깽깽이풀의 Diaspore특성과 종자산포에 관한 연구 = A Study on Seed Dispersion and Diaspore Characteristic of Jeffersonia dubia

국문 초록 (Abstract)

깽깽이풀은 춘계단명식물(spring ephemeral)로 초봄에눈이 녹기 시작하는 시점에서 상층수관이 울폐되기 전까지 생활사를 완료하는 초본식물을 말한다. 깽깽이풀은 매자나무과(Berberidaceae)에 속하는 식물로서, 전 세계적으로 약2종이 분포하고 있다. 한국을 비롯한 동아시아에 1종, 북아메리카 동부에 다른 1종이 분포한다. 깽깽이풀의 종자에는 엘라이오솜이 부착되어 있는데, 엘라이오솜이란 Oil을 뜻하는 그리스어 ‘elaion’과 Body를 뜻하는 그리스어 ‘Soma’의 합성어로 지방과 단백질이 풍부한여러 가지 형태의 지방체를 말한다(Gorb and Gorb, 2003). 다수의 식물은 개미를 유인하기 위하여 종피에 엘라이오솜이라는 육질의 구조를 부착하고 있다. 종자를 산포하기 위하여 개미에게 보상할 엘라이오솜을 부착한 종자를 종자와 구별하여 Diaspore(산포체 또는 전파체)라 한다. 개미는 엘라이오솜이 붙어있는 종자를 개미집으로 물어가 엘라이오솜은 떼어서 애벌레의 먹이로 이용하고 남은 종자는 개미집내부의 쓰레기장이나 집 밖의 모래언덕 또는 개미군체의 영역 경계로 내다버린다. 개미의 이런 행동을 보아 깽깽이풀과 개미의 상리공생 관계를 밝혀보고자 하여, 지역 4곳을 선정하여 깽깽이풀의 열매를 수집하고 Diaspore 특성, 관련된 개미종을 조사하였다. 깽깽이풀이 생육하고 있는 홍천, 음성, 주왕산, 광양지역 4곳을 조사지로 선정하였다. 각 조사지에서 깽깽이풀의 열매를 채취하여 종자 및 엘라이오솜 형태 등을 10∼80× 실체현미경(V8 Discovery , Zeiss, Germany)으로 관찰하였다. Diaspore의 특성 조사는 Diaspore(산포체 또는 전파체)를 분석용저울(AJ100, METTLER, USA)로 10립씩 4반복으로 평량하고 핀셋을 이용하여 엘라이오솜을 떼어내고 종자들을 평량하여 엘라이오솜의 중량과 엘라이오솜의 중량비율을 산출하였다. 산출된 값은 Microsoft Excel의 통계프로그램을 이용하여 분산분석 하였으며, 각 인자들의 유의차를 분석하였다. Diaspore의 종자산포 실험은 각 조사대상지에서 열매를 채집하여 목재로 제작한 접시(11cm×8cm×0.5cm)에 18립을 배열하고, 조사구 내에 2곳에 설치하여 종자를 물어가는 개미를 관찰하였다. 종자를 물어가는 개미는 흡충관을 이용하여 채집하고, 산림곤충학연구실에서 동정하였다. 깽깽이풀의 열매를 채취한 지역 4곳의 Diaspore특성을 분석한 결과를 Table 1에 보였다. Diaspore(종자+엘라이오솜), 종자, 엘라이오솜의 중량, 엘라이오솜의 중량비(엘라이오솜 중량/Diaspore중량×100,%)의 조사항목들은 지역별로 고도의 통계적 유의차가 인정되었다. 조사지역 4곳 중에서 깽깽이풀의 Diaspore 중량은 광양이 17.87㎎으로 가장 무거웠고, 주왕산, 음성, 홍천순으로 홍천이 13.42㎎으로 가장 가벼웠다. 엘라이오솜 중량은 3.77㎎으로 광양이 가장 무거웠고, 음성, 주왕산, 홍천순으로 홍천이 1.82㎎으로 가장 가벼웠다. 엘라이오솜 중량비는 광양이 21.11%로 가장 높았고, 주왕산이 11.04%로 가장 낮았다. 깽깽이풀의 종자산포 및 관련개미 조사 결과는, 홍천에서Diaspore를 물어가는 개미종으로 코토쿠뿔개미(Myrmica kotokui), 누운털개미(Lasius alienus)가 관찰되었고, 음성에서 Diaspore를 물어가는 개미종으로 누운털개미(Lasius alienus)가 관찰되었다. 주왕산에서 Diaspore를 물어가는 개미종으로 검정밑드리개미(Crematogaster teranishii), 털왕개미(Camponotus nipponensis)가 관찰되었고, 광양에서Diaspore를 물어가는 개미종으로 누운털개미(Lasius alienus)가 관찰되었다. 4지역에서 공통적으로 불개미아과 (Formicinae)의 개미가 관찰되었고, 홍천, 주왕산에서 두배자루마디개미아과(Myrmicinae)의 개미가 추가로 관찰되었다. 불개미아과, 두배자루마디개미아과의 개미들은 씨앗을 모으거나 감로를 먹이로 이용하는 등 엘라이오솜이 부착된 종자산포에 유리한 개미종으로 판단되며, 개미와 식물종의 상리공생관계에 대한 다양한 연구가 필요할 것이라 사료된다.