수목의 잎이나 어린 줄기의 가장 바깥쪽을 둘러싸고 있는 표피 조직과 그 위의 보호막인 각피(cuticle, 각피층)의 구조를 통해 표피소층(각피소층)에 대해 설명해 드리겠습니다.
수목생리학적 관점에서 표피의 바깥쪽을 덮고 있는 각피층은 단순히 하나의 막이 아니라, 성분과 위치에 따라 여러 층으로 구성됩니다.
1. 표피소층(각피소층)의 정의 및 구조
표피세포의 바깥쪽 세포벽 위에는 수분 증발을 막기 위한 지방성 물질들이 침착되는데, 이를 통틀어 각피(cuticle)라고 합니다. 이 각피 시스템은 보통 다음과 같이 층이 나뉩니다.
- 표면 납(wax)층: 각피의 가장 바깥쪽 표면에 발달하는 층으로, 수종에 따라 가루나 결정 형태로 나타나기도 합니다.
- 각피층(Cuticle proper): 표면 납층 바로 밑에 위치하며, 주로 각피질(cutin)과 납으로 구성된 투명한 막입니다.
- 각피소층(Cuticular layer): 각피층과 표피세포의 1차 세포벽 사이에 위치하는 혼합층입니다.
- 성분: 각피질(cutin)뿐만 아니라 세포벽의 구성 성분인 셀룰로오스(섬유소), 펙틴 등이 혼합되어 있습니다.
- 특징: 세포벽 성분과 각피 성분이 엉겨 붙어 있어 각피가 표피세포에 단단히 고정되도록 돕는 역할을 합니다.
2. 주요 구성 성분
- 각피질(Cutin): 수산기를 가진 지방산들의 중합체로, 각피층의 뼈대를 형성하며 물에 잘 녹지 않는 성질을 가집니다.
- 납(Wax): 긴 사슬을 가진 알코올과 지방산이 결합한 화합물로, 강력한 방수 기능을 수행합니다.
- 펙틴(Pectin): 각피소층에서 각피 성분과 세포벽 성분을 결합하는 접착제 역할을 합니다.
3. 표피소층 및 각피의 기능
- 증산작용 억제: 기공 이외의 부위에서 수분이 기체 상태로 빠져나가는 것을 물리적으로 차단합니다. ($\text{H}_2\text{O}$ 손실 방지)
- 보호 역할: 병원균(곰팡이, 박테리아 등)의 침입을 막고, 외부의 물리적 상처나 자외선으로부터 내부 조직을 보호합니다.
- 환경 적응: 햇빛에 노출된 양엽은 그늘에 있는 음엽보다 각피층과 표피소층이 더 두껍게 발달하여 건조에 견디는 힘이 강해집니다.
4. 수종별 특징
- 나자식물(침엽수): 소나무류와 같은 침엽수는 표피세포 자체가 두꺼운 세포벽을 가질 뿐만 아니라, 그 위에 매우 두꺼운 각피층과 납층을 형성하여 증산작용을 효율적으로 억제합니다.
- 경엽(sclerophyllous leaf): 건조한 지역에서 자라는 수목은 각피층이 매우 두껍게 발달한 단단한 잎을 가집니다.
요약하자면, 표피소층(각피소층)은 수목의 보호막인 각피 시스템의 하부 층으로서, 지방성 방수 물질과 세포벽 성분이 결합하여 수분 유지와 조직 보호의 핵심적인 지지 기반이 되는 층을 말합니다.