글로벌 세계 대백과사전/생물II·식물·관찰/식물의 계통과 분류/양 치 식 물/양치식물의 분류

예전에는 양치식물을 잎의 성질과 그 기원에 따라 다음의 4무리로 나누었다.

(1) 완전한 잎과 뿌리가 없는 솔잎란류(나경류)

(2) 줄기의 표피계가 돌출하여 생긴 작은잎을 가진 석송류(소엽류)

(3) 몸에 마디가 있고, 거기에서 작은잎이 돌려나는 속새류(설엽류)

(4) 분지된 작은 가지들이 모여 변형된 큰잎을 가진 고사리류(대엽류)

이들 4무리는 모두 고생대 데본기 초기에서 중기에 분화되어, 그 후 각기 진화 과정을 거치면서 오늘날과 같은 생김새를 이루게 되었다. 이들의 공통된 특징은 포자체로부터 독립 생활을 하는 배우체를 만든다는 것이다. 그런데 솔잎란류 가운데는 포자체보다도 배우체쪽이 더 크거나, 또는 거의 같은 크기를 가지며, 또한 포자체가 배우체에 거의 기생하고 있는 종류도 있다. 한편, 이것은 선태식물과 같은 형의 세대 교번을 되플이하지만, 체내에 관다발이 분화되어 있으므로 선태식물로 다루기도 몹시 애매하다. 따라서 오늘날에는 이 무리를 솔잎란류로부터 독립시켜 원시양치식물로 다룸으로써, 양치식물의 원형으로 생각하고 있다.

원시양치류

원시양치류는 고생대의 실루리아기에서 데본기 중기에 걸친 화석 식물이다. 일반적으로 이들의 포자체·배우체는 주로 물관부로 구성된 간단한 관다발을 가지고 있으나, 세대 교번은 선태식물의 형이며 포자체는 배우체보다 작거나, 또는 거의 같은 크기로서 대부분 배우체에 기생하고 있다. 포자체는 단순한 하나의 줄기, 또는 몇 회로 2차 분지된 줄기로, 그 끝에 포자낭이 있다. 중심주는 원생중심주이며 뿌리와 잎은 분화되어 있지 않다.

리니아

rhynia

데본기 중기의 화석 식물이다. 높이는 20-50cm로, 발견된 당시에는 솔잎란과 비슷한 기는가지와 곧은줄기를 가진 식물이라고 생각되었다. 그러나 최근의 연구에 의해서 기는가지와 곧은줄기는 모두 배우체이며, 포자체는 곧은줄기에서 나누어진 작은 가지에 불과하다는 것이 밝혀 졌다. 한편, 배우체는 알려지지 않았으나 이 무리에 속하는 것으로 생각되는 식물 3가지가 있다.

호르네오피톤

데본기 중기의 화석 식물이다. 포자낭 속에 뿔이끼류와 비슷한 기둥축이 있어서, 선태식물과 유연 관계가 있는 것으로 생각된다.

스포로고니테스

데본기 중기의 화석 식물이다. 엽상체(아마도 배우체)로부터 다수의 단순한 포자체들이 나 있다. 외형은 선태식물과 비슷하다.

쿠크소니아

리니아와 비슷한 종류로, 가장 오래 된 관속 식물이다. 체코슬로바키아에서 나온 실루리아기의 화석이다.

솔잎란류

몸은 기는줄기와 곧은줄기로 이루어져 있으며, 현생종은 퇴화된 작은잎을 가지지만 화석종에서는 완전한 잎의 형태를 찾아볼 수 없다. 또한, 화석종이나 현생종 모두 뿌리가 없다. 포자낭은 길게 뻗은 가지나 짧게 퇴화된 가지 끝에 있으며, 중심주는 원생 중심주나 방사 중심주이다. 한편, 비늘조각 모양의 돌기를 가진 것이 있어서 이것이 작은잎으로 진화된 것이 아닌가 추정된다. 화석종의 배우체는 밝혀지지 않았지만, 현생종의 배우체는 작은 원기둥 모양으로 땅 속에 만들어지는데, 이들의 세포에는 엽록체가 없어서 공생하는 균의 작용으로 영양분을 얻는다. 대부분이 고생대 데본기의 화석으로 알려져 있으며, 현생종으로는 솔잎란속 등 2속이 있다. 지금은 주로 열대 및 아열대 지방에서 자라며, 우리나라 제주도 남쪽 서귀포 근방에서도 자라고 있다.

프실로피톤

데본기 중기의 화석 식물로, 최초의 육생 양치식물의 화석이다. 줄기에는 가시 모양의 돌기가 드문드문 나 있는데, 이것이 후에 작은잎으로 진화된 것이 아닌가 생각된다.

솔잎란

－蘭

솔잎란과에 속하며 학명은 Psilotum undum 이다. 주로 한국·일본 등지에 분포하는 여러해살이 상록성 양치식물이다. 뿌리줄기는 뿌리가 없고 땅속을 분지하면서 뻗는다. 땅위줄기는 높이 10-35cm이고 2갈래로 분지를 되풀이하여 비 모양이 된다. 작은 가지는 지름 1-1.5㎜이며 단면은 삼각형 모양이고 손톱 모양의 작은 잎이 드문드문 붙어 있는 외에는 벌거숭이이다. 포자낭은 2갈래로 나누어진 돌기 모양의 잎에 싸여 작은가지 위에 생긴다. 포자낭은 지름 약 2㎜이고, 속은 3실로 나뉘어 각각 익어 노란색이 되면 세로로 벌어진다. 양치식물이지만 전엽체는 심장꼴로 되지 않고 막대 모양이며, 끊어졌다 이어지는 관다발을 가진다. 솔잎란은 나무 위나 바위 위에 착생하며 부처손과 함께 관엽식물로 많은 품종이 만들어지고 있다. 배수가 잘 되는 모래에 부식토와 물이끼를 섞어 화분에 심으면 쉽게 재배할 수 있다.

석송류

솔잎란류보다 진화된 형태이며, 몸은 뿌리·줄기·잎으로 분화되어 있다. 잎은 비늘 모양의 작은잎으로 줄기에 나선 모양으로 밀생하며, 분지되지 않은 1개의 잎맥을 갖는다. 그러나 화석인 봉인목에서는 잎맥이 2개의 평행한 맥으로 갈라져 있다. 한편, 포자낭은 잎겨드랑이에 1개씩 나며, 포자엽(포자낭이 생기는 잎)은 줄기 꼭대기에 모여 있어 포자낭 이삭(꽃의 조상형)을 만든다. 중심주는 일반적으로 방사 중심주·배복 중심주·다조 중심주이지만, 화석중에는 관상 중심주인 것도 있다. 정자에는 2개의 편모가 있고, 배는 그 하반부가 줄기가 되는 내향배이다.

뱀톱

석송과에 속하며 학명은 Lycopodium serratum 이다.

몇 개의 줄기가 밑부분에서 분지하여 곧게 자란다. 타원형의 잎이 밀생하며, 줄기 위쪽의 잎겨드랑이에는 1개씩의 포자낭이 생긴다. 또, 잎겨드랑이에 부정아가 형성되어 영양 번식을 하기도 한다.

부처손

부처손과에 속하며 학명은 Selaginella tamariscina 이다. 담근체와 뿌리가 엉켜 줄기처럼 자란 끝에서 가지가 높이 20cm 정도까지 사방으로 뻗어 자란다. 가지는 편평하게 갈라지며, 앞면은 녹색, 뒷면은 다소 흰빛을 띤다. 건조할 때는 가지가 수축되어 공처럼 되었다가, 습기가 있으면 다시 활짝 펴진다. 잎은 4줄로 배열되어 있는데, 끝이 실처럼 길며 그 가장자리에는 잔톱니가 있다. 포자낭 이삭은 잔 가지끝에 1개씩 달리며, 포자는 큰 것과 작은 것의 2종류가 있다.

석송

石松

석송과에 속하며 학명은 Lycopodium clava­tum var. nipponicum 이다. 북반구 온대에 분포하는 석송과의 상록성 양치식물이다. 줄기는 지름 5㎜로 길게 지표를 기며 잎은 바늘 모양이다. 어긋나는 곁가지는 직립하며 분지한다. 가지의 끝에는 원기둥 모양이며 길이 5cm 정도의 포자낭 이삭이 난다. 포자는 석송자라 하며 지방유가 40-50% 함유되어 있기 때문에 방습성이 있다. 이 때문에 예전에는 환약의 피복으로 이용하거나 베이비파우더에 섞어서 이용하였다. 또한 불꽃의 섬광제, 주형의 분형제 등에 이용되기도 하였다. 풀을 달여 먹으면 이뇨나 통경의 효과가 있다고 한다.

인목

鱗木

세계 각지의 층에서 발견되는 화석 양치식물이다. 고생대 석탄기에 번성하였다가 페름기에 절멸하였다. 높이 30m, 굵기 2m에 달하는 커다란 나무로 자라면서 가지와 뿌리가 2개씩 연속적으로 갈라졌다. 작은 가지 끝에는 잎이 밀생하지만 굵은 가지와 원줄기에는 잎이 떨어진 자리만이 있다. 잎이 떨어진 자리가 비늘처럼 조밀하게 배열되어 뱀가죽의 비늘같이 보이므로 인목이라고 한다. 잎은 비늘같이 생기고 1개의 잎맥이 있으며 밑부분이 갑자기 넓어져서 줄기에 달리는 부분이 사각형의 엽침이 되어 줄기에 붙어 있다. 잎이 떨어진 자리는 이 엽침 속에 남아 있는 마름모꼴 부분이며 1개의 엽맥흔과 2개의 통기조직 등이 3개의 점처럼 보이고 그 위에 설엽(舌葉)이 달렸던 흔적이 있다. 횡단면에서 원생중심주와 두꺼운 피층을 볼 수 있고 형성층 활동에 의하여 옆으로 생장하였다. 땅속의 부분도 가지처럼 2개씩 갈라지고 가는 가지에서 뿌리가 돋았다. 뿌리가 달리는 가지를 담근체라 하며 이 담근체를 스티그마리아(stigmaria)라고 한다. 담근체는 땅속줄기나 부리가 달리는 가지라고 할 수 있다. 가지 끝에 아포엽이 모여서 포자낭수를 만든다. 아포엽 겨드랑이에 포자가 1개씩 달리고 포자에는 크고 작은 것이 있다.

물부추

부추나 산달래와 같은 원기둥 모양의 잎이 덩이줄기로부터 뭉쳐나는 수생 식물이다. 잎의 길이는 20-60m 정도이며, 그 안쪽에 포자낭이 생긴다. 뿌리줄기는 3가닥의 덩어리 모양이며, 그 하반부는 담근체이다. 잎 밑부분에 소설이 있는 것으로 보아 부처손과와 근연종임을 알 수 있다. 또한, 중생대 트라이아스기의 화석 플레우로메이아, 백악기의 화석 나소르스티아나, 최근에 안데스 산속의 습원에서 발견된 스틸리테스를 비교하면 물부추류가 석탄기의 인목류에서 유래되었다는 것을 알 수 있다.

이 중, 플레우로메이아의 담근체는 덩어리 모양으로, 줄기 꼭대기에는 포자낭 이삭이 있다. 높이 1-2m, 폭 10cm 정도이다. 나소르스티아나는 높이 5-10cm, 폭 2cm 정도로 이보다 더 작다. 포자낭 이삭이 생기지 않고, 잎 밑부분에 포자낭이 있다. 한편, 스틸리테스는 줄기가 곧게 뻗어 자라 10-20cm나 되며, 1,2회에 걸쳐 2차 분지한다. 잎은 로제트 모양으로 뭉쳐나며, 높이 3.3-7cm, 폭 0.7-1.3cm이다.

속새류(설엽류)

몸은 마디부와 마디사이부로 이루어져 있는데 마디부로부터는 잎이나 가지가 돌려난다. 일반적으로 1개의 잎맥이 존재하지만, 화석종에는 차상 분지되어 있는 것도 있다. 포자낭은 뒤로 휘어진 포자낭 자루 끝에 생기며, 포자낭 자루는 줄기 끝에 밀집하여 포자낭 이삭을 만든다. 전엽체는 땅위에 나며 녹색으로 고사리류의 전엽체와 비슷하다. 화석종은 크고 작은 2종류의 포자를 만드는데, 이들은 데본기 중기에 나타나서 석탄기에 가장 번성하고, 그 후 중생대에 들어서면서 점차 작아지고 또한 그 종류도 적어지게 되었다. 그리하여 오늘날에는 전세계에 약 25종의 속새속이 남아 있는 데 불과하다.

히에니아

데본기 중기의 화석 식물로, 몸의 마디 구조는 분명하지 않다. 포자낭은 가는 자루 끝에 달려 있어서 줄기 꼭대기에 모여 이삭을 만든다. 속새류의 원시형이며, 원시양치강에서 진화된 것으로 생각된다.

속새

horsetail

속새과에 속하며 학명은 Equisetum hye­male 이다. 줄기 속이 비고, 줄기에 마디와 홈이 있는 상록성 양치식물이다. 한국·일본·중국·시베리아·유럽·북아메리카 등지에 북반구 습지대에 널리 분포한다. 높이 약 1m이며 줄기는 원통형이고 분지하지 않으며 진한 녹색이다. 포자낭이삭이 줄기 끝에 달린다. 줄기에는 다량의 이산화규소가 함유되어 있어 단단하며 목재나 금속 연마에 이용된다. 중국에서는 옛날부터 약용되어 왔으며, 이뇨작용이 현저하여 신장성 질환에 이용되고 장출혈·이질·탈항 등으로 출혈이 될 때에도 쓰인다. 눈에 백태가 끼는 것을 치료하기도 하며, 간 기능을 활성화시키는 데도 효과가 있다고 한다. 원예용으로 정원에 심는 경우도 많다. 산속 계곡의 물가에서 많이 볼 수 있고 습지에서 자란다.

쇠뜨기

속새과에 속하며 학명은 Equisetum arvense 이다. 한국·중국·일본 등 북반구 온대에 분포하는 여러해살이풀로 영양줄기와 생식줄기가 있다. 영양줄기는 밝은 녹색이고 곧추서며 높이 20-40cm, 지름 3-4㎜이다. 잎은 돌려나고 서로 붙어 있으며 길이 5㎜이다. 잎집은 녹색이며 잎끝의 혀꼴 부위는 암갈색이고 길이 2㎜이다. 가지는 빽빽이 돌려난다. 작은가지에는 3-4개의 모서리가 져 있으며, 잎의 혀꼴 부위도 3-4개이다. 생식줄기는 육질이고 살색 또는 담갈색이며 길이 10-30cm이다. 생식줄기는 가지를 내지 않는다. 포자가 떨어지면 곧 말라죽는다. 잎도 살색이며, 혀꼴 부위는 암갈색이다. 포자낭이삭은 생식줄기 끝에 1개가 달리는데, 자루가 있고 끝이 둥글다. 이른봄에 생식줄기가 땅속줄기로부터 나오는데, 이것을 뱀밥이라 하여 식용한다. 뱀밥은 이뇨·혈압강하·심장수축력 증가·지혈 등에 효과가 있으며, 최근 각종 암치료에 효과가 있다고 한다.

칼라미테스

'노목'이라고도 한다. 몸 구조는 속새나 토필과 같지만, 2차 조직이 발달하여 높이 10m, 폭 30cm 이상의 큰 나무가 된다. 이들은 석탄기에 번성하여 인목·봉인목과 더불어 대삼림을 이루었으므로 석탄의 원료가 되었다.

고사리류(대엽류)

현재 생존하는 양치식물 중 가장 발달되어 있으며, 특히 잘 발달된 잎을 가지고 있다. 잎맥이 있는 큰잎을 가지는데, 큰잎은 가늘게 분지된 가지가 모여 거기에 잎살(엽육)이 붙어서 만들어진 것이다. 포자낭은 원래 그 작은가지의 끝에 붙어 있었는데, 엽육 조직이 형성되면서 잎 가장자리에 붙게 되고, 다시 잎 뒷면에 옮겨지는 방향으로 진화되었다. 따라서 고사리류 가운데 포자낭군이 잎 가장자리에 생기는 고사리는, 잎 뒷면에 생기는 종지네고사리보다 더 오래 된 형이라고 할 수 있다. 한편 수생양치류 및 고생양치류의 2, 3종을 제외하고는 모두 같은 종류의 포자(동형 포자)를 갖는다.

클라독실론

데본기 중기의 화석 식물이다. 2차 분지된 줄기 위에 부채꼴 또는 2,3회 차상으로 갈라진 잎이 생긴다. 관다발은 방사 중심주로 배열되어 있다.

에타프테리스

석탄기의 화석 식물이다. 중심주의 물관부는 H형이며, 축으로부터 좌우에 1쌍씩의 곁가지(잎이라고도 할 수 있다)가 갈라져 나온다.

안키로프테리스

석탄기의 화석 식물이다. 가지가 분지되는 곳에 턱잎과 같은 비늘조각잎이 나는데, 비늘조각잎은 현존하는 양치식물의 비늘 조각과 같은 것이라고 추정된다. 이와 같은 고생양치류는 관다발의 모양이 특이하며, 이 밖에도 여기에 속하는 여러 가지 속이 알려져 있다.

산꽃고사리삼

꽃고사리삼과에 속한다. 1개의 담엽체(줄기의 성질을 가진 잎자루)로부터 포자엽과 영양엽(영양을 담당하는 잎)이 자란다. 영양엽은 3회 깃꼴로 분열하며, 잎살은 없고 가는 자루 끝에는 포자낭이 생기며 전체적으로 총상을 이룬다. 전엽체는 땅 속에서 자라며 내향배가 생긴다.

생이가래

생이가래과에 속하며 학명은 Salvinia natans 이다. 수생 고사리류로 한해살이풀이다. 줄기는 드문드문 분지하며 잎은 3장씩 돌려나는데, 2장은 부유잎이고 1장은 뿌리처럼 물 속에 가라앉는 수중잎(침수잎)이다. 부유잎은 녹색이고 타원형이며 표면에 털이 있는 짧은 돌기가 빽빽이 붙고, 뒷면에는 부드러운 털이 있다. 수중잎은 뿌리같이 가는 실처럼 갈라지며 가는 털이 있고, 그 기부에 작은 공 모양의 포장낭들이 무리지어 있다. 포자낭군은 표면에 연한 털이 있는 공 모양의 얇은 포막으로 싸여 있다. 포자는 이형이며 뿌리는 없다.

고사리

고사리과에 속하며 학명은 Pteridium aquilinum

var. latiusculum 이다. 세계적으로 널리 분포하는 여러해살이풀로 높이 1m 가량, 잎자루 높이 20-80cm 이다. 뿌리줄기는 땅 속을 길게 기며 둥글고 어린 부분에는 갈색 털이 있다. 잎자루는 곧게 서며 굵고 털이 없으나, 그 기부 부근은 어두운 갈색을 띠며, 같은 빛의 털이 있다. 윗면은 녹색이며, 뒷면은 색이 연하다. 보통 3갈래로 겹쳐나고, 달걀꼴 삼각형이며, 끝이 짧고 뾰족하다. 포장낭군은 잎의 가장자리에 이어서 붙고 겉쪽의 포막은 투명하며 털이 없는데, 간혹 털이 약간 있는 것도 있다. 어린잎은 그대로 먹고, 말려서 나물로 쓴다. 석회질이 많아 이와 뼈를 튼튼히 하는 식품이지만 많이 먹으면 눈이 어두워지고 양기(陽氣)가 약화된다는 설도 있다.

고비

고비과에 속하며 학명은 Osmunda japonica 이다. 한국·중국·인도·일본에 분포하는 여러해살이 양치식물로 습한 숲 가장자리나 냇가에서 잘 자란다. 뿌리줄기는 굵고 짧은 덩이 모양으로 생겼으며, 땅위 줄기는 뿌리 줄기에서 여러 개 나과 높이 60-100cm까지 자란다. 어린잎은 붉은색 바탕에 흰색 솜털로 덮여 있고, 동그랗게 말려 있다가 자라면서 점차 퍼진다. 잎은 겹잎이며 가장자리에 잔톱니가 있다. 봄에 포자엽이 먼저 나온 다음 영양엽이 나오며 어린식물은 삶아서 먹을 수 있다. 민간에서 말린 줄기와 잎은 목이 아픈 증상에 쓰고 뿌리는 이뇨약재로 쓴다.

풀고사리

풀고사리과에 속하며 학명은 Piploterygium gla­ucum 이다. 한국·중국·일본 등지에 널리 분포하는 상록성 여러해살이풀이다. 뿌리줄기는 땅위를 기며, 흑갈색의 비늘조각으로 덮여 있고 군데군데에서 잎이 나온다. 잎자루는 길이 1m 정도이며 끝에 2개의 깃조각이 달린다. 깃조각은 길이 50-100cm, 나비 20-30cm로 깃모양으로 2회 갈라진다. 표면은 광택이 있는 녹색이고 뒷면은 분백색이다. 포자낭군은 잎 뒷면의 주맥과 가장자리의 중간에 달리고 포막이 없다. 유사종으로 비늘조각의 가장자리가 밋밋하고 뒷면에 선모가 있는 것을 암풀고사리라고 한다. 주로 햇볕이 잘 드는 산지의 건조한 사면에 자란다 민간에게서는 복막염·부종 등의 약제로 쓴다.

일엽초

一葉草

고란초과에 속하며 학명은 Lepisorus thu­nbergianus 이다. 한국·일본·중국·필리핀·인도차이나 등 동아시아 지역의 온대에 분포하는 여러해살이풀이다. 바위 겉과 늙은나무의 나무껍질에 붙어서 자란다. 뿌리줄기가 옆으로 뻗으며 잎이 무더기로 나온다. 뿌리줄기는 비늘조각으로 덮여 있다. 잎은 선형이고 가장자리가 밋밋하며 양 끝이 좁다. 표면은 짙은 녹색이며 잔구멍으로 된 점이 있고, 뒷면은 연한 녹색이며 잎맥이 도드라져 있다. 포장낭군은 둥글고 포막이 없으며, 중륵 양쪽에 1줄씩 달리고 황색이 돈다.

홍지네고사리

면마과에 속한다. 2회 깃꼴 겹잎이 다발로 나며, 잎은 윤이 나는 딱딱한 혁질인데, 아래쪽 잎조각의 제 1 작은잎조각은 그 크기가 매우 작다. 우축(羽軸) 위에는 흑갈색의 가는 비늘조각과 작고 둥근 비늘조각이 있으며, 포막은 둥근 형태로 늘어나 있다.