중금속을 모으는 토양정화식물 (3) "금속을 좋아하는 이유"

문광주 기자 / 기사승인 : 2022-11-30 09:23:00
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- 적응은 진화점 이점 가져올 수 있다.
- 과축적은 또 다른 유용한 효과를 가져올 수 있다. 바로 잎 손상 방지

금속을 선호하는 이유는 무엇일까? 적응은 진화적 이점을 가져왔을 수 있다.

하이퍼어큐뮬레이터(Hyperaccumulator)의 금속 선호도는 유망하다. 하지만 이 특이한 속성은 애초에 어디에서 오는 것일까? 인간은 과거에 중금속으로 인한 환경 오염에 크게 기여했다. 일부 식물이 독소에 내성이 생기고 말 그대로 독소를 먹어 치우는 이유가 될 수 있는가? 아마도 그렇지 않을 것이라고 브리스베인(Brisbane) 소재 퀸스랜즈(Queensland) 대학의 안토니 반데르 엔스트(Antony van der Enst)는 말한다. 

▲ 오스트리아 홀렌스타인(Hollenstein an der Ybbs)에서 촬영된Hallersche Schaumkresse (학명 : Arabidopsis halleri)

독은 경쟁을 제거

실제로 중금속은 인간의 개입 없이도 토양과 지하수에 들어갈 수 있다. 그들은 일반적으로 예를 들어 광석의 형태로 지각에 단단히 결합돼 있다. 그러나 풍화와 침식으로 인해 광맥이 지표면으로 올라오고 어떤 곳에서는 중금속이 계속해서 방출된다. 그러한 위치에서 번창할 수 있다는 것은 식물에게 진화적 이점을 줄 수 있다. 다른 경쟁자가 거의 살아남지 못하는 생태학적 틈새시장을 정복하고 있기 때문이다. 그렇게 함으로써 생물학자들이 의심하는 것처럼 독에 젖은 잎으로 잠재적인 경쟁자를 의도적으로 제거한다.

잎 손상 방지

독성이 강한 잎이 어느 시점에서 떨어지면 토양 표면의 중금속 농도가 훨씬 더 증가하며 이는 내성이 약한 종의 장기적인 사망 원인이 될 수 있다. 이전에 견딜 수 있었던 환경은 치명적이 되어 번성하는 것을 불가능하게 만든다.

또한 과축적은 또 다른 유용한 효과를 가져올 수 있다. 바로 잎 손상 방지다. 실험에 따르면 포식자는 금속 수집 잎의 독소를 전혀 맛보지 않는다. 많은 해충이 이 식물의 잎을 피한다. "이것은 특이한 방어 메커니즘이다"고 독일에서도 널리 퍼져 있는 과축적기인 Haller's cress를 연구하고 있는 Ruhr University Bochum의 우테 크래머(Ute Krämer)는 말했다. (끝)

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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