대나무의 해부학적 특성 1

대나무

▲그림 1. 대나무의 주요 기관(A), 맹종죽의 부정중심주(B), 절간의 조직 구조(C) 및 병립유관속(D).
▲그림 2. 절간(A), 절(B)과 격벽(C)의 조직 구조 및 유관속초의 섬유(D)와 기본조직의 축방향유세포(E).
대나무는 지하부 줄기인 지하경(地下莖, rhyzome)과 지상부 줄기인 간(稈 또는 眞稈, culm) 그리고 이들 사이를 연결해주는 부분인 간병(稈柄, culm stalk) 및 간기(稈基, culm base)로 이루어져 있다. 특히 재료로 널리 쓰이고 있는 지상부 줄기인 간은 속이 빈 원통형의 절간(節間, internode)과 횡단벽인 격벽(nodal diaphragm)으로 막혀있는 절(節, node)로 구성돼 있다(그림 1의 A).

절간의 횡단면을 관찰해 보면 가장 바깥층에 두꺼운 세포벽을 지니고 있는 1층의 표피(epidermis)가 존재하며 그 안쪽으로는 표피와 마찬가지로 세포벽이 두꺼운 1∼3층의 하피(하표피, hypodermis)가 연속돼 있음을 알 수가 있다. 이 하피 바로 아래에는 어느 정도 직경이 큰 유세포로 이루진 여러층의 조직인 피층(cortex)이 존재하는데 피층은 그 안쪽에 위치하는 중심주의 기본조직으로의 이행이 완만하기 때문에 피층과 중심주의 경계가 불분명한 상태를 보이게 된다. 대나무의 중심주는 유관속(vascular bundle), 유관속초(vascular bundle sheath) 및 기본조직(ground tissue)으로 구성돼 있는데 1차목부(primary xylem)와 1차사부(primary phloem)가 서로 마주보고 있는 형태의 병립유관속(collateral bundle)이 불규칙적으로 산재되어 있는 부정중심주(atactostele)가 발달돼 있다. 1차목부는 후생목부(metaxylem)인 1쌍의 대형 망문도관요소(reticulate vessel element)와 원생목부(protoxylem)인 1∼여러개의 소형 환문도관요소(annular vessel element) 또는 나선문도관요소(spiral vessel element)로 그리고 1차사부는 사관요소와 유세포로 구성돼 있다. 생장이 완료된 간에서는 원생목부의 도관요소 주위에 세포간극이 생기는데 이 세포간극은 종종 타일로소이드(tylosoid)로 채워져 있는 경우도 있다. 개개의 유관속은 그 주위가 유관속초라고 하는 세포벽이 두꺼운 섬유 조직에 의하여 보호를 받고 있다. 이 유관속초의 발달 정도와 유관속의 발달 정도는 서로 상반되는데 간의 바깥쪽에서처럼 유관속초의 발달이 현저해지면 유관속의 발달이 미약해지고 반대로 간의 안쪽에서처럼 유관속초의 발달이 미약해지면 유관속의 발달이 현저해지는 특징을 보이게 된다. 기본조직은 유세포로 구성되어 있는데 이들 유세포는 모두 축방향의 세포로써 스트랜드로 이뤄져 있으며, 세포벽은 두꺼운 다층구조를 지니고 있다. 중심주는 대개 유세포 50%, 섬유 40% 및 통도조직 10% 비율로 구성돼 있다(그림 1의 B∼D와 그림 2의 A).

횡단면과 종단면에서 간의 중심주를 관찰해 보면 유관속, 유관속초 및 기본조직으로 구성돼 있음을 알 수가 있는데, 대나무가 강하면서 할렬성이 풍부한 이유는 두꺼운 세포벽을 지니고 있는 세포의 양이 많고 아울러 방사조직 없이 축방향의 세포로만 이루어져 있기 때문에 그런 것이다. 특히, 다층 구조의 매우 두꺼운 세포벽이 발달돼 있는 섬유가 모여 이뤄진 강하고 단단한 조직인 유관속초가 지상부 줄기인 간의 안쪽보다 바깥쪽에 더 많이 발달돼 있다는 점은 외부에서 가해진 하중에 대해 충분히 버텨낼 수 있도록 만들어 주는 매우 합리적인 구조가 되는 것으로 여겨지고 있다(그림 1의 B 및 그림 2의 A와 D).

<다음호에 계속됩니다.>
국민대학교 임산생명공학과 엄영근 교수
 

저작권자 © 한국목재신문 무단전재 및 재배포 금지