이끼 식물은 광합성을 해서 '홀씨(Spore)'로 늘어난다. 몸을 지탱하고 물이나 양분을 운반하는 '관다발(Vascular Bundle)'을 가지고 있지 않으며, 물을 빨아들이는 '뿌리(Root)'도 없다. 이끼 식물은 작은 발로 땅에 달라붙어, 바닷속을 제외한 세계의 모든 곳에서 자란다. 극도로 건조하거나 추운 곳에 같은 가혹한 환경에서도 생존할 능력을 가지고 있다. '이끼(Moss)'의 생태에 대해 알아보자.
0. 목차
- 이끼 식물은 세 그룹으로 분류된다.
- 절묘한 타이밍으로 '홀씨'를 흩뿌린다.
- 어디서든지 살아가는 이끼의 기묘한 생존술
- 이끼 식물의 일생
- 이끼 갤러리
1. 이끼 식물은 세 그룹으로 분류된다.
이끼 식물은 계곡물 가까운 곳의 습한 바위 등에서 자란다는 이미지가 강하다. 집 주위나 여행지에서 그런 광경을 본 사람이 많을 것이다. 실제로 이끼 식물은 바닷속을 제외한 세계의 모든 곳에서 자랄 수 있다. 이끼 식물은 종류마다 생육에 적합한 환경이 서로 다르며, 전 세계에서 18000종 정도, 한국에는 8000여 종 정도가 보고되어 있다.
이들 이끼 식물들은 형태적인 특징 등을 바탕으로 '선류(Mosses, 솔이끼류)', '태류(Hepaticae)', '뿔이끼류(Hornworts)'의 세 그룹으로 분류된다. '선류'에는 건조함에 강하고 뻣뻣한 질감인 것이 많다. '솔이끼'가 '선류'에 포함된다. '태류'는 비교적 습한 곳에서 자라고, 납작하며 부드러운 것이 많다. 잎과 줄기가 구별되는 '경엽체'와, 구별할 수 없는 '엽상체(줄기와 잎의 구별이 없이 납작한 것)'가 있다. 우산 이끼는 '태류'의 대표적인 종이다. '뿔이끼류'의 이름은 '홀씨주머니(속에 홀씨가 들어있다)'의 모양이 뿔처럼 생긴 데서 유래한다.
| 분류 | 특징 | 대표 종 |
| 선류 | 건조함에 강하고 뻣뻣한 질감인 것이 많다. | 향나무솔이끼, 들솔이끼, 초롱이끼, 빛이끼, 구슬이끼 등 |
| 태류 | 비교적 습한 곳에서 자라고, 납작하며 부드러운 것이 많다. | 우산이끼, 리본이끼, 바늘이끼, 은행이끼 등 |
| 뿔이끼류 | '홀씨주머니'의 모양이 뿔처럼 생긴 데서 유래한다. | 짧은뿔이끼 등 |
2. 절묘한 타이밍으로 '홀씨'를 흩뿌린다.
이끼 식물은 '홀씨(Spore)'로 늘어난다. 홀씨는 거의 공 모양이며, 초록색을 띤 것이 많고 비교적 건조함에 강하다. 일반적으로 '홀씨'는 바람에 날리지만, '선류', '태류', '뿔이끼류'의 종에 따라 홀씨가 살포되는 방법에 차이가 있다.
- '선류'의 홀씨 살포 방식: '선류'만 가지고 있는 '홀씨주머니 꼭지(홀씨가 들어 있는 홀씨주머니의 입구를 두르는 가늘고 긴 꼬챙이 모양의 구조)' 습기 정도에 따라 열렸다 닫혔다 한다. 나뭇가지 위에 자라는 이끼의 경우에는, 습할 때 열리는데 비해, 흙 위 등에서 자라는 이끼의 경우에는 건조할 때 열리는 것이 많다. 각각의 종에 따라 절묘한 타이밍으로 홀씨가 뿌려진다. '홀씨주머니 꼭지'가 열리고 닫히기를 반복함으로써, 홀씨를 한 번만이 아니라 여러 번 장기간에 걸쳐 살포할 수 있다.
- '태류'의 홀씨 살포 방식: '태류'의 홀씨주머니는 세로로 넷으로 갈라져 홀씨가 한꺼번에 살포되는 것이 특징이다. 홀씨주머니도 '연질(부드러운 성질)'이라 쉽게 찌부러진다. '태류'의 홀씨주머니 속에는 홀씨에 덧붙여 '탄사(Elater)'라는 작은 용수철 같은 것이 들어 있다. '탄사'는 포자를 멀리 퍼뜨리는 구실을 하는 기관으로, 홀씨를 튕겨서 날게 하는 작용을 한다.
- '뿔이끼류'의 홀씨 살포 방식: '뿔이끼류'의 홀씨주머니는 세로로 둘로 갈라져 맨 끝에서 조금씩 홀씨를 흩뿌린다.
3. 어디서든지 살아가는 이끼의 기묘한 생존술
겉모양이 이끼 식물과 비슷한 '지의류(Lichens)'는 이끼 식물로 혼동하기 쉽다. 그러나 '지의류'는 '균류(Mycota)'와 '조류(Algae)'가 공생해 자라는, 이끼와는 다른 생물이다.
3-1. 이끼는 가혹한 환경에서도 살아간다.
'이끼 식물'은 '높은 산'이나 '호소(늪과 호수를 아울러 이르는 말)', '열대 지역'부터 '극지역'까지, 바닷속을 제외한 세계 모든 곳에서 자라면 전 세계에 18000종 정도가 확인되어 있다. 솔이끼 등의 선류가 가장 많아 전 세계에 약 13000종, 한국에는 약 430종, 일본에는 약 1100종이 알려져 있다. 그 가운데 '태류'는 세계에 약 5000종, 한국에 약 400종, 일본에 약 650종이 있다고 알려져 있다. 가장 적은 '뿔이끼류'는 세계에 약 150종, 일본에 17종이 있다고 알려져 있다.
일본에서는 전 세계 이끼 식물의 약 10% 정도가 자라는 셈이다. 일본에 이끼 식물이 많은 이유는 일본 열도가 중위도에 위치하고, 남북으로 가늘고 길기 때문에 북방계나 남방계의 종이 모두 분포하며, 지형도 복잡하고 우량도 많기 때문에 이끼 식물에 좋은 생육 환경이 갖추어져 있기 때문으로 생각된다.
3-2. 이끼는 '뿌리'와 '관다발'이 없다.
건조한 육상에 식물이 살아가기 위해서는, 지면에서 물을 빨아올리기 위한 '뿌리', 몸 전체에 수분을 나르는 '관다발'이 있는 것이 좋다. '양치식물'과 '종자식물'에 있는 관다발은 물이나 양분의 통로가 될 뿐만 아니라 몸을 지탱하는 역할도 한다.
하지만 이끼 식물은 '뿌리(Root)'와 '관다발(Vascular Bundle)'을 가지고 있지 않다. 게다가 이끼 식물은 가장 원시적인 육상 식물이라고 한다. 그러면 이끼 식물은 어떻게 살아갈까? 이끼는 헛뿌리라는 작은 발을 가지고 있다. 이 '발'은 지면이나 돌 등에 달라붙는 역할을 하지만, 주위에서 물을 빨아올려 모으는 힘은 없다. 몸의 표면에 수분의 증산을 막는 구조도 없기 때문에, 건조하면 곧 수분을 잃어버린다. 이끼 식물은 몸 전체로 비나 이슬 등의 물을 흡수한다. 몸의 표면으로 물이 나가는 것을 막을 수 없는 대신에, 온몸으로 물을 흡수할 수 있는 것이다.
3-3. 가혹한 환경일 때는 '죽은 척해서' 극복한다.
이끼 식물은 일반적으로 수분이 많은 축축한 곳에 산다. 하지만 분화 직후의 용암이 식어 굳은 곳에서 최초로 터를 잡고 살아가는 것도 '이끼 식물'이나 '지의류'이다. 그곳은 건조하기 쉽고 태양광을 막아주는 것도 없기 때문에 하루 온도 변화가 커서 가혹한 환경이다. 그럼에도 불구하고 이끼 식물은 살아갈 수 있다. 이것은 모순처럼 보이지만, 이끼 식물이 건조해지기 쉬운 성질과 관계가 있다.
원래 물을 모아 그것을 간직하는 기능이 없는 '이끼 식물'은 쉽게 물을 잃고 시들어 버리고, 광합성도 멈춘다. 그러나 이때 이끼의 세포는 수분은 잃었지만 '죽은 척하는 것'이다. 빗물 등을 통해 물을 보급할 수 있는 환경이 되면 온몸의 세포 하나하나에서 수분을 흡수해 원래의 상태로 돌아가며, 빛이나 온도 등 적절한 조건이 갖추어지면 광합성을 다시 시작한다. 즉, 이끼의 몸을 구성하는 세포는 건조해도 휴면 상태로 지닐 수 있다.
많은 이끼 식물의 크기는 전체 길이 10cm 이하이다. 몸이 작으므로 생육에 알맞은 아주 작은 장소만 있으면 된다. 게다가 다른 육상 식물과 달리 생육에 흙이 필요 없으므로, 바위 위나 나무줄기 위에서도 살아갈 수 있다.
4. 이끼 식물의 일생
이끼 식물들의 '라이프 사이클(Lyfe Cycle)'은 '반수체 세대(Haploid Generation)'와 '이배체 세대(Diploid Generation)'를 반복한다. 많은 이끼 식물은 '여러해살이(식물이 2년 이상 생존하는 일)'를 하며, 늦가울에서 겨울에 걸쳐 추위와 건조함을 이겨내고 이른 봄에 새싹이 움터 성장하면 생식 기관을 만들기 시작한다.
- '배우체(Gametophyte)'란 세대교번을 하는 식물에서 유성의 포자를 만드는 염색체수가 '반수(n)'인 시기의 식물체이다. '수포기(수꽃이 피는 포기)'의 끝에는 '장정기(Antheridium)'가, '암포기(암꽃이 피는 포기)'의 끝에는 '장란기(Archegonium)'가 각각 만들어진다.
- 장마가 될 무렵 장정기에서 방출된 '정자(Sperm)'가 물을 매개로 해서 알을 '수정(Fertilization)'한다.
- 2개의 단상 세포 또는 '배우자(gamete)'가 '수정(Fertilization)'이라는 과정을 통하여 형성된 '진핵세포(Eukaryotic Cell)'를 '접합체(Zygote)'라고 한다.
- '수정란(Fertilized Egg)'은 세포 분열을 되풀이해 '배(embryo)'가 성장한다.
- 배를 감싸고 있는 '장란기(Archegonium)'도 그 성장에 맞추어 발달하지만, 한계가 오면 아래위로 갈라지고 상부 모자가 된다.
- 배가 성숙한 홀씨체 포자를 만들어 무성생식을 하는의 생물체인 '포자체(Sporophyte)'는 '홀씨주머니(Sporangium)', '홀씨주머니 자루(Sporangiophore)', '발(밖에서 보이지 않음)'의 세 부분으로 이루어진다.
- '감수분열(Meiosis)'이 일어나고 '홀씨주머니(Sporangium, 포자낭)' 속에 만들어진 '홀씨(Spore)'가 성장하면 모자와 뚜껑이 들려 '홀씨주머니 꼭지'의 틈새에서 '홀씨(Spore)'가 살포된다.
- 홀씨가 '발아(Germination)'하고, 실 모양의 '사상체(Protonema)'로 발달해 부분적으로 싹을 만든다.
- 싹이 성장해 이끼 식물의 본체가 된다.
이 그림의 모델인 '선류(솔이끼류)'에서는 보이지 않지만, '홀씨(Spore)'로 늘어나는 번식 방법 이외에 '무성아(Gemma)'라는 상태를 거쳐 자기 자신의 복제품을 만드는 번식 방법도 있다. '무성아(Gemma)'란 식물체의 일부가 본체에서 떨어져서 새로운 개체가 될 수 있는 세포 또는 작은 다세포체를 말한다.
5. 이끼 갤러리
5-1. 구슬이끼
- 분류: 선류(Mosses, 솔이끼류)
- 학명: 구슬이끼(Bartramia pomiformis)
- 특징: 눈알 같은 이끼
- 분포 지역: 북반구 각지
'구슬이끼(Bartramia pomiformis)'는 눈알과 같은 모양의 홀씨주머니가 특징이다. '눈동자에 해당하는 부분(맨 앞의 갈색 부분)'의 뚜껑이 들려 '홀씨(Spore)'가 '홀씨주머니 꼭지'의 틈새로 살포된다. 긴 자루는 가능한 대로 멀리까지 홀씨가 날아가도록 높은 위치에서 홀씨를 뿌릴 수 있게 되어 있다. 성숙하면 홀씨 주머니는 황록색에서 갈색으로 바뀐다. 구슬이끼는 햇볕이 잘 들고 습도가 높은 산지의 바위·돌담에서 자라는 경우가 많다.
5-2. 향나무솔이끼
- 분류: 선류(Mosses, 솔이끼류)
- 학명: 향나무솔이끼(Polytrichum juniperinum)
- 특징: 뼈대만 있는 우산
- 분포 지역: 세계 각지
주황색의 아름다운 꽃이 피어 있는 것처럼 보이지만, 실은 이 '꽃'은 이끼 식물의 일부이다. 이끼 식물에도 암수가 있다. 주황색의 '꽃'읜 '향나무솔이끼(Polytrichum juniperinum)'의 '수포기'의 줄기 꼭대기에 생긴 '포엽(꽃을 싸고 있는 잎 구조)'이 모인 것이다. '포엽(Bract)'이란 생식 기관인 '장란기'와 '장정기' 등을 감싸는 잎으로, 보통의 잎과 크기가 모양이 다른 경우가 많다. '향나무솔이끼'의 포엽은 컵 모양의 구조를 하고 있으며, 성숙하면 붉은색을 띤다.
암수의 생식 기관은 각각 다른 줄기의 꼭대기에 만들어지지만, 수포기에서는 그 부분이 꽃처럼 보인다. 이 '컵'에 빗물이 고이면 장정기에서 정자가 방출되어 정자의 '풀(Pool)'이 생긴다. 거기에 다시 빗방울이 떨어지고 정자가 들어 있는 물이 컵 밖으로 휘날려 암포기의 장란기에 도달하면, 그 속의 알과 수정한다. 컵의 지름은 5mm 정도이다.
5-3. 빛이끼
- 분류: 선류(Mosses, 솔이끼류)
- 학명: 빛이끼(Schistostega pennata)
- 특징: 구멍 속에서 빛난다?
- 분포 지역: 북반구 각지
'빛이끼(Schistostega pennata)'는 동굴이나 바위의 틈새, 나무뿌리의 구멍 등 어두컴컴한 곳에서 자란다. 홀씨에서 발아한 '사상체(실 모양의 덩어리 모양의 세포군)'의 일부가 공 모양이 되어 밖에서 들어온 빛을 잘 반사하기 때문에 빛나는 것처럼 보인다. 반딧불이처럼 스스로 빛을 내는 것은 아니어서 밤이 되면 보이지 않는다.
5-4. 바르벨라 플라겔리페라
- 분류: 태류(Hepaticae)
- 학명: 바르벨라 플라겔리페라(Barbella flagellifera)
- 특징: 초록색 '커튼'
- 분포 지역: 아시아의 열대
'바르벨라 플라겔리페라(Barbella flagellifera)'는 연한 초록색 실 모양의 이끼이다. 습도가 높은 계곡 등의 나뭇가지에서 실을 늘어뜨린 것 같은 모습으로 잘나다. 부드러워서 바람에도 살랑거린다.
>5-5. 패랭이우산이끼
- 분류: 태류(Hepaticae)
- 학명: 패랭이우산 이끼(Conocephalum conicum)
- 특징: 뱀의 비늘과 같은 무늬가 있다.
- 분포 지역: 북반구 각지
아래의 사진은 표면의 무늬가 뱀의 비늘과 비슷한 '패랭이우산이끼(Conocephalum conicum)'이다. '엽상체(줄기와 잎의 구별이 없이 납작한 것)'에서 광택과 두께가 있으며, 비늘 하나마다 중심부에 기공이라는 구멍이 있다. '자기탁'은 사진처럼 자루가 긴 버섯 같은 모양이다.
검은색 판 모양의 것은 '웅기탁(수포기의 생식 기관)'이다. 그 속의 '장정기'가 성숙사면 정자가 공중으로 방출된다. 정자가 '자기탁(암포기의 생식 기관)'에 도달해 장란기의 알과 수정한다. 저지대의 인가 주변부터 아고산대의 습한 지면이나 바위 위에서 자란다.
5-6. 프룰라니아 무스키콜라
- 분류: 태류(Hepaticae)
- 학명: 프룰라니아 무스키콜라(Frullania muscicola)
- 특징: '꽃잎'이 있다.
- 분포 지역: 동아시아, 히말라야
아래 사진의 오랜지색 '꽃'은 '프룰라니아 무스키콜라(Frullania muscicola)'의 홀씨주머니가 벌어진 모습을 포착한 것이다. 털처럼 보이는 부분이 '탄사(포자를 멀리 퍼뜨리는 구실을 하는 기관)'이다. '프룰라니아 무스키콜라(Frullania muscicola)'의 홀씨주머니 자루는 태류 가운데서는 짧은 편이다. 이 이끼는 나무줄기에서 자라므로, 홀씨주머니 자루를 그다지 뻗지 않아도 무방하리라고 생각된다.
5-7. 우산이끼
- 분류: 태류(Hepaticae)
- 학명: 우산이끼(Marchantia polymorpha)
- 특징: 뼈대만 있는 우산
- 분포 지역: 세계 각지
'우산이끼(Marchantia polymorpha)'는 암수가 다르다. 아래 첫 번째 사진의 왼쪽에 있는 뼈대만 남은 우산 같은 부분은 '자기탁(암포기의 생식 기관)'이다. 한편 첫 번째 사진의 오른쪽에 탁자 모양의 것들은 '수포기'의 생식 기관인 '웅기탁(수포기의 생식 기관)'이다. 그 위에 물이 고이는 구조이며, 수정 방법은 '향나무솔이끼'와 같다. 암수 생식 기관은 초봄에 뻗어난다. '자기탁'이나 '웅기탁'은 '우산이끼'에만 생기는 독특한 생식 기관의 이름이다. '자기탁' 자루의 길이는 몇 cm, '우산'의 폭은 약 1cm 정도인 것이 많다고 한다. 인가의 마당이나 논 등에서 자라므로 흔히 볼 수 있는 이끼 중 하나이다.
5-8. 은행이끼
- 분류: 태류(Hepaticae)
- 학명: 은행이끼(Ricciocarposnatans)
- 특징: 수면에 뜨는 하트
- 분포 지역: 세계 각지
수면에 떠 있는 것은 '태류(Hepaticae)'인 '은행이끼(Ricciocarposnatans)'이다. 이 이끼는 '엽상체(줄기와 잎의 구별이 없이 납작한 것)'가 은행잎과 비슷한 부채꼴을 하고 있기 때문에 이런 이름이 붙었다. 은행이끼는 세계 각지의 못이나 논의 수면에 뜬 채 자란다. 습한 지면에서도 자랄 수 있으므로 생육 환경에 대한 적응력이 높은 이끼이다.
5-9. 짧은뿔이끼
- 분류: 뿔이끼류(Hornworts)
- 학명: 파이오케로스 라이비스(Phaeoceros laevis)
- 특징: 습한 곳을 좋아한다.
- 분포 지역: 세계 각지
아래의 사진은 '뿔이끼류(Hornworts)' 가운데 가장 흔하게 보이는 '파이오케로스 라이비스(Phaeoceros laevis)'이다. 막대 모양의 홀씨주머니가 성숙하면 서서히 초록색에서 갈색으로 바뀐다. 그 후 홀씨주머니 맨 끝에서 세로로 둘로 갈라지며, 조금씩 홀씨를 휘날린다. '뿔이끼'류는 습한 곳을 좋아하며 '임도(Forest Road, 임산물의 운반 및 산림의 경영관리상 필요로 설치한 도로)'의 가장자리나 논두렁 등의 흙에서 자란다.
