식물의 ‘잎 크기’ 결정하는 요인은?

사이언스 제공

한 여인의 손이 거대한 이파리를 쥐고 있는 모습이 이번 주 ‘사이언스’ 표지에 등장했다. 이 식물은 봉래초라고도 불리는 덩굴식물 몬스테라다.

몬스테라는 습기가 많은 곳에서 자라는 식물로 다 자란 잎은 지름이 1m에 달할 정도로 거대하다. 군데군데 파여 있는 구멍은 폭우와 강한 바람에 견딜 수 있게 도우며, 아래쪽 잎까지도 태양 빛을 전달해주는 역할을 한다.

이안 라이트 호주 맥퀴리대 교수팀은 전 세계 682개 지역 7670종 식물의 잎 모양과 서식지를 분석, 잎의 모양을 결정하는 새로운 분류법을 고안해 ‘사이언스’ 8월 31일자에 발표했다.

사시사철 푸른 한국의 대표 상록수 소나무는 바늘과 같은 뾰족한 이파리를 자랑한다. 이런 ‘침엽수’는 널찍한 잎을 가진 ‘활엽수’보다 겨울을 나는데 유리하다. 표면적이 작아 수분을 적게 소모하고, 물이 잎의 기공에서 기체 상태로 식물 밖으로 빠져나가는 ‘증산작용’을 통해 증발하는 물의 양이 적기 때문이다.

또 잎이 가늘기 때문에 물도 많이 필요하지 않다. 나무에 공급되는 물의 양이 적어도 생존할 수 있단 의미다. 물과 함께 발산하는 열도 적기 때문에 열 손실도 줄일 수 있다. 이처럼 서식지의 온도, 습도 등의 조건은 식물의 잎 크기를 결정하는 주요 요인으로 꼽힌다.

하지만 이런 전통적 분류법으로 설명할 수 없는 식물들도 나타나며, 새로운 분류법의 필요성이 대두됐다. 이를 위해 맥퀴리대 연구진은 대규모 조사에 나섰다. 그 결과 건조하면서 따뜻한 지역, 건조하면서 덥고 빛의 양이 많은 지역, 습하지만 추운 지역에서 자란 식물들이 잎의 크기가 작다는 복합적인 분석 결과를 내놨다.

라이트 교수는 “식물 잎의 크기는 1㎟에서 1㎡에 이르기까지 다양하며 전 세계 10만 여종에서 모두 다르다. 이번 연구는 차세대 식물 모델을 제공한 것으로 식물 대사의 주요 요소를 새롭게 설명하는 기회가 될 것”이라고 말했다.