굴광성
빛을 받지 못하는 쪽을 더 길게 늘려서, 마치 해바라기처럼 햇빛 쪽으로 고개를 숙이게 만드는 식물의 성장 기술이에요.
정의 식물이 빛이 들어오는 방향을 감지하고 그쪽을 향해 스스로 줄기를 굽히며 자라는 성질을 말해요. 더 많은 햇빛을 받아 광합성을 잘하기 위해 진화한 식물의 생존 전략이에요.
창가 화분이 창문을 향해 인사하는 이유
햇빛이 잘 드는 창가에 화분을 며칠 동안 가만히 두면, 줄기와 잎이 온통 창문 쪽으로 기울어져 있는 모습을 볼 수 있어요. 화분을 180도 돌려놓아도 며칠 뒤면 다시 방향을 바꾸어 창문을 향해 고개를 내밀어요.
식물은 동물처럼 다리가 있어서 햇볕이 잘 드는 명당으로 직접 걸어갈 수 없어요. 대신 식물에게 햇빛은 밥이자 에너지의 원천이에요. 잎에 닿는 빛의 양이 많을수록 영양분을 만드는 광합성을 훨씬 활발하게 할 수 있거든요.
그래서 식물은 조금이라도 더 많은 빛을 받기 위해 몸 자체의 모양을 바꾸는 방법을 택했어요. 이처럼 빛이라는 자극을 느끼고 빛이 비치는 방향으로 자라나는 방향을 바꾸는 현상을 굴광성이라고 불러요. 줄기 끝에 달린 작은 눈이 빛의 위치를 알아채고 몸을 비틀어 해를 맞이하는 셈이에요.
그늘진 쪽을 더 길게 늘리는 옥신의 마술
식물이 몸을 굽히는 비결은 줄기 내부에서 일어나는 '불균형한 성장'에 있어요. 식물의 줄기 끝에는 세포를 쑥쑥 자라게 만들어 주는 '옥신'이라는 식물 생장 호르몬이 만들어져요.
그런데 이 옥신은 재미있게도 햇빛을 아주 싫어해요. 줄기 한쪽에만 햇빛이 비치면, 옥신은 빛을 피해 빛의 반대편인 그늘진 쪽으로 슬그머니 이동해요. 그 결과 빛을 받지 못하는 뒤쪽 줄기에 옥신이 잔뜩 쌓이게 돼요.
옥신이 모인 뒤쪽 세포들은 물을 흡수하며 엄청난 속도로 길쭉하게 늘어나요. 반면 빛을 직접 받는 앞쪽 세포는 정상적인 속도로 자라죠. 운동장 트랙을 돌 때 바깥쪽 주자가 더 멀리 달려야 곡선이 만들어지듯, 뒤쪽만 길어지니 줄기 전체가 자연스럽게 앞쪽(빛이 있는 쪽)으로 둥글게 휘어지는 거예요.
조금 더 정확히 말하면: 뿌리는 빛을 피해 도망쳐요
우리가 흔히 보는 줄기는 빛을 향해 다가가지만, 땅속에 있는 뿌리는 정반대로 행동해요. 뿌리는 빛을 받으면 빛이 없는 어두운 흙 속 깊은 곳으로 도망치듯 자라나는데, 이를 음성 굴광성이라고 불러요.
뿌리에서도 줄기와 똑같이 옥신이 그늘진 쪽으로 이동해요. 하지만 놀랍게도 줄기와 뿌리는 옥신에 반응하는 방식이 정반대예요. 줄기에서는 옥신이 성장을 촉진하지만, 뿌리에서는 옥신이 많이 모인 곳의 성장이 오히려 억제돼요.
결국 뿌리에서는 옥신이 적은 '빛을 받는 쪽'이 더 길게 자라면서, 반대로 어둠 쪽으로 굽어 들어가게 돼요. 식물은 이 정교한 조절 덕분에 줄기는 하늘의 햇빛으로, 뿌리는 캄캄한 땅속 수분과 양분을 향해 완벽하게 뻗어 나갈 수 있어요.
🤔 흔한 오해
식물은 빛을 받는 쪽 세포가 햇빛을 좋아해서 더 빨리 자라기 때문에 빛 쪽으로 휜다.
실제로는 정반대예요. 옥신 호르몬이 빛을 피해 그늘진 쪽으로 도망가기 때문에, 빛을 받지 않는 뒤쪽 세포가 더 길어져서 줄기가 앞으로 밀려 굽어지는 거예요.
🧺 일상에서 만나요
식물 생장 호르몬인 옥신이 그늘진 쪽 세포를 더 길게 늘려, 식물이 햇빛을 향해 스스로 굽어 자라게 만들어요.