[시선뉴스 조재휘 / 디자인 이고은 수습] 식물에게 물과 햇빛이 있어야 살 수 있다는 사실은 다들 알고 있을 것이다. 집에서 키우는 식물도 그렇고 공원에 있는 큰 나무들이 자라려면 물을 끌어당기는 힘이 상당할 텐데 과연 어떤 힘으로 식물들은 물을 끌어 올리는 걸까?

우선 토양과 식물의 뿌리털 사이의 농도 차이에 의한 ‘삼투현상’으로 인해 물이 뿌리털 쪽으로 이동한다. 삼투현상은 농도가 낮은 곳에서 높은 곳으로 선택적 투과성 막을 통한 물의 이동 현상으로 식물 뿌리는 표피세포를 사이에 두고 흙과 접촉하고 있는데 물질 농도가 흙보다 높기 때문에 흙 속의 물이 뿌리로 이동한다.

뿌리에서 흡수한 물은 뿌리의 물관에 도달해 줄기와 잎으로 연결된 물관을 통해 잎으로 이동한다. 뿌리가 물을 빨아들여 줄기로 밀어 올리는 힘을 근압(뿌리의 압력)이라고 하며 이 근압으로 식물의 구석구석까지 물을 보낼 수 있는 것이다. 

그리고 식물의 잎에서는 공기 중으로 수분이 수증기가 되어 증발하는 ‘증산 작용’이 일어나는데 이 작용으로 잎으로부터 물이 밖으로 빠져나가면 잎에 있는 세포는 잃어버린 물을 보충하기 위해 잎맥의 물관으로부터 물을 끌어 올리게 되고 물도 그만큼 잎으로 끌려 올라가게 된다.

물관은 물이 이동하는 통로로 이곳을 통해 물을 식물 전체로 보낼 수 있다. 잎맥의 물관은 줄기의 물관으로부터, 줄기의 물관은 뿌리의 물관으로부터 물을 끌어 올리게 되는데 이는 물관이 뿌리에서 잎까지 연결되어 있고, 물관 속의 물은 물 분자 사이에 서로 잡아당기는 힘이 있기 때문에 물관 속에서 물기둥을 이루어 잎까지 올라갈 수 있다.

물관은 매우 가는 관으로 지하수가 흙 알갱이 틈으로 올라오는 것과 같은 원리처럼 가는 관으로 물이 올라오며 이것을 ‘모세관 현상’이라고 한다. 이 현상은 관이 얇을수록 효과가 크게 나타나며 모세관 현상으로 가는 잎맥까지 물이 전달될 수 있다.

물이 수십 미터까지 올라가지 위해서는 관이 끊기지 않고 연결되어야 하는데 이는 물분자간의 응집력에 의해 연결이 가능하다. 물 분자 사이의 응집력은 물 분자끼리 잡아당기는 힘으로 뿌리에서부터 잎까지 마치 끈처럼 연결되어 올라가는 것이다.

이렇게 삼투현상, 증산 작용, 모세관 현상 등이 복합적으로 작용해 20~30m나 되는 큰 나무의 꼭대기에 있는 잎에까지 물이 올라가게 되는 것이다. 식물은 물로 받쳐진 하나의 기둥이라고 생각할 수 있으며 실제로 물이 없는 곳에서는 생명이 없다 해도 과언이 아니다. 그리고 물은 인간을 비롯한 동물뿐 아니라 식물의 생활에 아주 중요한 역할을 담당하고 있다. 

우리 눈에는 보이지 않지만 식물들도 살아가기 위해 과학적 원리를 적용해 영양을 섭취하고 있었다. 인간이 물 없이는 생명을 유지할 수 없듯 식물에게도 물은 중요한 생명의 근원이기에 지구에서 함께 살아간다는 인식을 가지고 유기적인 상호 보완 관계를 잘 유지해야 할 것이다

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