식물끼리 서로 소통한다고 하는데 진짠가요?
식물끼리 소통한다고 하는데 진짜인가요. 요새 농사에 관심이 많아 탄소 순환 농법에 대해 보다가 식물끼리 소통을 해 정보를 공유한다고 들었습니다. 궁금합니다.
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.
네 사실입니다.
이전까지는 잎에서 잎으로 화학물질을 통한 대화를 하는 것으로 알려졌습니다.
예를 들어 공격을 받으면 ‘푸른잎성분’이라는 휘발성 물질을 분비해 동료 식물에게 위험을 알리는 식이었습니다.
그리고 전령RNA도 식물간의 대화에 활용되는 것이 알려졌습니다. 전령RNA는 식물이 단백질을 만들 때 DNA에서 필요한 염기서열을 그대로 복사해 생기는 물질인데요, 단백질이 만들어지고 나면 없어집니다.
그리고 농업에 관심이 많으시다 하시니, 최근에 발혀진 바로는 식물 서로간에 유익균에 관한 대화도 나눈다고 합니다.
식물생장촉진세균(Plant growth-promoting rhizobacteria, PGPR)이라는 농약을 대신하는 기법이 있는데요, 유익균을 선별하지 못했었는데, 식물의 대화에서 유익균을 선별할 수 있었다는 연구결과가 있었습니다.
안녕하세요. 과학전문가입니다.
식물끼리 소통한다는게 여러 연구를 통해 주장되고 있습니다. 식물이 외부로부터의 위협에 반응하여 세포간으로 의사소통을 한다고 합니다.
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.
최근 연구에 따르면 식물 역시 외부로부터의 위협을 감지하고 방어하는 기제를 가지고 있는데, 그 기제의 핵심은 세포 간 의사소통(신호 전달)에 있다. 식물은 외부의 공격으로 상처를 입으면 위험 신호를 몸의 다른 부분에 전달하고 침략자를 쫓기 위한 방어 태세를 갖춘다.
위험 신호의 장거리 운반자, 칼슘 이온
칼슘 이온은 동물의 체내에서 전기적, 화학적 신호를 운반한다고 알려져 있다. 미국 위스콘신-매디슨 대학교의 식물학자 시몬 길로이(Simon Gilroy)와 토요타 마사츠구(Masatsugu Toyota) 박사 연구진은 애기장대(Arabidopsis thaliana)를 대상으로 한 최근 연구에서 식물이 감지하는 위험 신호 역시 칼슘 이온을 통해 전달된다는 사실을 확인했다.
연구자들은 칼슘 이온의 양이 늘어난 곳에서 녹색 빛이 나도록 애기장대에 녹색 형광 단백질(GFP, green fluorescent protein) 유전자를 투입하고, 애기장대의 이파리를 가위로 자르거나 애벌레가 갉아 먹게 한 후 칼슘 이온의 움직임이 어떠한지를 추적했다. 그리고 현미경을 통해서 애기장대의 한쪽 잎이 먹히거나 잘려나간 후 몇 초 지나지 않아 해당 위치에 녹색 빛이 들어오고 이 빛이 곧 주변으로 옮겨져 다른 잎들로 퍼져나가는 것을 관찰했다. 특정 부분의 칼슘 신호가 단기간에 장거리를 이동한 것이다.
칼슘 이온은 먼 거리를 이동하면서 방어 기제들을 수반한다. 칼슘 이온이 지나가는 곳에는 스트레스 호르몬인 자스몬산(jasmonic acid)이 만들어지며, 이것은 식물이 물리적으로, 화학적으로 외부의 위협을 방어할 수 있게 해준다. 자스몬산은 세포벽을 단단하게 만들어 먹기 어렵게 만들고, 자스몬산의 산물인 메틸 자스모네이트(methyl-jasmonate)는 공기 중으로 분사되어 곤충의 소화를 방해한다.