안녕하세요. 이준엽 과학전문가입니다.
식물에서 물이 뿌리에서 잎까지 올라가는 현상을 물의 상승 현상 또는 수송이라고 합니다. 이 현상은 여러 가지 힘과 현상들이 복합적으로 작용하여 이루어집니다.
주요한 힘 중 하나는 증기압 차입니다. 광합성을 통해 잎에서 물이 증발하면, 잎 내부의 물의 증기압이 낮아지게 됩니다. 이에 반응하여 뿌리 내부의 물의 증기압이 상승하고, 이 압력 차이로 인해 뿌리에 있는 물이 상승하는 경향을 보입니다.
이 외에도 뿌리 내부의 주름진 표면 구조, 물의 표면 장력, 뿌리 내부의 실링(흡수력이 높은 세포벽)과 식물체 내부의 전체 수분 흐름을 조절하는 홈과 혈관 구조 등이 상승 현상에 기여합니다. 이들 요소들이 복합적으로 작용하여 뿌리에서 잎까지 물이 상승할 수 있는 환경을 조성합니다.
특히, 물의 상승 현상을 가능하게 하는 중요한 힘이 "산란력" 또는 "코호 산란력(cohesion-tension)"입니다. 이는 물 분자들 간의 서로 붙잡힌 상태로서, 하나의 물 분자가 떨어지면 그 자리를 다른 물 분자가 채우려는 성질을 의미합니다. 이렇게 붙잡힌 상태의 물 분자들이 뿌리에서 잎까지 연결되어 있는데, 잎에서의 물 증발로 인해 물 분자들이 뿌리로부터 잎까지 천천히 끌어올려지는 것으로 이해할 수 있습니다.
따라서, 물이 뿌리에서 잎까지 올라가는 과정은 여러 가지 힘과 현상들의 복합적인 작용으로 이루어지며, 이를 통해 식물은 광합성을 위해 필요한 수분을 잎으로 전달합니다.
