식물은 어떻게 개화시기를 결정할까
- 지구환경 / 문광주 기자 / 2020-03-06 15:39:41
주변에서 밝거나 어두운 지 여부를 확인할 수 있도록 식물에는 조직에 광센서가 있다.
하루의 길이를 등록하고 복잡한 메커니즘을 사용해 이 측정된 값을 내부 시계와 비교한다.
봄에 임계값을 초과하면 전체적인 생리적 변화가 시작되고 식물이 꽃을 피우기 시작한다.
루르에 있는 보쿰 대학교(University Bochum)의 식물진화 및 생물다양성 연구소 토마스 스튀첼 교수(Prof. Dr. Thomas Stützel)은 “독립적으로 또는 조합하여 작동하는 여러 가지 방아쇠가 있다.”고 설명한다. 하루의 길이와 주변 온도와 같은 외부 요인 외에도 식물 호르몬, 유전자 또는 식물의 특정 최소 크기와 같은 내부 요인이 꽃이 피는 시기에 영향을 줄 수 있다.
겨울 추위는 꽃 형성을 준비한다
Stützel은 “많은 양파 공장에서 첫 번째 방아쇠는 온도 강하이다.”고 말한다.
예를 들어, 수선화, 크로커스 및 튤립은 전구에 꽃이 피는 예비 단계를 만들기 위해 겨울에 적어도 몇 주 정도의 추위가 필요하다. 봄에 다시 따뜻해질 때만이 예비 단계가 활성화되고 꽃이 돋아나게 된다. 생물학자는 “꽃의 개화를 미루는 것은 특히 낮은 온도를 통해서 다시 멈출 수 있다”고 설명했다. 첫 따뜻한 날 이후 갑자기 추위가 몰아치면 새싹이 보호 토양에 남아 있다.
많은 과일나무에는 일종의 내부 열 측정기가 있다. "식물은 따뜻한 날을 축적하고 이것이 맞는지 여부를 정확하게 결정할 수 있다"라고 Stützer는 말했다. 따뜻한 날이 지나갔을 때만 나뭇가지가 돋아나기 시작한다. 이것은 겨울에 비정상적으로 따뜻한 날이 꽃을 피우는 것을 방지한다. 반면 헤이즐넛은 이 열량계 없이도 가능하다. "따라서 겨울에도 며칠 동안만 충분히 따뜻해도 꽃가루 알레르기 환자를 '반갑게’ 한다고 Stützel은 말한다.
하루 길이를 늘리면 개화 프로그램이 활성화돼
또 다른 중요한 요소는 하루의 길이다.
많은 식물이 봄에 더 짧은 밤과 더 긴 날에 반응한다. 스튀첼은 “낮-밤 비율이 특정 임계값을 초과하자마자 꽃이 피기 시작한다. 양상추 나 시금치처럼 콩 식물도 빛에 의해서만 활성화되는 종들 중 하나다.
식물들은 하루의 길이를 어떻게 측정할까?
이것은 우리 인간처럼 내부 시계가 있기 때문에 가능하다.
대략 24시간 주기마다 표시되므로 사실상 내부 비교척도를 설정한다. 그들의 유전자는 또한 개화를 시작하기 위해 이 24 시간 내에 얼마나 밝아야 하는지 명시한다.
이 임계값은 종마다 다르며 종 내에서도 달라질 수 있다.
광 센서는 주변의 밝기를 기록한다.
주변에서 밝거나 어두운 지 여부를 확인할 수 있도록 식물에는 조직에 광센서가 있다.
그들은 하루의 길이를 등록하고 복잡한 메커니즘을 사용해 이 측정된 값을 내부 시계와 비교한다. 봄에 임계값을 초과하면 전체적인 생리적 변화가 시작되고 식물이 꽃을 피우기 시작한다.
봄에는 피지 않고 가을이나 겨울에 피는 꽃의 경우에는 그 반대다.
꽃이 피기 위해서는 밤의 어두운 단계가 최소 지속 시간에 도달해야 한다.
스튀첼(Stützel)은 “이처럼 낮이 짧을 때 꽃을 피우는 식물은 밤마다 조명을 짧게 켜서 다시 피지 않도록 한다.”고 말한다. 여기에는 포인세티아가 포함된다. 원예에서는 지나가는 자동차가 빛을 비추는 것으로 영향을 줄 수 있기 때문에 그러한 작물은 어둡게 해야 한다.
하루의 길이를 등록하고 복잡한 메커니즘을 사용해 이 측정된 값을 내부 시계와 비교한다.
봄에 임계값을 초과하면 전체적인 생리적 변화가 시작되고 식물이 꽃을 피우기 시작한다.
식물은 어떻게 봄을 알까?
낮이 길어지고 온도가 상승한다. 이제 봄 길에 들어섰다.
자연은 겨울잠에서 곧 다시 깨어나고 있다. 신선한 녹색의 첫 번째 상징물이 땅에서 올라오고 많은 관목과 나무의 새싹이 두꺼워지고 있으며 크로커스, 수선화가 목을 갸웃 거리며 꽃 피우는 때를 기다리고 있는 것 같다. 그들이 적절한 시기가 언제인지 어떻게 알 수 있을까? 왜 어떤 꽃은 다른 꽃보다 늦게 개화를 할까?
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▲ Snowdrop. Image by Capri23auto from Pixabay |
루르에 있는 보쿰 대학교(University Bochum)의 식물진화 및 생물다양성 연구소 토마스 스튀첼 교수(Prof. Dr. Thomas Stützel)은 “독립적으로 또는 조합하여 작동하는 여러 가지 방아쇠가 있다.”고 설명한다. 하루의 길이와 주변 온도와 같은 외부 요인 외에도 식물 호르몬, 유전자 또는 식물의 특정 최소 크기와 같은 내부 요인이 꽃이 피는 시기에 영향을 줄 수 있다.
겨울 추위는 꽃 형성을 준비한다
Stützel은 “많은 양파 공장에서 첫 번째 방아쇠는 온도 강하이다.”고 말한다.
예를 들어, 수선화, 크로커스 및 튤립은 전구에 꽃이 피는 예비 단계를 만들기 위해 겨울에 적어도 몇 주 정도의 추위가 필요하다. 봄에 다시 따뜻해질 때만이 예비 단계가 활성화되고 꽃이 돋아나게 된다. 생물학자는 “꽃의 개화를 미루는 것은 특히 낮은 온도를 통해서 다시 멈출 수 있다”고 설명했다. 첫 따뜻한 날 이후 갑자기 추위가 몰아치면 새싹이 보호 토양에 남아 있다.
많은 과일나무에는 일종의 내부 열 측정기가 있다. "식물은 따뜻한 날을 축적하고 이것이 맞는지 여부를 정확하게 결정할 수 있다"라고 Stützer는 말했다. 따뜻한 날이 지나갔을 때만 나뭇가지가 돋아나기 시작한다. 이것은 겨울에 비정상적으로 따뜻한 날이 꽃을 피우는 것을 방지한다. 반면 헤이즐넛은 이 열량계 없이도 가능하다. "따라서 겨울에도 며칠 동안만 충분히 따뜻해도 꽃가루 알레르기 환자를 '반갑게’ 한다고 Stützel은 말한다.
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▲ Crocus / Image by Free-Photos from Pixabay |
하루 길이를 늘리면 개화 프로그램이 활성화돼
또 다른 중요한 요소는 하루의 길이다.
많은 식물이 봄에 더 짧은 밤과 더 긴 날에 반응한다. 스튀첼은 “낮-밤 비율이 특정 임계값을 초과하자마자 꽃이 피기 시작한다. 양상추 나 시금치처럼 콩 식물도 빛에 의해서만 활성화되는 종들 중 하나다.
식물들은 하루의 길이를 어떻게 측정할까?
이것은 우리 인간처럼 내부 시계가 있기 때문에 가능하다.
대략 24시간 주기마다 표시되므로 사실상 내부 비교척도를 설정한다. 그들의 유전자는 또한 개화를 시작하기 위해 이 24 시간 내에 얼마나 밝아야 하는지 명시한다.
이 임계값은 종마다 다르며 종 내에서도 달라질 수 있다.
광 센서는 주변의 밝기를 기록한다.
주변에서 밝거나 어두운 지 여부를 확인할 수 있도록 식물에는 조직에 광센서가 있다.
그들은 하루의 길이를 등록하고 복잡한 메커니즘을 사용해 이 측정된 값을 내부 시계와 비교한다. 봄에 임계값을 초과하면 전체적인 생리적 변화가 시작되고 식물이 꽃을 피우기 시작한다.
봄에는 피지 않고 가을이나 겨울에 피는 꽃의 경우에는 그 반대다.
꽃이 피기 위해서는 밤의 어두운 단계가 최소 지속 시간에 도달해야 한다.
스튀첼(Stützel)은 “이처럼 낮이 짧을 때 꽃을 피우는 식물은 밤마다 조명을 짧게 켜서 다시 피지 않도록 한다.”고 말한다. 여기에는 포인세티아가 포함된다. 원예에서는 지나가는 자동차가 빛을 비추는 것으로 영향을 줄 수 있기 때문에 그러한 작물은 어둡게 해야 한다.
[더사이언스플러스=문광주 기자]
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