레드우드는 공기에서 물을 빨아들이기 위해 이상한 잎을 재배합니다

직업에 적합한 잎사귀를 선택하는 방법은 다음과 같습니다.

무성한 양치류, 우뚝 솟은 나무, 축축한 페트리코 향기가 있는 캘리포니아 해안의 삼나무 숲은 물이 부족한 것처럼 보이지만 건조한 여름을 맞이합니다. 그들로부터 살아남기 위해 세쿼이아 셈퍼비렌(Sequoia sempervirens)이라는 나무는 공기 중 수분을 긁어내는 잎을 가진 특수한 새싹을 자랍니다.

많은 식물(삼나무 포함)이 잎을 통해 물을 마시는 것으로 알려져 있지만, 현재 취리히 연방공과대학(ETH Zürich)의 생태학자인 알라나 친(Alana Chin)은 “물이 어떻게 거기로 들어가는지 실제로 아는 사람은 아무도 없습니다.”라고 말합니다. 잎을 습기에 노출시키는 것은 비용이 듭니다. 얇은 물막이라도 기공이라 불리는 잎의 구멍으로 이산화탄소가 유입되는 것을 막아 광합성을 방해할 수 있습니다.

나무가 이 딜레마를 어떻게 해결하는지 확인하기 위해 Chin과 그녀의 동료들은 다양한 기후대의 삼나무에 올라가 나뭇가지 샘플을 잘라냈습니다. 실험실로 돌아와서 그들은 가습기로 안개를 생성하고 이 잎이 많은 새싹이 얼마나 많은 물을 흡수하는지 측정했습니다. 그들은 또한 잎 표면과 단면을 조사한 다음 물의 움직임을 모델링하여 어떤 특성이 흡수에 영향을 미치는지 확인했습니다.

American Journal of Botany에 발표된 그들의 분석에 따르면 두 가지 뚜렷한 삼나무 가지 유형이 밝혀졌습니다. 잎이 나뭇가지 가까이 모여 있는 아스파라거스 줄기와 유사한 "축형" 새싹은 수관의 작은 부분을 차지하지만 일반적으로 보이는 "주변" 새싹보다 약 4배 빠른 속도로 물을 흡수합니다. 팀은 키가 큰 삼나무가 젖은 후 한 시간 안에 최대 13갤런의 물을 흡수하는 것으로 추정했습니다. 한편 주변 잎은 촘촘한 기공과 왁스 같은 발수 코팅으로 광합성을 강화합니다.

연구에 따르면 더 건조한 남부 지역의 삼나무는 북부 나무보다 더 높은 곳에 위치한 축 새싹이 더 많으며, 이는 전자가 여름 안개와 가벼운 비로부터 추가 물을 끌어당기는 데 도움이 된다는 것을 발견했습니다. 다른 나무 종도 비슷하게 특화된 새싹을 가질 수 있습니다. 예를 들어 소나무에는 삼나무와 유사한 두 가지 유형이 있다고 Chin은 말합니다. 이러한 다양성은 기후 변화의 맥락에서 중요할 수 있다고 이번 연구에 참여하지 않은 웨이크 포레스트 대학의 생태학자인 Carter Berry는 지적합니다. “더 건조한 세상에서는 공기 중 물로 수원에 보조금을 지급하는 능력이 더욱 중요해졌습니다.”라고 그는 말합니다.

이 기사는 원래 Scientific American 326, 6, 20(2022년 6월)에 "Smart Leaves"라는 제목으로 게재되었습니다.

doi:10.1038/scientificamerican0622-20b

울라 크로박네바다 주 리노에 거주하는 프리랜서 과학 저널리스트입니다. 그녀의 웹사이트 ulachrobak.com에서 더 많은 작업을 읽어보실 수 있습니다.

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