10. 식물도 잠을 잔다?

1. 식물이 잠을 자다니 와라유토킹어바웃 강사양반 

ㅇㅅㅇ 잔다니깐여. 

동물의 경우 밤이 되면(특히 밤 11시~새벽 1시) 멜라토닌의 농도가 높아집니다. 사실 국내에서는 안 파는데, 외국 가면 멜라토닌을 약으로도 팝니다. 시차적응 안 될 때 이거 먹으면 코난의 마취총을 맞은 양 직방으로 잠이 잘 오게 됩니다. 

그야 당연하죠. 걔가 나오면 자는데. 3_3 

그럼 식물도 그런 호르몬이 있나요? 사실 거기에 관여하는 호르몬은 있지만 동물과는 완전히 반대입니다. 

일단 식물이 낮에 깨어 있는 이유는 광합성을 하기 위해서죠? 빛을 받아서 광합성을 해야 양분(녹말)을 만드니까요. 

그런데 문제는, 밤에는 빛이 없어요. 굳이 깨 있을 필요도 없거니와 빛도 없는데 깨 있으면 에너지 낭비겠죠? 

그래서 잡니다. 

사람도 적당히 자야 하듯, 풀때기도 적당히 자야 해요. 종자의 경우 24시간 빛을 줘서 스피드한 발아를 유도하는겁니다. 

보통 실험실에서 키우는 식물체는 14/10, 16/8로 인큐베이터 시간을 조절하기 때문에 10시간 내지는 8시간은 잡니다. 

그리고 그 때 문 열면 안됩니다. (14, 16시간은 형광등 켜는 시간입니다)

2. 피토크롬 

식물은 광수용체라는 걸 가지고 있는데, 그 중 하나가 피토크롬입니다. 

쌍절곤 두 개를 붙여둔 것 같이 생긴 이 단백질은 적색광이 들어오면 활성을 갖고, 적외선이 들어오면 활성을 잃습니다. 피토크롬이 활성을 가지면 우리가 생각하는 녹색 풀때기가 되기 때문에 콩나물을 키울 때는 빛을 받으면 안 되는 거고요. 물론 빛이 없어도 발아를 하긴 합니다만 엽록체를 못 맹글겠죠... 3_3 그러다보니 콩나물처럼 줄기가 길어지는거고... 

각설하고, 일단 아침해가 떴어요. 그러면 빛이 들어오고 피토크롬이 활성화가 됩니다. 아 잘잘다 이제 광합성 해야징 ㅇㅅㅇ 그죠? (백색광은 빨주노초파남보가 다 섞여있는겁니다) 그러다가 해가 떨어지면 피토크롬도 활성을 잃어서 광합성은 안 하고 호흡만 하는 상태가 되는거죠. 풀때기도 숨은 쉬고 살아야죠. 

3. 대체 그럼 잎을 접는 식물들은 왜 그러는걸까요? 

사랑초의 잎과 줄기가 만나는 부분에는 '엽침'이라고 하는 기관이 있습니다. 그러니까, 삼각형 형태의 잎 꼭지점과 줄기가 만나는 부분이요. 

이 엽침이 피토크롬이 활성화되거나 비활성화될 때에 따라 이온이 이동하게 되는데, 이에 따라 물 분자도 같이 이동을 하게 됩니다. 

이걸 정확히는 워터 포텐셜이 변한다...고 하는데... 3_3 이건 저도 어렵긔... 삼투압은 다들 아실텐데, 삼투압이 물에 녹아있는 용질로도 결정되지만(용질 농도가 낮은 곳에서 높은 쪽으로 물이 이동하죠) 이온으로도 결정됩니다. 그래서 물이 이동하게 되는 거에요. 

이 엽침의 어느 부분에 물이 들어가느냐에 따라 잎을 펴고 접을 수 있는겁니다. 바이메탈이라고 왜 불붙으면 한쪽으로 휘는? 그런 것처요.

그러니까 쉽게 말해서 엽침은 삼투압으로 움직임이 변하는 바이메탈인 셈이죠. 해가 쨍쨍할 때는 잎의 앞면으로 햇빛을 받아야겠죠? 피토크롬이 활성화되면서 온갖가지 패스웨이를 거치면 엽침의 물이 잎 아랫쪽으로 이동합니다. 어차피 거기는 기공밖에 없슈. 그러면 잎이 고개를 들게 되는거예요. 하지만 피토크롬이 활성을 잃으면 이 이온들이 다시 잎 위쪽으로 이동하면서 물도 같이 이동하게 됩니다. 그래서 사랑초는 잎을 접고 자는겁니다. 

그러니까 엽침은 쉽게 말하자면 물의 양에 의해 접혔다 펴지는 바이메탈인거죠. 

4. 이렇게 잠을 자는 식물들이 또 있나요? 

사랑초를 예로 들었지만 사실 저렇게 퍼자는 식물들은 많습니다. 3_3 쑥갓이나 클로버는 잘 때 잎이 위로 올라가고, 사랑초의 친척인 괭이밥도 밤에 잘 때는 잎을 아래로 접고 자죠. (왜 그 하트모양으로 생긴 길가에 흔한 잡초요) 엽침이 없는 식물들은 좀 더 축 늘어져있는 형태입니다. 깻잎같은 경우에도 그렇죠... 3_3 미모사도 잎을 접고 자요. 

5. 여담 

미모사를 보면 특히 어린 아이들이 그러죠.. 손을 대면 잎을 접으니까 신기해서 자꾸 만져보게 되고... 그런데 이 행동을 자주 하면 미모사는 스트레스를 받아서 죽게 됩니다. 왜 그럴까요? 식물도 스트레스를 받나? (사실 받긴 합니다만 인간이 받는 스트레스와는 조금 다릅니다) 

사실 미모사가 손이 닿으면 잎을 접는 이유는, 포식자가 시든 풀로 오인해서 그냥 가는 걸 노리는 겁니다. 즉, 살기 위해 이렇게 하는 거죠. 그러니까 얘는 잘 때 빼고 포식자가 접근했을 때도 이렇게 잎을 접는 거죠. 사람으로 치자면 좀비 아포칼립스인데 좀비에게 틀키지 않게 위해 숨어서, 좀비가 언제 오나 24시간 내내 감시를 해야 하고 좀비가 접근하면 쏴 제껴야 하며 식량도 구해야 하는 처지와 같은 거죠. 

그렇기때문에 미모사가 신기하다고 자꾸 손으로 만지면 안 됩니다. 걔는 살려고 그러는거라... 

벌써 10번째 강의네요... 

잠깐 위키피디아에서 nastic movement를 찾아봤는데, 풀때기들이 자는 것은 Photonasty라고 합니다. 수면 운동에도 종류가 있는데, 이건 빛에 의해 조절되는 걸 말해요.