나무의 구조

나무와 풀이 구분되는 기준은 '크게 그리고 오래' 살 수 있는가의 여부이다. 나무가 어떻게 오랜 세월 성장하며 살 수 있는지 알기 위해 먼저 나무의 구조를 살펴보자.

나무는 외형적으로 크게 줄기, 뿌리, 잎의 생장기관과 꽃, 씨앗, 열매의 생식기관으로 나누어진다.

먼저 씨앗부터 관찰해보자.

씨앗은 종자식물의 확산기관이다. 씨앗은 그것을 둘러싸고 있는 껍질(종피)과 장차 나무의 줄기와 뿌리와 잎이 될 배(胚 embryo)와 배를 둘러싼 배유 endosperm로 이루어져 있다.

아까시나무와 같은 경우 배유가 발달해 있지 않다. 이를 무배유종자라 한다. 씨앗의 껍질(종피)이 하는 역할은 종자가 발아할 때까지 기후의 변화나 다른 동물들로부터 피해를 막아주는 일이다. 특히 곰팡이 등의 피해를 막기 위해 빨리 황색으로 산화하는 역할도 한다. 사과 씨앗, 밤 또는 도토리 등이 황갈색으로 되는 이유가 바로 곰팡이와 같은 외부 침입자의 공격이나 자외선으로부터 조직이나 세포가 파괴되는 것을 막기 위해서이다.

종자는 암술의 자방 속에 있는 밑씨(배주)가 발달한 것이다. 밑씨는 난핵(배 embryo)과 극배(배유 endosperm), 그리고 주피로 되어 있다. 주피는 종피가 된다. 자방벽이 발달하여 과피  pericarp가 되고, 과피는 종자를 둘러싼 과실이 된다.

배胚는 장차 뿌리로 성장할 어린 뿌리(유근), 어린 줄기, 떡잎(자엽), 이렇게 세 기관으로 나눌 수 있다. 배유는 영양조직으로 전분, 지방, 단백질이 대부분을 차지하고 있다.

떡잎(자엽 cotyledon)은 식물이 발아하는 초기 단계에 어린 뿌리와 줄기에 양분을 공급해줌으로써 장차 큰 나무로 자랄 수 있게 해주는 아주 중요한 조직이다.

모든 나무는 떡잎을 지니고 있다. 단풍나무와 같이 떡잎이 지상으로 올라오는 땅위발아(상배축 epicotyl)를 하는 나무도 있고 도토리나 밤과 같이 지상으로 떡잎이 올라오지 않는 땅속발아(하배축 hypocotyl)를 하는 나무도 있다. 이런 떡잎은 땅속에 오래 머물면서 영양공급만을 담당한다.

거의 모든 나무와 풀들은 한 쌍의 떡잎으로 되어 있지만, 소나무와 같은 침엽수는 여러 장의 떡잎을 가지고 있다. 또 보리, 잔디, 대나무 등 벼과나 사초과에 속하는 식물들은 떡잎이 한 장만 있는 외떡잎 식물이다. 활엽수와 들풀은 쌍떡잎 식물이며, 소나무 같은 침엽수는 다떡잎 식물이다.

나무는 크게 160m까지도 성장 가능하다. 어떻게 나무가 크게 자라고 그 높이까지 에너지 소모가 전혀 없이 물을 운반해서 광합성을 할 수 있는지 신비롭기 그지없는 현상이다. 나무가 크게 성장하고 물을 운반할 수 있는 것은 나무의 세포벽을 단단하게 지탱해 주는 셀룰로오스라는 성분과 물과 양분의 운반시스템이 있어서 가능하다.  만일 나무의 물을 올려주는 정교한 운반시스템이 발달되지 않았다면 큰 나무로 자라는 것은 생각할 수 없는 일이다.

셀룰로오스 생성과 운반시스템의 동시발달은 필연적이었다.

[나무와 숲] 남효창 / 계명사