나미비아 히드노라
Hydnora triceps
나미비아 히드노라 (Hydnora triceps) 는 지구상에서 가장 기이하고 신비로운 꽃식물 중 하나로, 완전히 기생하며 지하에서 서식하는 종입니다. 생활사의 거의 전부를 땅속에서 보낸 뒤 살이 많고 사마귀 같은 꽃만이 지상으로 모습을 드러내는데, 마치 살이 많은 균류와 외계 생명체의 중간 형태를 띠고 있습니다.
• 전 기생 식물로, 엽록소가 전혀 없어 광합성을 할 수 없습니다.
• 물과 양분을 얻기 위해 전적으로 기주 식물 (대극속 종) 에 의존합니다.
• 현존하는 가장 이색적이고 진화적으로 특화된 피자식물 중 하나로 꼽힙니다.
• 단 두 속 (히드노라속과 프로소판케속) 만이 속하는 작고 고대의 과 (科), 히드노라과에 속합니다.
속명 '히드노라 (Hydnora)'는 송로버섯을 뜻하는 그리스어 '히드논 (hydnon)'에서 유래했으며, 이는 땅속에서 자라는 송로버섯과도 같은 외관을 반영한 것입니다.
Taxonomy
• 분포 중심지는 나미브 사막과 인접한 반건조 사바나 지역입니다.
• 강우량이 연 200mm 미만인 지역에서 자랍니다.
• 히드노라속 전체는 아프리카 전역과 마다가스카르, 아라비아반도까지 분포하지만, H. triceps 는 아프리카 대륙 남서쪽 끝 지역으로 분포가 제한되어 있습니다.
히드노라과는 계통 발생학적으로 가장 고립된 피자식물 계통 중 하나입니다.
• 분자 분석 결과 히드노라과는 후추목 (Piperales) 에 속하는 것으로 밝혀졌습니다.
• 피자식물 진화 과정에서 일찍 분기된 고대 계통을 나타냅니다.
• 잎과 줄기, 엽록소를 상실한 극단적인 형태적 퇴화로 인해, 과거에는 분류학적 위치를 놓고 오랫동안 논쟁이 있었습니다.
근경 및 지하 구조:
• 식물의 주된 몸체는 살이 많고 지하성인 근경 (지하줄기) 으로, 기주 식물 (대개 대극속 종) 의 뿌리에 직접 붙어 삽니다.
• 근경은 두툼하고 덩이줄기 같으며 색은 갈색에서 진한 적갈색을 띱니다.
• 고유의 참뿌리가 없으며, 대신 흡기 (haustoria) 라는 특수 구조를 통해 기주 뿌리 조직을 관통하여 양분을 흡수합니다.
• 근경은 땅속에서 수년간 지속되며 서서히 자랄 수 있습니다.
꽃:
• 지상에서 볼 수 있는 유일한 부분입니다.
• 살이 많고 대략 공 모양에서 타원형이며, 지름은 대개 5~15cm 입니다.
• 바깥쪽은 두껍고 사마귀가 있으며 색은 갈색에서 진한 적갈색입니다.
• 내부는 살이 많고 연어빛 분홍에서 붉은색을 띠며, 방으로 나뉜 구조를 가집니다.
• 세 개의 두껍고 살이 많은 꽃덮이 조각 (이로 인해 종소명 'triceps'가 붙음) 이 있어 내부를 드러내도록 부분적으로 벌어집니다.
• 갑충류 수분매개자를 유인하기 위해 썩은 살이나 배설물을 연상시키는 강하고 불쾌한 냄새를 풍깁니다.
• 발열성이 있어 자체적으로 열을 발생시킬 수 있으며, 이는 향기 성분의 기화를 돕고 수분매개자를 유인하는 역할을 합니다.
열매와 씨:
• 크고 살이 많으며 땅속에서 자라는 열매 (장과 형태) 를 맺습니다.
• 열매의 질감은 감자와 비슷하며 무게는 수백 그램에 이릅니다.
• 전분질이어서 먹을 수 있는 과육 속에 수많은 작은 씨가 박혀 있습니다.
• 이 열매는 작은 포유류가 먹는데, 이들이 씨를 퍼뜨리는 역할을 할 수 있습니다.
잎과 줄기:
• 참잎이 전혀 없으며 비늘 조각 같은 흔적만 존재합니다.
• 지상줄기가 없으며 모든 영양 조직이 지하에 있습니다.
서식지:
• 나미브 사막 지역의 메마르고 반건조한 모래 평원, 바위 사면, 메마른 강바닥에 분포합니다.
• 기주인 대극속 식물의 뿌리에 접근할 수 있는 깊고 모래가 많거나 양토질인 토양 지역에서 발견됩니다.
• 대개 해발 1,000m 미만의 낮은 고도에서 자랍니다.
기주 관계:
• 대극과 (Euphorbiaceae) 에 속하는 대극속 식물의 절대적인 뿌리 기생 식물입니다.
• 적합한 기주 없이는 생활사를 완성할 수 없습니다.
• 흡기가 기주 뿌리의 물관과 체관을 관통하여 물, 광물, 유기 양분을 추출합니다.
수분 생태:
• 누에벌레와 시체벌레를 유인하기 위해 악취가 나는 휘발성 화합물 (이황화 디메틸, 삼황화 디메틸 및 다양한 단쇄 지방산) 을 방출합니다.
• 벌레가 꽃 방 안으로 들어가면 안쪽으로 향한 털 때문에 일시적으로 갇히게 됩니다.
• 갇혀 있는 동안 벌레는 이전에 방문한 꽃에서 가져온 꽃가루를 떨어뜨립니다.
• 그 후 꽃은 벌레를 풀어주어 새로운 꽃가루를 다른 꽃으로 옮기게 합니다.
• 이러한 감포 기제는 효과적인 이화수분을 보장합니다.
생식:
• 꽃은 불규칙적이고 산발적으로 피며, 대개 집중 호우 이후에 나타납니다.
• 열매는 땅속에서 발달하며, 전분질 과육을 파먹는 작은 포유류 (자칼과 설치류 등) 에 의해 퍼지는 것으로 생각됩니다.
• 씨의 발아에는 적합한 기주 뿌리와의 근접성이 필요합니다.
• 상업적으로 유통되지 않으며 식물원에서도 성공적으로 재배된 사례가 없습니다.
• 노지 외 재배 시도는 다음 이유로 실패했습니다.
– 인공 환경에서 기주와 기생체 간의 뿌리 연결을 재현할 수 없음
• 개화를 유도하는 요구 조건이 알려지지 않음
• 극도로 더딘 생장 속도 (꽃 한 송이를 피우기까지 수년이 걸릴 수 있음)
• 이 종의 보전은 전적으로 자생 사막 서식지와 기주 식물 개체군 보호에 달려 있습니다.
• 야생에서의 채취는 강력히 권장되지 않으며 분포 지역 일부에서는 불법일 수 있습니다.
재미있는 사실
나미비아 히드노라는 본질적으로 '균류처럼 살아가는 식물'입니다. • 푸른 부분이 단 하나도 없으며 엽록소가 전혀 없어, 광합성을 전혀 하지 않는 극소수의 꽃식물 중 하나입니다. • 히드노라속은 수백만 년에 걸친 기생 진화 과정에서 광합성과 잎 발달 관련 유전자를 많이 소실하여, 꽃식물 중 가장 축소된 게놈 기록을 보유했을 가능성이 있습니다. • 이 식물의 꽃은 식물계에서 열을 만들어내는 (발열성) 것으로 알려진 몇 안 되는 꽃 중 하나입니다. 자체 온도를 주변보다 몇 도 높여 악취 성분을 기화시키고 서늘한 사막의 밤에 갑충 수분매개자를 유인합니다. • 온전히 땅속에서 자라는 열매는 물기가 적고 퍼석한 감자 같은 맛이 난다고 묘사되며, 야생동물은 물론 현지 사람들에 의해서도 간혹 먹힙니다. • 히드노라 트리셉스와 그 친척 종들은 식물학자들 사이에서 '지구상에서 가장 기이한 식물'로 불리기도 합니다. 사막 모래 사이로 꽃이 처음 고개를 내밀 때의 모습은 식물이라기보다 SF 영화에 나올 법한 생명체처럼 보이기 때문입니다. • 히드노라과는 형태가 워낙 이례적이어서 100 여 년 넘게 꽃식물인지조차 논쟁이 있었으며, 한때는 균류로 분류되기도 했습니다.
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