https://youtu.be/7VhLvuCCObQ?si=YR_KhiV82UOO4CLM
영상으로 보시길 추천드립니다.
※ 본 내용은 유튜브 채널 '책밖과학'에서 제공하며, 타 블로그 및 유튜브 채널에서의 사용을 절대 금지합니다.
식물도 대화를 할 수 있을까요?
믿기 어렵겠지만 식물도 대화를 하며 살아갑니다.
식물들은 특정 냄새를 통해서 주변 식물들에게 메시지를 전달할 수 있죠.
그런데 식물학계에서 오랫동안 해결되지 않은 한가지 의문이 있는데요.
주변의 식물들이 이 메시지를 어떻게 받는 것인지를 도저히 알 수 없었던 겁니다.
과연 식물들은 어떠한 방식으로 대화를 나누고 있는 걸까요?
공원을 걷다보면 가끔 맡게 되는 짙은 풀냄새.
특히 예초기 작업을 하는 곳 주변에서 이 냄새를 맡을 수 있는데요.
이 냄새는 사람에 따라서는 아주 신선하고 싱그럽게 느껴질 수도 있습니다.
하지만 사실 이 냄새는 식물들이 생존을 위해 내뿜고 있는 비명이었습니다.
더 정확히는 녹색잎휘발성물질(Green leaf volatiles, GLVs)이라고 하죠.
흥미로운 점은, 주변의 있는 식물들도 이 냄새를 맡을 수 있다는 겁니다.
그리고 이 냄새를 맡은 주변의 식물들은, 같이 냄새를 만들어내기 시작합니다.
식물들은 이러한 방법을 통해서 집단적인 방어 시스템을 구축하게 되죠.
실제로 이 냄새는 배고픈 벌레나 동물들의 접근을 어느 정도 막아내 주기도 합니다.
이렇게 식물들은 위협을 감지했을 때, 주변의 식물들에게 메시지를 전파하고 있는데요.
그런데 서로 떨어져 있는 식물들이 어떻게 냄새를 감지할 수 있는 걸까요?
아쉽게도 식물이 주변의 냄새를 감지하는 방법에 대해서는 알려진 바가 전혀 없습니다.
그나마 한 가지 알려진 사실은, 냄새를 감지한 식물이 칼슘을 만들어낸다는 것 뿐이죠.
어쩌면 이러한 사실이 식물이 대화하는 방법을 밝혀내 줄지도 모르겠습니다.
최근 과학자들은 식물이 냄새를 어떻게 맡는지 자세히 관찰을 해보기로 했습니다.
이 실험을 위해서 과학자들은 '애기장대'라는 식물을 준비했는데요.
과학자들은 이 애기장대의 잎사귀에 '형광 바이오센서'를 주입시켰습니다..
이 바이오 센서는 칼슘과 반응하면 녹색의 빛을 발산하게끔 설계가 되어 있죠.
즉, 애기장대의 잎에서 칼슘이 만들어지면, 잎에서 녹색 빛이 나게 될 겁니다.
이를 통해 과학자들은 식물이 냄새를 감지했는지 여부를 바로 알아낼 수 있을 겁니다.
과학자들은 이 바이오 센서가 설치된 애기장대를 투명 그릇에 넣어놓았습니다.
그리고 투명한 병을 준비해서, 애기장대의 잎과 애벌레 몇마리를 함께 넣어놓았죠.
또한 병과 그릇은 서로 공기가 통할 수 있게 파이프로 연결해 놓았습니다.
그리고 얼마 후, 애벌레들은 애기장대의 잎사귀를 갉아먹기 시작했습니다.
그러자 애기장대의 잎에서 특유의 냄새가 분출되기 시작했는데요.
과학자들은 즉시 에어 펌프를 이용해서, 이 냄새를 그릇쪽으로 불어 넣었습니다.
그러자 바이오 센서가 설치된 애기장대의 잎에서 서서히 빛이 나기 시작했죠.
이것은 바이오 센서가 설치된 애기장대의 잎에서, 칼슘이 만들어졌다는 것을 의미하는 것이었습니다.
즉, 식물이 메시지를 전달받는 모습이 처음으로 관측되는 순간이었습니다.
과학자들은 애기장대의 잎에서 칼슘을 발생시킨, 그 냄새의 성분도 조사를 해봤는데요.
그러자 'Z-3-HAL'과 'E-2-HAL'이라는 두 가지의 화학 물질이 검출되었습니다.
정확히 이 두 화학 물질이 이웃 애기장대의 잎에서 칼슘을 발생시키고 있었던 겁니다.
그렇다면 바이오 센서가 주입된 애기장대는, 이 냄새를 어느 부분에서 감지를 했던 걸까요?
사실 과학자들은 형광 바이오센서를 애기장대 잎의 특정 부위에만 주입을 했었습니다.
정확히는, 잎사귀의 '기공'과 '표피세포' 그리고 '엽육세포'에만 센서를 설치했었죠.
냄새가 발생되고 나서 약 1분 후, 애기장대의 기공에서 냄새의 성분이 처음 감지되었습니다.
그리고 약 80초 후에는 엽육세포에서 발견되었고 5분 뒤에는 표피세포에서도 감지가 되었습니다.
즉, 식물이 내뿜은 냄새는 가장 먼저 이웃 식물의 숨구멍인 '기공'을 통해서 유입되고 있었던 겁니다.
과학자들은 이번의 실험을 통해서 식물들의 대화 시스템을 좀 더 이해할 수 있게 되었는데요.
식물들은 손상을 입으면 냄새를 방출하고, 주변의 식물들은 기공을 통해서 이 냄새를 감지했습니다.
그리고 냄새를 감지한 식물들은 칼슘을 만들어냄과 동시에 함께 방어시스템을 가동시켰죠.
이러한 상호 작용을 통해서, 식물들은 서로를 지키려고 노력하고 있었습니다.
우리의 귀에는 들리지 않지만, 식물들도 대화를 나누고 있었습니다.
이러한 대화를 통해서 자신과 이웃의 몸을 지키려고 노력하고 있었죠.
길을 걷다가 가끔 맡게 되는 짙은 풀 냄새.
오늘 내용을 다 보셨다면, 앞으로는 이 풀 냄새가 좀 색다르게 느껴지게 될 겁니다.
우리가 가끔 맡게되는 짙은 풀냄새는, 사실 풀들의 처절한 비명이었습니다.
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