시련받는 단풍이 더 아름답다
힘들수록 붉어지는 단풍의 원리
온 산이 단풍으로 붉게 물들었다, 사람들은 짙어가는 나뭇잎을 보며 지는 가을을 아쉬워한다.
그런데 같은 산 같은 나무라도 붉은 색이 조금씩 다르게 보인다. 왜 나무는 공들여 붉은 옷을 갈아입을까.
또 왜 저마다 붉기가 다른 것일까. 붉다는 뜻의 丹(단)’자를 썼지만 단풍나무의 붉은 색뿐만 아니라
노랗게 변하는 은행나무 잎이나 느티나무의 갈색 잎도 모두 갈색으로 부른다. 기후가 변하면서
식물의 녹색 잎이 노란색, 붉은색, 갈색 등으로 변하는 현상을 단풍으로 통칭하기 때문이다.
그렇지만 단풍이 드는 원리는 색깔마다 다르다.
** 색깔마다 단풍원리 달라
나무는 겨울부터 이듬해 봄까지는 생장(生長) 을 멈춘다. 나무는 잎에 있는 엽록소(葉錄素)의
광합성을 통해 생장에 필요한 양분을 얻는다. 한여름 나뭇잎이 푸른 것도 엽록소가 녹색이기 때문이다.
겨울이 다가면 엽록소가 더는 만들어지지 않고, 있던 것도 파괴된다.
엽록소가 사라지면 녹색에 가려져 있던 다양한 색이 드러난다. 은행나무의 노란색이 대표적이다.
나뭇잎에 있던‘카로티노이드(carotinoid)'라는 노란색 색소가 엽록소가 사라지면서 밖으로 드러나 보이게 된다.
단풍나무의 붉은색은 다른 색소(色素)가 만들어낸다. 가을이 되면 나뭇잎에 ‘안토시아닌(an-thocyanin)'이라는
붉은 색소가 만들어지면서 붉은색 단풍이 들게 된다. 갈색 단풍은 이런 여러 색소들이 다양하게 혼합돼 나타난 것이다.
과학자들이 주목하는 것은 바로 붉은색 단풍이다. 생장을 멈춘 나뭇잎이 굳이 에너지를 들여 색소를 만드는 수고를
하는 이유는 무엇일까. 어떤 사람은 붉은 색소가 열악한 환경을 견디게 해주는 항(抗)산화제라고 추정하기도 하고,
열매에 들어 있는 씨를 멀리 퍼뜨리기 위해 새들을 유혹하는 역할을 한다고 말하기도 한다.
불이 붉은 것처럼 붉은 색소가 나뭇잎의 온도를 높인다는 주장도 있다.
** 열악한 환경에서 더 붉은 잎
미국 노스캐롤라이나대의 에밀리 해빈크(Habinck) 박사는 지난달 말 미국 지질학회 추계학술 대회에서
영양분이 부족한 토양에서 자라는 나무일수록 단풍이 더 붉다는 연구결과를 발표했다.
해빈크 박사팀은 주기적으로 물에 잠기는 범람원(犯濫原?flood plain)과 그곳에 인접한
고지대의 가을 단풍색을 비교 했다. 그 결과 토양이 비옥한 범람원에서는 잎이 노란색인데 반해,
영양분이 부족한 고지대에선 잎이 선명한 붉은색을 띠고 있었다.
해빈크 박사는 환경이 열악할수록 양분을 더 많이 활용해야 한다고 추정했다.
만약 추운 날씨에 잎이 빨리 떨어지면 큰 손해다. 붉은 색소는 낮은 온도와 따가운 햇살을
견디기 위한 항산화제라는 것이 그의 주장이다.
2001년 몬태나대의 윌리엄 호크(Hoch) 교수도 실험을 통해 같은 주장을 폈다.
붉은 색소를 만들지 못하게 돌연변이를 시킨 나무에 대해 실험실에서 가을처럼 햇빛이 강하고
기온이 낮은 조건을 만들어 주자 아직 푸른 잎이 줄줄이 떨어져 내렸다.
해빈크 박사는 이를 자연 상태에서 확인한 셈이다.
연구팀은 앞으로 위성관측을 통해 광범위한 지역에서 토양 상태와 단풍색의 연관관계를 분석한다는 계획이다.
** 서리 맞은 단풍은 붉지 않아
흔히 단풍의 색은 낮밤의 기온차, 즉 일교차(日較差)에도 영향을 받는다고 한다.
낮에 햇볕이 들어 온도가 높아지면 광합성이 일어나 잎에 당분이 쌓인다.
반면 기온이 뚝 떨어지는 밤에는 나무의 활동량이 줄어 당분을 많이 소비하지 않는다.
붉은 색은 색소인 안토시아닌은 당분이 있어야 만들어진다.
일교차가 심할수록 잎에 쌓이는 당분이 더 많아지고, 이렇게 남은 당분이 안토시아닌으로 변하면서
잎이 더 붉어진다는 것이다. 그렇지만 중국 당나라 시인 두목(杜牧)이 읊은
울 단풍들 지금 시련받는 중...^^
누르세요^^ 