과학자들을 놀라게 하는 식물의 10가지 놀라운 능력

식물 세계는 조용하고 수동적인 것처럼 보이지만 사실 마법의 힘을 가지고 있습니다. 식물은 숫자를 셀 수 있고, 물 소리를 듣고, "이웃"을 감지하고, 심지어 서로를 보호하기 위해 "대화"를 할 수도 있습니다.

식물이 뇌나 신경계가 없는 생명체이기 때문에 지능을 가지고 있다는 것은 믿기 어렵습니다. 하지만 조용한 세상 에서 식물은 놀라운 능력을 발휘합니다. 수를 세고, 배우고, 소통하고, 기억하고, 환경에 적응하고, 심지어… 생존을 위해 계산까지 할 수 있습니다.

과학적 연구에 따르면 식물은 지능에 대한 우리의 선입견에 도전할 뿐만 아니라 미래의 의학적 혁신, 산업 기술, 우주 탐사의 모델이 될 수도 있다고 합니다.

1. 나무는 숫자를 세는 법을 알고 있습니다

파리지옥풀은 에너지를 "계산"하는 데 매우 능숙합니다. 20초 이내에 두 번 연속으로 접촉해야만 파리지옥풀을 닫고, 다섯 번 접촉한 후에야 소화를 시작합니다. 이러한 메커니즘은 파리지옥풀이 진짜 먹이와 우연히 떨어진 빗방울을 구별하는 데 도움이 됩니다.

파리지옥풀. (출처: iStock)

먹이가 접촉할 때마다 세포 내에서 신경 신호처럼 미세한 "전기 펄스"가 발생합니다. 주파수가 충분히 높으면 함정은 0.1초 만에 닫히고 이 불쌍한 곤충은 갇히게 됩니다. 과학자들은 이를 식물의 단기 기억, 즉 영양분이 부족한 토양에서 에너지를 보존하고 생존하기 위한 생물학적 메커니즘이라고 부릅니다.

2. 식물은 "말"할 수 있다

해충의 공격을 받으면 Solidago altissima는 이웃 나무에 "적이 온다"는 경고의 의미로 휘발성 유기 화합물(VOC)을 방출합니다.

이 신호를 받은 주변 식물은 즉시 방어 시스템을 활성화하여 쓴맛이 나는 물질의 생산을 늘리거나 천적을 유인하여 곤충을 파괴합니다.

솔라고 알티시마 나무. (사진: iStock)

연구에 따르면 최소 35종의 식물 종이 이러한 "화학적 의사소통"을 할 수 있는 것으로 나타났습니다. 이는 방어뿐만 아니라 전체 개체군을 보호하기 위한 것입니다.

과학자들은 살충제 없이도 식물이 해충에 저항할 수 있도록 돕기 위해 농업 에서 이 메커니즘을 이용하고자 노력하고 있습니다.

3. 숲의 '인터넷'

숲 바닥 아래에는 또 다른 세계가 있습니다. 바로 균근 네트워크(CMN)입니다. 나무들은 작은 균사들을 통해 탄소, 물, 그리고 화학 신호를 교환합니다. 과학자 수잔 시마드는 캐나다에서 이 "숲의 인터넷"을 최초로 발견했습니다.

CMN 덕분에 자작나무는 해충이나 질병에 시달리는 더글러스 전나무와 영양분을 "공유"할 수 있으며, 그 반대의 경우도 마찬가지입니다.

균근 네트워크(CMN). (사진: iStock)

이런 현상의 확산 여부는 아직 논란의 여지가 있지만, 이 발견은 우리가 숲을 생각하는 방식을 바꾸었습니다. 더 이상 고립된 나무들의 집합이 아니라, 생존을 위해 협력하는 생태적 네트워크로 보는 것입니다.

4. 따뜻함을 유지할 수 있는 식물

냄새나는 양배추(Symplocarpus foetidus), 연꽃, 파파야와 같은 일부 식물은 열을 발생시키는 능력이 있어 추운 날씨에도 꽃을 피울 수 있을 만큼 따뜻합니다.

특별한 신진대사 과정을 통해 꽃의 불포화는 주변 공기보다 더 따뜻할 수 있습니다. 일본에서는 냄새나는 양배추를 "선종(禪種)"이라고 부르는데, 꽃 모양이 흰 눈 속에서 명상하는 승려의 모습을 닮았기 때문입니다.

심플로카르푸스 포에티두스(Symplocarpus foetidus)(냄새 나는 양배추) 식물. (사진: iStock)

체온을 조절하는 이러한 정교한 능력 때문에 과학자들은 이들을 식물계의 "온혈" 생물에 비유합니다.

5. 보퀼라 “카멜레온” 포도나무

칠레 포도나무인 보킬라 트리폴리올라타는 달라붙어 있는 모든 나무의 잎 모양을 흉내낼 수 있는 능력을 가지고 있습니다. 직접 닿지 않는 나무의 잎 모양도 흉내낼 수 있습니다.

보킬라 트리폴리올라타(Boquila trifoliolata)는 어떤 나무의 잎 모양이든 흉내 낼 수 있습니다. (사진: iStock)

과학자들은 아직 이런 현상이 어떻게 일어나는지 설명하지 못했습니다. 화학적 교환, 유전자 전이, 또는 박테리아 매개체 때문일 수 있습니다. 어느 쪽이든 보킬라는 이 "초능력"을 이용하여 초식동물의 탐지를 피하는데, 이는 자연의 완벽한 위장 전략입니다.

6. 나무는 "들을 수 있습니다"

많은 연구에 따르면 나무뿌리는 소리를 감지할 수 있고, 심지어 흐르는 물소리도 '들을' 수 있다고 합니다.

서호주 대학교의 실험에서 완두콩 뿌리는 물이 밀폐된 튜브에 담겨 있을 때에도 흐르는 물소리를 향해 움직였습니다. 이는 식물이 멀리서도 물을 찾기 위해 소리의 진동을 감지할 수 있음을 시사하는데, 이는 동물과는 매우 다른 형태의 "청각"입니다.

완두콩 뿌리는 흐르는 물소리를 "들을" 수 있다. (사진: iStock)

식물의 청각 메커니즘은 아직 미스터리이지만 세포막에 있는 작은 기계수용체가 관여할 가능성이 있습니다.

7. 식물 시뮬레이션 로봇

식물이 영양분을 찾고 위험을 피하는 방식에서 영감을 얻어, 이탈리아 과학자들은 덩굴손과 뿌리를 모방한 '플랜토이드'라는 소프트 로봇을 만들었습니다.

이러한 로봇은 3D 프린팅 기술을 사용하여 성장하고 구조를 확장하고, 환경에 적응하며 심지어 지하를 탐험할 수도 있습니다.

소프트 로봇 "플랜토이드(plantoid)"가 시계꽃 식물(Passiflora caerulea)의 줄기 주위를 굴러갑니다. (출처: IIT-Istituto Italiano di Tecnologia)

미래에 식물형 로봇은 의학, 환경 조사 또는 우주 탐사에 응용될 수 있을 것입니다. 이는 식물 지능이 어떻게 인간의 기술에 영감을 줄 수 있는지를 보여주는 사례입니다.

8. "계산하는" 겨자나무

애기장대(Arabidopsis thaliana)는 조용한 "수학자"입니다. 낮에는 잎에 에너지를 저장하고, 밤에는 정확한 계산에 따라 이 전분을 조금씩 소모하는데, 이는 해가 뜰 때까지 버틸 수 있는 양입니다.

광주기 예측이라고 불리는 이러한 행동은 식물이 에너지를 최적화하고 빛의 변화에 ​​적응하는 데 도움을 줍니다. 이 메커니즘은 매우 정교해서 과학자들은 이를 "프로그래밍 가능한 생물학적 시계"에 비유합니다.

9. 미모사 푸디카는 기억력이 좋다

미모사 푸디카는 만지면 반사적으로 잎을 닫는 것으로 유명합니다. 하지만 더 흥미로운 점은 미모사가 배우고 기억할 수 있다는 것입니다.

실험에서 미모사 식물은 떨어지는 물방울이 무해하다는 것을 깨닫자 반응을 멈췄습니다. 이는 경험을 통해 학습했다는 신호입니다. 몇 주가 지난 후에도 이 반응은 유지되었는데, 이는 식물이 장기 기억력을 가지고 있음을 시사합니다.

미모사 푸디카. (사진: iStock)

식물은 뇌나 신경계가 없음에도 불구하고 한때 동물만이 가지고 있다고 생각했던 행동을 보인다. 이는 우리가 생명을 이해하는 방식을 바꾸는 발견이다.

10. 나무는 이웃을 "느낄" 수 있습니다.

고추와 회향은 식물 세계에서 "복잡한 이웃 관계"의 예입니다. 나란히 자랄 때 회향은 고추의 성장을 늦추는 화학 신호를 생성합니다. 반면 고추는 에너지 분배 방식을 바꾸어 "경쟁자"로부터 최대한 멀리 떨어지기 위해 뿌리 성장을 우선시합니다.

화학 물질, 빛, 물리적 접촉이 차단되어도 두 식물은 여전히 ​​서로의 존재를 감지하고 대처할 수 있습니다.

고추는 바질과 같은 "친근한 이웃"의 존재를 감지하면 성장 속도를 늦추고 뿌리 대신 줄기에 에너지를 집중합니다.

(베트남+)

출처: https://www.vietnamplus.vn/10-kha-nang-phi-thuong-cua-thuc-vat-khien-gioi-khoa-hoc-kinh-ngac-post1071686.vnp