나자스말속 식물들 비교 : 나자스말, 동아나자스말, 민나자스말, 실나자스말, 톱니나자스말, 큰톱니나자스말

우리나라 나자스말속 식물은 현재 표제 6종이 있는데

이들에 대한 설명은 2012년의 아주대학교 논문 "한국산

나자스말속(Najas L.)의 수리분류학적 연구"에 자세히

나와 있습니다.

우선 이 논문의 적요부터 아래에 소개합니다.

적 요:
국내에 분포하는 나자스말속(Najas L.) 분류군의 형태적 변이를 파악하고 각 분류군의 식별형질을 검토하기 위하여 32개 정량형질을 이용하여 주성분분석을 수행하였다. 나자스말속의 분류군에서 잎의 너비, 엽초의 모양, 엽연의 거치 수, 약실의 수, 한 줄에 배열하는 종자의 그물눈 수와 길이의 비 등이 유용한 식별형질로 파악되었다. 자웅이주인 민나자스말(N. marina)은 잎과 줄기, 수꽃과 암꽃, 열매가 대형으로서 자웅동주인 다른 분류군들과 뚜렷하게 구분되었다. 자웅동주인 분류군들 중에서 나자스말(N. graminea), 실나자스말(N. gracillima), 동아나자스말(N. orientalis)은 영양 형질에 의하여 식별이 가능하지만, 톱니나자스말 (N. minor)과 큰톱니나자스말(N. oguraensis)은 수꽃에 있는 약실의 수에 의해서만 구분되었다

 

다음은 연구 결과의 요약입니다.

 

구    분	설   명
줄   기	민나자스말은 줄기 두께가 최소 1 mm 이상이고 줄기에 가시가 발달하거나 발달하지 않지만, 다른 분류군들은 줄기 두께가 1 mm 미만으로 가늘고 줄기에 가시가 전혀 발달하지 않는다.
잎	잎은 나자스말속에서 가장 다양한 형태적 변이를 나타내는 기관이다. 마디에서 겹쳐나는(가윤생) 잎의 수는 보통 3장 이지만, 실나자스말은 대부분 5장이다. 엽초의 길이와 너비는 분류군들 간에 중첩된 값을 보이지만, 엽초 돌출부의 높이는 나자스말이 최대 1.4 mm에 이르는 반면에, 민나자스말과 동아나자스말은 엽초가 전혀 돌출 하지 않는다. 엽초 가장자리의 거치는 민나자스말에서 관찰되지 않으며, 나머지 분류군들은 5-20개로 중첩되어 나타난다. 잎의 길이는 모든 분류군에서 중첩된 값을 나타내지만, 잎의 너비는 민나자스말이 최소 1 mm 이상으로서(거치를 제외한 경우) 최대 1 mm 미만인 다른 분류군들 과 구분된다. 한편, 실나자스말은 잎의 너비가 최대 0.4 mm 로 가장 좁다. 엽연당 거치수는 나자스말이 30개 이상으로서 20개 미만인 다른 분류군들과 구분된다. 엽연의 거치수는 자웅동주 나자스말속의 주요 식별형질로 인식된 바 있다.
수   꽃	민나자스말은 암수딴포기, 나머지는 암수한그루이다. 수꽃은 수술만으로 구성되며 포에 싸여 있거나 싸여 있지 않는데, 포의 유무는 종의 식별형질로 사용된다. 나자스말을 제외한 나머지 분류군들에서 수꽃의 포를 확인할 수 있다. 포 및 수꽃의 길이와 너비는 민나자스말이 가장 크며, 다른 분류군들은 서로 중첩되므로 식별형질로 적합하지 않다. 수술은 매우 짧은 수술대와 약, 또는 약으로만 구성되는데, 본 연구에서 약의 길이는 민나자스말이 다른 분류군의 2배 이상에 이른다. 약실의 수는 실나자스말과 톱니나자스말이 1개, 민나자스말, 큰톱 니나자스말, 동아나자스말이 4개로 각각 구분된다. 하지만 나자스말은 약실의 수가 한 개 또는 4개인 개체들이 있는 것으로 관찰되었으며 이에 대한 추후 연구가 필요하다.
암   꽃	암꽃은 자방과 화주, 주두로 구성되며, 수꽃과 달리 포에 싸여 있지 않다. 자방의 크기와 화주 및 주두의 길이는 민나자스말을 제외한 모든 분류군에서 중첩되므로 종간 식별형질로 적합하지 않는 것으로 판단된다.
종   자	종자의 크기와 모양은 나자스말속의 주요한 식별형질이다. 종자의 길이는 민나자스말이 최소 3.8 mm로 가장 대형이며, 실나자스말이 최대 2.2 mm로 가장 짧다. 종자의 너비는 민나자스말이 최소 2.4 mm 이상으로 가장 크고, 나머지 분류군들은 최대 0.8 mm 미만으로 중첩된 구간이 나타난다. 종자의 너비에 대한 길이의 비는 민나자스말이 2 미만으로서, 길이비가 3 이상인 다른 분류군들과 구분된다. 세로로 배열하는 그물눈의 수는 톱니나자스말과 큰톱니나자스말이 60개 이상으로 중첩된 값을 보이며, 실나자스말은 20개 미만으로 가장 적고, 동아나자스말은 20−30개, 나자스말은 25−35개, 민나자스말은 39−49개로 나타났다. 그물눈의 너비는 실나자스말과 나자스말이 최대 44 µm로 가장 짧고, 나머지 분류군은 61 µm 이 상으로 중첩된 값을 보인다. 그물눈의 길이는 톱니나자스말과 큰톱니나자스말이 최대 38 µm 미만으로 가장 짧으며, 실나자스말이 93−171 µm로 가장 길다. 그 물눈의 길이에 대한 너비의 비는 실나자스말이 0.4 미만으로 세로로 긴 특징을 가지며, 톱니나자스말과 큰톱니나자스말은 최소 2.3 이상으로 가로로 긴 특징을 가짐으로써 구분 된다,
기   타	나자스말속은 다른 피자식물과 비교하여 생식기관이 극도로 축소, 퇴화되어 있기 때문에 수꽃이나 암꽃의 크기와 모양은 자웅이주인 민나자스말을 제외한 자웅동주 분류군 내에서 종을 식별하는 형질로 적합하지 않는 것으로 나타났다

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▼ 나자스말

 

우리나라 전역에서 분포하며 저수지, 연못, 묵정논

등에서 자라는 침수성 수생식물입니다.

 

 

잎은 마주나고 선형이며 길이 1 ~ 3mm, 폭은 0.5mm

정도로서 가장자리에 눈에 잘 보이지 않는 잔톱니가

30~65개 있고 밑부분이 짧은 잎집으로 되며 잎집

끝은 피침형으로서 돌출합니다.

잎집 끝이 돌출한다는 점이 국내에 있는 다른 나자스말속

식물들과 다른 특징 중 하나입니다.

 

 

아래 그림에서 a~f는 나자스말이고 g~k는 실나자스말

입니다.

b와 h는 잎집 모습인데 나자스말은 실나자사말과는

달리 잎집 끝이 돌출되어 있습니다.

e와 j는 열매 모습이고 f와 k는 씨앗 모습입니다.

 

 

잎은 3개식 모여나는데 돌려라는 것처럼 보입니다.

(아래 그림 c)

 

 

꽃은 6~10월에 암수한포기로 피며 잎겨드랑이에서

1~3개씩 모여나고 연한 녹색으로 암수꽃 모두 난형으로

포가 없이 나출됩니다.

수꽃은 1개의 수술로 이루어져 있고 투명한 막질의

화피로 싸여 있으며 꽃밥은 4실입니다. (3c)

암꽃은 1개의 암술로 이루어져 있고 씨방은 길이 3mm

미만이며 암술머리는 2갈래입니다. (3d)

참고로 아래에서 3a는 잎집 모습이고 3b는 100배로

확대한 잎가장자리의 톱니 모습입니다.

 

 

아래는 a ~ d 차례대로 실나자스말, 나자스말, 민나자스말,

톱니나자스말의 잎집과 잎 밑부분의 모습입니다.

 

 

씨는 갈색 또는 흑갈색이고 긴 타원형으로 길이

2mm쯤이며 한 줄에 25~35개의 그물눈이 규칙적으로

배열합니다.

 

이하에서는 나머지 나자스말속 식물들에 대해 허두에

언급한 논문 내용을 거의 그대로 전재합니다.

 

 

 

 

▼ 실나자스말

 

우리나라 전역에 나며 국내에 분포하는 나자스말속

식물 중에서 줄기와 잎이 가장 가늘며 연약하고 씨의

그물눈이 세로로 긴 점이 특징입니다.

 

 

또한 마디에서 보통 5장의 잎이 차례로 겹쳐나기

때문에 보통 3장의 잎이 겹쳐나는 다른 분 군들과

비교하여 쉽게 구별할 수 있다(Fig. 6A, G).

엽초는 다소 돌출되었으며, 엽연에 6−17개의 미세한

거치가 분포한다(Fig. 6B, C).

수꽃과 암꽃은 동일한 마디에서 발생하는데, 수꽃은

포에 싸여 있으나 암꽃은 포에 싸여 있 지 않다(Fig. 6D-F).

한편, 수꽃을 이용한 주성분분석 결과에서는 뚜렷하게

구분되지 않았다(Fig. 3).

암꽃과 종자를 이용한 주성분분석 결과에서 다른

분류군들과 비교하여 종자의 길이가 1.6−2.2 mm로 짧고,

한 줄에 배열하는 종자의 그물눈 수가 14-20개로 적은

특징에 의해 구분되었다 (Table 4, Figs. 4, 6G, H).

또한 본 종은 국내 나자스말속 분류군 중에서 외종피의

그물눈이 세로로 가장 긴 특징을 가지고 있다.

 

 

 

 

 

 

▼ 민나자스말

 

국내 나자스말속 분류군들 중에서 줄기가 가장 두껍고,

잎이 크고 억세며, 엽연의 거치가 뚜렷하고 엽초가

둥글며 밋밋하다.

또한 수꽃 과 암꽃, 열매가 가장 크다.

줄기는 두께 1−2 mm, 표면에 가시가 있거나 없는데,

가시가 있는 경우에는 그 길이는 최대 3 mm에 이른다.

가시의 유무 또는 밀도는 종내 분류군을 식별하는 형질이

되기도 한다..

본 연구 에서는 줄기에 가시가 발달하는 개체(Fig. 5A, B)와

가시가 발달하지 않는 개체가 모두 확인되었으며, 동일한

생육지에서 두 가지 유형이 모두 나타나는 경우도 있었다.

잎은 마디에서 보통 3장이 차례로 겹쳐나며, 엽병은 없고

엽초로 되는데, 엽초 돌출부는 밋밋하다(Fig. 5C).

거치를 포함한 엽신의 너비는 평균 2.9 mm, 최대 4.3 mm에

이른 다(Fig. 5D).

영양형질을 이용한 주성분분석 결과에서 잎 의 너비는

민나자스말과 나머지 분류군들을 구분하는 주요한 형질로

확인되었다(Table 2, Fig. 2).

수꽃은 4개의 약실로 되어 있으며, 막질의 포에 싸여 있다

(Fig. 5E, F).

성숙한 수꽃은 길이 3.3−4.4 mm, 너비 1.4−2.1 mm로

대형이고, 수꽃 크기에 관련된 형질은 주성분 1에 양의 값으로

기여하여 본 종과 나머지 분류군들을 구분하였다(Table 3,

Fig. 3).

암꽃은 포에 싸여 있지 않고 성숙한 후에도 주두의 일부가

남아있다(Fig. 5G, H).

종자는 광난형, 길이 3.8−5.2 mm, 너비 2.4−2.8 mm, 외종피의

그물눈은 6각형으로 불규칙하게 배열한다(Fig. 5. I).

 

 

 

 

 

 

▼ 톱니나자스말

 

엽초가 평두에 가깝고 약실이 한 개이며 종자의 외종피

그물눈이 가로로 긴 특징으로 구분된다.

잎과 줄기, 수꽃을 이용한 주성분분석  결과에서 본 종은

다른 분류군들과 비교하여 뚜렷하게 구분되지 않았다

(Figs. 2, 3).

본 종은 국내 나자스말속 분류군 중에서 잎의 크기와

모양에서 극심한 변이를 보이는데, 잎이 억세고 심하게

구부러지며 엽연의 거치가 발달하는 종류와 잎이 유연하고

구부러지지 않는 종류가 확인되었다(Appendix 2 참조).

한편, 잎의 배축면 중앙맥에 가시가 발달한다는 보고가

있으나(Triest, 1988), 국내 분류군에서는 아직 확인되지

않고 있다.

수꽃은 포에 싸여 있고 암꽃은 포에 싸여 있지 않은데,

각각은 동일한 마디 또는 다른 마디에서 관찰되었다

(Fig. 8F, G).

암꽃과 종자를 이용한 주성분분석 결과, 본 종은

N. oguraensis와 함께 종자가 길고, 그물눈이 가로가 긴

특징에 의해 다른 분류군들과 구분되었다(Table 4, Fig. 4).

한편, 미성숙한 개체가 실나자스말과 유사하여 혼동되기도

하는데(Haynes, 1979), 생식기관이 없는 경우에

실나자스말의 잎이 보통 5륜성이고 잎이 구부러지지 않는

특징에 의해 식별할 수 있다.

 

 

 

 

 

 

▼ 큰톱니나자스말

 

톱니나자스말과 유사하지만 수꽃의 약실이 4개인

특징으로 구분된 다(Fig. 9E, F).

하지만 영양형질과 암꽃 및 종자를 이용한 주성분분석

결과에서 두 분류군은 서로 구분되지 않았다 (Figs. 2, 4).

본 종도 잎의 크기와 모양에서 다양한 변이를 보이는데,

톱니나자스말과 비교하여 대체로 잎이 억세고 구부러지는

정도가 큰 것으로 나타났다(Fig. 9C).

수꽃은 포에 싸여 있고 암꽃은 포에 싸여 있지 않으며,

보통은 다른 마디에서 관찰되는데, 드물게 동일한 마디에서

성숙기가 다른 수꽃과 암꽃이 함께 관찰되기도 하였다

(Fig. 9D, G, H).

종자는 외종피의 그물눈이 가로로 긴 특징을 가지는데,

그물눈이 한 줄에 75−110(−140)개가 규칙적으로 배열한다

(Fig. 9I).

국내에서는 경남 창원과 함안, 전남 장흥 등 주로 남부

지방에서 분포가 확인되어 미기록종으로 발표되었는데

(Na and Choi, 2009), 보다 많은 표본조사를 통해서

분포지가 추가로 확인될 수 있을 것이다.

일본에서는 본 종이 혼슈 이남에 널리 분포하는 반면에

이와 유사 한 톱니나자스말은 보기 드문 것으로 보고된 바

있다 (Kadono, 1994).

 

 

 

 

 

 

▼ 동아나자스말

 

국내 나자스말속 분류군 중에서 엽초의 선단부가

돌출하지 않고 삼각상으로 흘러내리며, 종자의 외종피

세포벽이 돌출하는 특징으로 식별된다.

N. foveolata A. Braun ex Magnus 및 N. indica (Willd.)

Cham.는 본 종과 유사하지만, 엽초의 선단부가 돌출하는

특징으로 구분된다(Triest, 1987, 1988).

줄기와 잎, 수꽃을 이용한 주성분분석 결과에 서

톱니나자스말 및 큰톱니나자스말과 혼재되어 나타났지만

(Figs. 2, 3), 암꽃과 종자를 이용한 주성분분석 결과에서는

뚜렷하게 구분되었다(Fig. 4).

성숙기가 다른 수꽃과 암꽃이 동일 마디에서 나타나는데,

줄기 하단부에는 보통 암꽃만 관찰되었다(Fig. 10D, F).

수꽃은 포에 싸여 있으며, 약실은 4개이다(Fig. 10E).

국내 나자스말속의 자웅동주 분류군 중에서 동아나자스말은

종자의 외종피 세포벽이 돌출하는 특징 외에도 그물눈의

가로와 세로가 거의 동일 하므로(가로/세로 = 1.0 ± 0.1,

mean ± S.D.), 그물눈의 세로가 긴 나자스말(0.6 ± 0.1) 및

실나자스말(0.3 ± 0.1), 그물눈의 가로가 긴 톱니나자스말

(3.0 ± 0.6) 및 큰톱니나자스말 (3.0 ± 0.4)과 구분된다

(Appendix 2 참조).