정자세포가 생겨나 특이한 방법으로 수정하여 배수체(倍數體)가 된 뒤에 어린 고사리로 생장하게 된다. 그러므로 홀씨는 완전한 무성생식이 아니다.

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단성생식(單性生殖 parthenogenesis)

세상에는 수정되지 않은 무수정 알을 산란하는 동물(무척추동물과 소수의 척추동물) 종류가 2,000종이나 알려져 있다. 이들 동물의 알은 무수정 상태이지만 분화를 하여 완전한 성체로 자란다. 이처럼 무수정란이 정상 성체로 자라는 것을 단성생식 또는 단위생식(parthenogenesis)이라 한다.

 

 

과학자들은 유용한 동식물을 증식시키는 여러 가지 무성생식 기술을 연구한다. 특히 유전적으로 완전히 동일한 자손을 무성생식 방법으로 번식시키는 것을 클로닝(cloning)이라 하는데, 클로닝은 영양생식 방법에 속한다. 생명의 신비를 이야기할 때 생명체의 다양성을 자주 말하게 된다. 다양한 생명체는 생식방법까지 여러 가지이다. - YS

 

 

 

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