캠벨 생명과학 포커스 29장 관다발 식물의 자양분 공급

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개념 29.1: 자양분 공급을 위한 적응은 관다발식물 진화의 핵심 과정이다 식물이 지상부와 지하부 모두에서 자양분을 얻을 수 있게 진화적으로 적응한 것이 관다발 식물이 성공적으로 육지에 자리잡을 수 있게 하였다. 육지식물의 조상인 조류는 물, 무기질, 그리고 CO2 를 그들이 살고 있는 물에서 직접 얻었다. 초기의 비관다발 육지식물(양치식물)은 지하부는 얕은 담수에서 살았고 물위로 지상부를 갖고 있었다. 자연선택에서는 편평한 부속기관(납작한 잎)과 다세포성의 가지 친 뿌리, 그리고 효율적인 수송 기능(관다발)을 가진 키가 큰 식물이 유리하였다. 지상식물에서 물관과 체관의 진화는 장거리 수송을 할 수 있는 확장된 뿌리와 지상계의 발달을 가능하게 하였다. 물관(xylem)은 뿌리에서 지상부로 물과 무기질을 수송한다. 체관(phloem)은 광합성 산물을 만든 곳에서 저장소로 수송한다. 각 식물 종에서 적응이란 광합성을 늘리고 물의 손실을 줄이려는 작용의 사이에서 타협하는 것이다.
지상부의 구조와 빛의 포획(Shoot Architecture and Light Capture) 줄기는 물과 영양소의 수송을 위한 도관의 역할과 잎을 지탱하는 구조적 역할을 한다. 지상부의 키와 가지나기의 형태는 빛을 포획하는 데 영향을 준다. 키가 커지는 것과 가지치기 사이에는 타협이 있다. 잎차례(phyllotaxy)로 알려진 줄기에서의 잎의 배열은 종마다 특이적이다 (그림 29.3). 대부분의 속씨식물은 교번 잎차례(한 마디에 한 잎, 윗잎이 아랫잎을 가리지 않도록)를 가지고 있어 나선형으로 내려가며 잎이 배열되어 있다. 잎 사이의 각도는 137.5° 로 아래 잎에 그늘이 생기는 것을 최소화 한다. 뿌리 구조와 물과 무기질 공급(Root Architecture and Acquisition of Water and Minerals)

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