생물올림피아드 온라인 통신 교육 과제 1주차 4회

목차

1. 대부분의 식물은 자가수정(self-fertilization)을 회피하기 위한 다양한 방법을 진화시켜왔다. (1) 교재를 읽고 꽃의 자가수정을 회피하기 위해 생긴 메커니즘을 설명하시오. (2) 식물은 왜 자가 수정을 피하려고 하는가? 진화적인 이점에 초점을 두고 설명하시오. (3) 만일 식물이 단일 개체로 존재할 경우에는 자가 수정이 일어나겠는가? 일어나지 않겠는가? 이유를 설명하시오. 단성화의 경우 양성화보다 멸종될 가능성이 높다. 왜 그럴까?

2. 식물은 자신을 포식자로부터 보호하기위해 다양한 메커니즘을 진화시켜왔다. 예를 들면 우리가 흔히 한약성분으로 사용하는 물질이나 카페인이나 바닐라 등의 기호 물질은 식물의 이차대사산물로 식물이 자신을 방어하기 위해 만드는 물질이다. 교재를 읽고 식물의 방어 메커니즘을 나열하고 화학적 방어의 예를 드시오.

3. 풍매화와 충매화는 수분 메커니즘이 아주 다르다. (1) 자신의 수분 메커니즘을 성공적으로 만들기 위해 진화과정에서 각각은 꽃의 구조를 어떻게 변형시켰는가? (2) 수분 메커니즘의 차이로 인해 형성되는 군락이 어떻게 달라지겠는가? (3) 현재 지구를 지배하는 식물 종은 쌍자엽 속씨식물로 대부분이 충매화에 속한다. 충매화가 풍매화에 비해 어떤 이점을 지니고 있기에 현존 우점종이 되었는가?

본문내용

(1) 먼저 꽃들이 자가 수정을 막는 데 사용하고 있는 내부 생화학적 시스템 중 하나인 ‘자가불화합성’이 있다. 암술머리에 떨어진 꽃가루는 암술머리의 표면을 향해 화학적 신호를 발사하는데, 자신의 몸체에 떨어질 경우 수정활동을 더 이상 진행시키지 말라고 신호를 보내는 것이다. 이렇게 자가불화합성의 시스템이 가동해서 암술머리 스스로 꽃가루를 받아들이는 시스템을 닫고, 암술대 내부에서 자라고 있는 꽃가루관의 합성도 정지된다.
이것 보다 간단한 시스템은 아예 암수가 구분돼있는 것이다. 이러한 식물의 꽃을 단성화라고 부른다. 이러한 식물들 중에는 수술과 암술 및 씨방 중 하나의 성 기관만을 가지고 있는 종류와 두 개 모두 가지고 있으나 한 기관만의 기능을 하는 꽃도 있다. 후자의 경우를 ‘기능적 단성화’라고 부른다. 양성화의 경우 꽃의 구조와 타이밍에 의해 조절한다. 꽃의 구조를 자가 수정의 가능성이 거의 없도록 좁은 관형 꽃부리를 가진다거나 복잡한 꽃의 구조를 만들어 자가 수정을 방지한다.

참고자료

· 없음