겨울에 꽃이 피는 이유 - gyeoul-e kkoch-i pineun iyu

생활

봄에 꽃이 피는 원리

2015-03-13

봄이 오나 싶더니 또다시 꽃샘추위에 사람들의 옷차림이 다시 두꺼워졌다. 봄이 온 걸까, 오지 않은 걸까? 봄이 왔는지 안 왔는지 결정하는 건 꽃이 폈느냐 안 폈느냐에 그 기준에 따른다는 사람도 있을 것이다. 어떤 꽃은 봄에 피고 어떤 꽃은 가을에 핀다. 개나리, 벚꽃나무, 사과나무, 복숭아 나무 같은 과일나무는 봄에 핀다. 코스모스, 국화, 분꽃은 가을에 피고 이렇게 꽃을 피는 식물들은 계절이 변하는 것을 알고서, 최적의 조건이 갖춰졌을 때 꽃을 피우는 정교한 메커니즘이 있다. 식물이 꽃을 피울 계절을 아는데는 몇가지 원리가 있다. 첫째 낮의 길이에 따라 결정되는 꽃이 있다. 낮의 길이가 길어질 때 피는 장일식물이 있고, 낮의 길이가 짧을 때 피는 단일식물이 있으며, 낮의 길이와 상관 없는 식물도 있다. 우리나라에서 꽃이 가장 먼저 피는 도시는 제주도 남쪽의 서귀포다. 올해 서귀포에서는 개나리는 3월 15일 진달래는 3월 18일에 필 것으로 예상된다. 그런데 낮과 밤의 길이가 같은 춘분은 3월 21일이다. 아직 밤의 길이가 더 긴 때 핀다. 여기서 중요한 것은 낮의 길이가 기냐, 밤의 길이가 기냐가 아니라 그 변화의 추이다. 낮의 길이가 점점 더 길어질 때 피기 시작한다. 서귀포, 여수, 부산 같은 곳은 춘분 직전에 피고 다른 지역은 춘분 무렵부터 일주일 사이에 다 핀다. 봄에 피는 꽃은 낮 시간이 길어지는 것을 보고 움직이기 시작하고, 반대로 여름이나 가을에 피는 꽃들은 낮 시간이 12시간 이하로 짧아지고 꽃을 핀다. 잠을 길게 자야 한다는 뜻인데, 토막잠이 아니라 일정 시간 이상 암흑이 지속되어야만 핀다.

꽃이 피는 시기를 결정하는 요소
꽃 피는 시기를 결정하는 것은 햇빛이지만 온도도 물론 중요하다. 봄꽃은 오랜 기간 추위를 겪어야만 제대로 겪어야 꽃을 핀다. 꽃화분이 겨울에 얼어죽을까봐 방에 들여다 놓는 분들이 많으신데, 이 꽃들은 봄에 꽃을 피우지 못한다. 겨울을 경험하지 못했기 때문이다. 이에 반해 발코니에 있던 꽃들은 혹독한 겨울을 겪었기 때문에 꽃을 피운다. 사실 100년 전에 과학자들이 궁금해 했던 것이다. 1900년대 초반에식물 생리학자들은 꽃이피는 개화를 유도하는 호르몬이 있다고 생각하고 실험했다.단일식물 몇 그루를 꽃을 피우지 못하게 낮을 길게 만들어줬다. 그러고 꽃이 핀 다른 그루와 접을 붙였다. 그러자 식물 전체에 꽃이 폈다. 이것은 꽃이 핀 식물에는 개화 호르몬이 이미 있었는데, 이 식물을 꽃이 필 수 없는 환경에 놓인 나무에 접붙이니까 온 그루에 호르몬이 퍼졌다는 것을 의미했다. 그렇다고 지금 호르몬을 가지고 꽃이 피는 시기를 맘대로 조절하는 것은 아니다. 실제로 개화를 조절하는 유전자가 발견된 것은 2008년이고 단백질 수준에서 개화 메커니즘을 연구하는 것은 2012년에 이후의 일이다. 개화에 관여하는 단백질 연구가 진척되면 꽃피는 시기를 필요에 따라 조절할 수 있을 것이다. 이 연구는 아주 중요하다. 왜냐하면 우리는 지금 급작스런 기후 변화를 겪고 있기 때문이다. 기온이 갑작스럽게 변하고, 또 기후가 장기적으로 변하면 적절한 개화시기를 놓쳐서 작물 생산이 제대로 되지 않을 수 있기 때문이다.

봄에 일찍 피는 꽃들의 특성
봄에 일찍 피는 꽃들, 벚꽃이나 매화, 개나리 같은 꽃은 목련 같은 예외도 있지만 거의 다 자잘하다. 바로 그 이유, 자잘하기 때문에 일찍 피는 거다. 큰꽃과 같은 시기에 펴면 어떻게 되겠는가? 벌과 나비가 다른 데로 간다. 벌이 큼직하고 화려한 꽃을 먼저 찾기 때문에 작고 소박한 꽃으로 날아갈 이유가 없다. 크고 멋진 꽃이 피기 전에 먼저 펴야 수정기회가 있는 것이다. 또 개나리, 진달래, 벚꽃 모두 무더기로 핀다. 같은 이유다. 작은 꽃은 잘 보이지 않으니까 무더기로 펴서 멀리서도 잘 보이게 하는 거다. 덕분에 그 많은 나무들 가운데서 개나리, 진달래, 벚꽃나무 모르는 사람은 없는 거다. 개나리가 잎이 생기기도 전에 노란색 꽃을 피우는 이유도 마찬가지다. 멋진 꽃이 피기 전에 서둘러 꽃을 피우려니 이파리가 자리잡을 때까지 기다릴 수도 없기 때문이다. 이파리는 광합성을 하기 위해 필요한 것인데 아직 춥고 햇볕이 짧을 때는 역할을 제대로 하기 어렵다. 그러다가 꽃샘추위라도 오면 얼어죽기 딱이다. 굳이 이파리를 먼저 피울 필요가 없는 것이다.

이파리의 역할
식목 행사에 보면 이파리 하나 없는 막대기 같은 나무를 심는데, 그게 제대로 하는 거다. 날씨가 더워지고 잎이 왕성해지면 식물은 증산작용을 한다. 증산작용이란 이파리에서 물이 증발되는 것을 말한다. 나무를 처음 심으면 아직 뿌리가 새 땅에 정착을 하지 못하기 때문에 수분 공급이 잘 안 된다. 수분 공급도 잘 안 되는데, 증산 작용이 활발하면 나무가 활력을 잃게 된다. 그래서 아직 이파리가 없는 나무들을 심어서 뿌리가 자리를 잡게 해주어야 하는 것이다. 또, 너무 따뜻해지기 전에 나무를 심어야 하는 것도 같은 이유다. 큰 나무를 옮겨 심을 때는 나뭇가지를 많이 잘라주지 않는가? 또 낮을 피해 아침이나 저녁에 옮긴다. 그것도 역시 증산작용을 줄이기 위해서 그런 거다.

꽃피는 춘삼월, 꽃가루 알레르기
봄철, 꽃가루 알레르기 때문에 고생하는 사람들이 많다. 봄에 활짝 핀 꽃들이 보기에는 아름다운데 꽃가루 알레르기 때문에 눈물과 콧물이 범벅이 되기도 한다. 2006년, 일본 츠쿠바 대학의 연구팀이 꽃가루 없는 식물을 만들었다. 식물의 유전자 기능을 조절해서 꽃가루가 없는 꽃을 만든 것이다. 그 꽃은 꽃가루가 없어 종자를 만들 수 없을 뿐이지 식물이 성장하고 개화하는 데는 일단 문제가 없다. 그리고 꽃가루가 생기지 못하게 했더니 꽃이 오래 갔다. 화훼산업에 유리한 것이다. 그런데 환경 속에 이런 꽃이 많으면 어떻게 될까? 벌들이 헷갈린다. 기껏 꿀을 따러 갔더니, 꽃가루가 없다. 벌들을 속다보면 벌 양이 줄어들 것이고, 벌이 줄어들면 식량 생산도 줄어든다. 결국 사람도 살지 못하게 된다. 그러니 꽃가루 알레르기가 있는 사람들은 병원에 가서 알레르기약 처방을 받자. 요즘 약 좋더라.