나무의 증산작용

나무도 땀을 흘린다!

약 100년 상수리나무는 무려630리터의 물을 빨라 올릴만큼 대한한 펌퍼 역할을 합니다.

마치 물먹는 하마와도 같다. 우리 키 정도의 나무는 약 45리터의 물을 빨아올린답니다.

이는 보통 자동차 주유량과 맞먹죠. 이렇게 많은 물을 빨아올릴 수 있는 것은 바로 빛 때문이죠. 많은 물이 나뭇잎을 통해 증발하면 부족한 물을 채우기 위해 즉시 뿌리에서 물이 운반되는데, 이러한 과정을 나무의 증산작용이라 합니다.

나무는 대기중의 이산화탄소를 흡수하고 대신 산소를 내 보냅니다.

우리가 지금 살아 숨을 쉬고 있는 것은 나뭇잎이 만들어내 준 산소 때문이죠.

나뭇잎은 바로 산소제조 공장인 셈입니다. 공장 내부의 초록색 엽록소들이 열심히 일한 뒤에 생겨난 부산물이 바로 산소이죠. 그리고 바로 이 이 노동자들 덕분에 나뭇잎은 초록색을 띱니다.

그렇다면 나뭇잎은 오로지 초록색인 엽록소만 가지고 있을까요? 아닙니다. 나뭇잎은 모든 색깔을 다 가지고 있습니다. 가을이면 숲은 여러 가지 색깔의 옷을 갈아입고, 나무마다 곱게 단풍이 듭니다. 단풍이 든다는 것은 바로 이 초록색 엽록소가 사진다는 것을 의미합니다.

나뭇잎 속에 들어있던 엽록소들이 사라지면 그동안 엽록소 때문에 빛을 보지 못했던 색깔들이 눈을 뜨죠. 대부분의 경우 엽록소 대신에 카로틴이라는 색소와 안토시안이라는 색소가 나타나서 우리의 눈과 마음을 즐겁게 해 주는 단풍을 만들죠. 나무는 햇빛의 도움을 받아 녹색 화학공장을 가동 시키고, 이러한 공장에서는 나무를 자라게 하는 맛있는 음식을 만들어냅니다. 이처럼 나무의 녹색 화학공장은 자신에게 꼭 필요한 음식을 만들고 동시에 동물들과 인간에게 절대적으로 필요한 산소도 만들어 줍니다. 우리에게는 세상에서 가장 고마운 존재죠.

 

나무는 산소를 만들어 내는 일 외에도 나뭇잎이 하는 일은 많아요. .우리와 마찬가지로 나무도 필요한 양분을 얻고 산소를 만들어내는 과정에서 많은 에너지를 소비합니다. 우리가 무언가를 열심히 할 때 이마에 송알송알 땀이 맺히죠. 이처럼 나무도 산소를 만들어 내는 과정에서 땀을 흘리는데, 이를 나무의 증산작용이라고 합니다. 나무가 흘린 땀은 하늘로 올라가서 구름과 비가 되어 다시 땅으로 떨어집니다. 이와 같이 나무의 땀이 비로 내리는 과정은 이미 수억년 전부터 계속 이어져오고 있었어요. 그러나 추운 겨울이 되어 땅이 얼어 버리면 나무의 뿌리는 더 이상 땅에서 물을 빨아들이지 못하게 됩니다. 때문에 나무들은 겨울이 오기 전에 나뭇잎들을 떨어뜨리게 되고, 다시 봄이 찾아와 땅이 녹으면 나무뿌리는 물과 양분을 빨아들여 새로운 나뭇잎을 만들어냅니다.

 

반면에 어떤 침엽수들은 겨울이 되어도 잎을 떨어뜨리지 않고 몇 해를 보냅니다. 침엽수가 추운 겨울을 버틸 수 있는 것은 활엽에 비해 아주 두꺼운 피부를 가지고 있기 때문입니다. 그 뿐만 아니라 침엽은 그 두꺼운 피부 위에 아주 진한 왁스 화장까지 하고 있지요. 결국 그러한 이유 때문에 침엽수는 활엽수보다 건조하거나 추운 환경에서도 잘 견딜 수 있는 겁니다. 산소를 들이마시는 지상의 모든 생물들은 식물의 광합성 작용에 절대적으로 의존하며 살아갑니다. 산소 호흡의 역작용인 광합성이 없었다면 대기중의 산소가 존재하기나 했을까요? 이러한 식물의 광합성을 이끄는 엽록소는 햇빛을 잡아 빛에너지로 환원하여 식물이 필요로 하는 성분으로 활용합니다. 엽록소의 이러한 작용은 결국 이산화탄소와 물을 합성하여 포도당이란 물질을 만들어냅니다. 그리고 그 밖에 식물이 필요로 하는 성분들을 생산해 냅니다.

엽록소는 햇빛의 특정한 파장을 이용해서 빛에너지를 화학에너지로 바꾸는 일을 매일 반복합니다. 이렇게 빛과 물과 양분을 충분히 공급받은 식물들은 매우 복작한 물질을 계속해서 만들어냅니다. 식물이 광합성을 통해 가장 먼저 만들어내는 물질은 탄소와 수소와 산소의 결합 물질인 탄수화물입니다. 또 탄수화물을 통해 양분을 충분히 저장할 수 있는 전분을 만듭니다. 전분이 충분히 만들어지면 식물의 열매로 그 결실이 나타나죠. 식물은 햇빛을 마음대로 조절할 수 없기 때문에 빛이 주어지는 한 양분을 계속 만들어 내게 됩니다. 예를 들어 아주 강한 햇빛을 감당해 내기 위해서는 많은 수증기를 증발시켜야 하는데, 이는 사람들의 노동을 하면 땀을 훌리는 경우와 마찬가지입니다. 그렇게 하지 않을 경우 나뭇잎은 강렬한 빛에 타버리거나 광합성을 할 수 있는 기관들이 파괴 되고 맙니다. 그 밖에도 식물은 단백질과 유전물질을 생산해 냅니다.

 

만일 광합성을 통해 얻어진 물질이 너무 많을 경우 식물은 그 남은 성분들을 어떻게 할까?

저장할까? 아니면 버릴까? 식물들은 필요한 만큼의 양분을 소비한 다음 나머지 양분들을 우선 세포의 벽을 튼튼하게 하는데 쓰고 셀룰로오스와 리그닌 같은 성분을 만드는데 사용합니다. 물론 그 밖에도 자신에게 필요한 성분을 만들어내지만 그 양은 대단히 적어요.

그런 소량의 물질들은 외부로부터 침입해올 각종 곤충이나 박테리아 등을 막기 위한 물질을 만들거나 예상치 못한 상처를 치유하는데 필요한 성분을 만들어 내기도 하죠. 식물이 제공하는 산물이 인간에게는 유익하더라도 , 다른 곤충이나 동물들에게 치명적인 상처를 주는 경우도 있습니다. 소나무의 송진이 대표적인 예라 할 수 있다. 이를 통해 나무는 외부로부터의 침입을 막을 수 있고 오랫동안 생명을 유지하는거죠. 만일 이런 방어 수단이 없다면, 나무가 꽃을 피우는 순간 수많은 곤충들이 나무를 덮쳐 생명을 유지할 수 없게 될 것이 뻔합니다..

이러한 나무의 매우 다양한 성분들을 우리는 일상생활에서 약재로 활용하고 있다. 아스피린, 주목의 택솔... 반대로 빨리 자라고 단명하는 식물들은 자신을 보호하는 물질을 생산하는데 많은 노력을 기울이지 않습니다. 식물들이 자신을 보호하는 물질을 생산하기 위한 전제 조건은 충분한 빛과 물과 온도룰 섭취하는 것입니다. 이러한 환경이 잘 갖춰진 곳으로는 열대우림을 들 수 있다. 열대우림 지역에서 우리는 식물들이 자신을 보호하기 위해 생산해내는 아주 다양한 보호 물질을 찾아낼 수 있다 이런 점에서 열대우림은 세계의 한약방이라 할 수 있다.