2015-09-04
org.kosen.entty.User@28b34206
백운석(bws0011)
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사는 곳 근처에 농업연구를 하는 것으로 보이는 건물이 있습니다. 거기에 보면 방긋 웃는 태양 그림과 함께 '해가 지지 않는 온실' 이란 글귀가 붙어 있는데, 저는 그걸 볼 때 마다 끔찍하단 생각이 들더군요. 잠을 재우지 않는단 의미로 들려서 말이죠.
그런데 조금 더 생각해 보니 인간을 비롯한 다른 동물들과 다르게 식물은 365일 24시간 불을 켜 둬도 큰 문제 없이 잘 자라는 것 같습니다. 하우스 농사를 떠올리면 그런 생각이 듭니다. 다만 식물도 생명체이고, 한계를 가진 물질이니 외부 스트레스 해소를 위해서라도 반드시 쉬긴 쉬어 줘야 할 것으로 사료됩니다만, 동물과는 다른 방식으로 쉬고있는 겁니까 아니면 동물과는 그 형태(휴면의)가 다른 것인가요?
그런데 조금 더 생각해 보니 인간을 비롯한 다른 동물들과 다르게 식물은 365일 24시간 불을 켜 둬도 큰 문제 없이 잘 자라는 것 같습니다. 하우스 농사를 떠올리면 그런 생각이 듭니다. 다만 식물도 생명체이고, 한계를 가진 물질이니 외부 스트레스 해소를 위해서라도 반드시 쉬긴 쉬어 줘야 할 것으로 사료됩니다만, 동물과는 다른 방식으로 쉬고있는 겁니까 아니면 동물과는 그 형태(휴면의)가 다른 것인가요?
- 식물
- 휴식
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각 분야 한인연구자와 현업 전문가분들의 답변을 기다립니다.
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답변 3
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답변
성학모님의 답변
2015-09-04- 4
동물에서 있어 쉰다는 것은 움직이지 않음을 구분하여 얘기할수 있어 설명이 되지만, 움직이지 않는 식물에게 동일하게 적용할수 없을 겁니다. 식물의 경우 휴식여부를 대사활동의 수준으로 평가하는 것이 적절하다는 판단입니다. 식물은 낮보다는 밤에 대사활동이 낮다고 볼수 있으니 일종의 휴식이 있다고 생각할수 도 있다는 생각입니다.
잠시 광합성에 대해 살펴볼까요. 식물은 빛에 의해서 에너지를 얻기때문에 주된 일은 광합성이라고 볼수 있습니다. 즉 광전자가 엽록체내 빛센서에 해당하는 엽록소를 자극함으로써 일련의 광합성 반응이 일어나게 됩니다. 빛에너지를 활용해 공기중의 이산화탄소를 포도당을 생성하며 산소를 공기중으로 방출하는 현상입니다. 일종의 탄소고정이라고 표현하는데요 기체상태의 탄소를 여러개의 탄수화물로 전환시켜주는 식물은 탄소를 고정하지 못하는 동물에게는 커다란 혜택입니다.
그렇다면 빛이 사라진 밤은 식물에게 휴식시간이라고 볼수도 있을까요? 사막에 있는 식물은 어떨까요?
광합성을 하려면 반드시 기공이 열려야 합니다. 외부온도가 높은 가운데 기공을 연다면 식물은 수분손실이 막대하여 문제가 크다고 볼수 있습니다. 그래서 사막식물은 빛에너지를 저장해두었다가 밤에 포도당으로 전환하여 탄소를 고정하는 일은 합니다. 결과적으로 사막식물은 밤에도 쉬지 않는다고 할수 있겠죠.
밝은 가로등 불빛아래 나무나 식물은 어떤가요? 예를 들어 들깨식물위에 가로등이 있다면 잘자라기는 하나 열매를 맺지 못합니다. 낮과 밤을 가릴것없이 에너지를 생성하나 열매를 맺는 조건을 갖지 못해서 일어난 일로 볼수 있습니다.
사람도 빛이 있는 경우 잠을 자도 자는 것이 아닙니다. 눈을 통해, 피부를 통해 빛을 인지하기때문에 정상적인 휴식이 일어나지 못합니다. 빛, 소리, 온도 등의 자극이 없는 상태이어야 진정한 휴식이 될수 있겠죠. 그렇지 않으면 스트레스요인이 되어 휴식을 방해합니다.
학술적인 관점에서의 이야기는 다음기회에 해보도록 하겠습니다.
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답변
김강형님의 답변
2015-09-04- 2
첨부파일
아래 사이트의 자료를 참고하세요.
콩과식물이 수면운동을 하는 대표적인 식물로 알려져 있습니다.
낮에는 잎이 펴있다가 해가 지고 나면 오므라들죠.
아카시아, 강낭콩, 자귀나무, 토끼풀, 미모사와 주변 밭에서 보기 쉬운 씀바귀, 엉겅퀴 같은 것도 수면운동을 하는 것으로 보입니다.
그런데 수면운동은 빛에 의한 것일 수도 있고, 온도에 의한 것일 수도 있습니다.
그러니 그 곳에서 밤새 빛을 쬐어주는 것은 그만한 이유가 있다고 생각됩니다.
동물과 마찬가지로 식물에게 생장에 휴식이 필요하지만 그것이 꼭 빛을 제거해 주어야 하는 것은 아닐 수도 있기 때문입니다.
우리의 선조들은 식물에 대해 더 잘 알았던 것 같습니다.
정확히 기억나지 않지만 구근식물과 열매를 맺는 식물에 따라 기후와 토양에 따라 잘 맞고 안맞고를 구분해서 농사를 지었던 것과 이들이 자라기 좋은 조건을 원리적으로 구분했던 것이 있다고 들었던 것으로 기억됩니다.
그리고 수확기가 식물이 휴면에 들어가는 시기라고 보았던 것 같습니다.
그런 것을 보면 선조들은 주기적인 수면과 장시간 휴식하는 휴면기를 구분하고 이를 농사에 활용했던 것으로 보입니다.
https://www.science.go.kr/upload/board/EXHIBIT/33/j03319871338.pdf 전국과학전람회 출품작
https://ko.wikisource.org/wiki/%EA%B8%80%EB%A1%9C%EB%B2%8C_%EC%84%B8%EA%B3%84_%EB%8C%80%EB%B0%B1%EA%B3%BC%EC%82%AC%EC%A0%84/%EC%83%9D%EB%AC%BCII%C2%B7%EC%8B%9D%EB%AC%BC%C2%B7%EA%B4%80%EC%B0%B0/%EC%8B%9D%EB%AC%BC%EC%9D%98_%EC%83%9D%EB%A6%AC%EC%99%80_%EB%B0%9C%EC%83%9D/%EC%8B%9D%EB%AC%BC%EC%9D%98_%EC%83%9D%EC%9E%A5/%EC%8B%9D%EB%AC%BC%EC%9D%98_%EC%9A%B4%EB%8F%99 위키백과
http://www.hangeulmuseum.org/sub/information/bookData/detail.jsp?d_code=00184 농가집성
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답변
성학모님의 답변
2015-10-10- 1
가로등 불침에 대한 연구자료를 조사해본 결과 식물의 수면과의 연관성을 이해하는 자료를 올립니다. 다음내용은 첨부된 논문의 34페이지의 '식물에 미치는 영향' 을 요약한 것입 논문을 참고하시기 바랍니다.
[본문요약]
빛은 식물의 생장과 발달을 제어하는 중요한 환경 요인이다. 빛은 광합성을 일으키기도 하고 굴광성을 일으킴으로서 식물의 생장에 영향을 준다.빛에 의한 형태발생의 제어를 광형태발생(Photomorphogenesis)이라 하며, 효과적인 적색광과 근적외광을 흡수하는 색소를 피토크롬(Phytochorm)이라고 불린다. 카네기 연구소 팀은 "빛을 이용해 성장하는 식물은 많은 광수용체를 진화시켜왔다."며 사람의 눈으로 느낄 수 없는 빛의 작은 변화에도 식물은 발아,줄기와 잎의 성장, 개화, 열매 성장이 큰 영향을 받는다."고 강조했다.
식물의 성장은 온도나 습도보다는 낮의 길이와 빛과 색에 의해 더 큰 영향을 받게 되는데 빛 공해에 대해
서는 사례가 있다(2006년 영종도공항 고속도로 주변의 농작물의 피해가 있어 정부에 진정서를 제출함) 고속도로나 공단 주변 벼의 출수기가 늦어지고 등숙을 불량하게 하고, 품질이 저하되며, 수량이 감소하게 되는 이유는 벼가 낮의 길이가 짧아야 출수가 되는 단일식물인데 야간조명을 하게 되면 일장을 연장해 주기 때문이라고 전문가는 말한다.
식물이 적응하고 있는 가장 밝은 보름달의 조도는 0.3룩스인데, 가로등으로 부터 10m정도 떨어지면 6∼8룩스가 비추어진다고 하니 민감한 식물을 휴식없이 계속 광합성을 해야하는 상화에 처하게 될 것이다.(이하 생략)
석사논문: 환경 친화적 옥외조명과 조명이 생태계(식물)에 미치는 영향에 대한 연구. 최윤식(한양대학교 공학대학원, 2008)
감사합니다.