시간을 인지하는 식물의 능력은 식물의 생존, 생장, 생식을 가능하게 한다. 국제연구팀은 이 생체리듬을 분자적 관점으로 연구하였고 생태학적 결론을 제시하였다. 즉 이 생체리듬이 기후변화 시나리오와 이산화탄소 수준을 더 정확히 설명할 수 있다는 것이다.
스페인 까스띠야 라 만차 대학(the University of Castilla-La-Mancha: UCLM)이 주도하는 국제연구팀은 다양한 식물종의 생존 및 생태에 관여하는 “생체 시계(circadian clock)”를 이해하기 위해 이 주제에 대한 자료를 수집하였다. 모델로 사용된 애기장대를 24시간 주기 리듬이 없는 실험실 환경에서 키우게 되면, 생존에 어려움을 겪고 번식수준도 매우 낮아졌다.
UCLM 환경공학부 연구자이자 주저자인 빅토르 레스꼬 데 디오스(Víctor Resco de Dios)는 “태양이 뜨기 전 한 시간 전에, 식물은 이미 일어날 시간임을 알았고 광합성과 관련된 모든 유전자가 활동할 준비를 시작했다.”라고 발표했다.
에콜로지 레터(Ecology Letter)지 최근 호에 발표된 이 연구 결과는 식물의 “시간을 인지하는” 능력에 대한 생태학적 의미를 부여했으며, 연구자들은 광합성과 기후에 적응하는 것과 관련된 유전자를 연구하였다
식물 유전자의 90%가 생체리듬에 의해 조절되며, 레스꼬 데 디오스는 “이 리듬은 식물이 개화해야 하거나 발아해야 할 때를 알려준다.”라고 덧붙였다. 또한, 생체리듬은 식물이 물리적 환경에 적응하는 데 중요한 역할을 한다.
온도 상승에 살아남을 수 있는 열쇠인가?
식물들은 광합성을 통해 이산화탄소를 흡수하는데 이러한 활동이 잠재적으로 기후변화를 완화할 수 있다. 그러나 과학자들은 “모델 속 이산화탄소 수준을 확인하기 위해 수행한 연구에서, 24시간 주기 조절은 고려되지 않았다.”라는 점을 강조했다.
연구팀은 더 정확하고 더 나은 결과를 얻기 위해 식물 생명 연구에 기초해 기후모델에 이런 조절 기제를 포함해야 한다고 주장하였다. 생태학자들은 “일반적인 기후변화 모델은 환경 조건(빛, 습기, 온도 등)이 일정할 때 열대 우림에서 아침 6시~ 10시 사이에 광합성이 일어날 것으로 예측할 것이다. 하지만, 식물은 24시간 주기 리듬을 가지기 때문에, 실제 광합성은 낮 동안 증가한다.”라는 것을 알았다.
연구자들이 말한 바로는, 생체시계는, 식물이 증가하는 온도 아래 생존할 수 있는 주요 요인일 수 있으며, 최적화된 생체리듬 조절 없이 식물은 “기후변화에 적응하는 데 더 어려움을 겪을 것이며 생존에 있어 스트레스를 받을 것”이라 말한다. 연구팀은 현재 생태학적 관점에서 “이 주제의 가치가 과소평가되어 왔다.”라는 점을 지적하고 더 많은 연구를 수행하고자 계획 중이다.
작성일:2010-05-25 15:31:18 152.99.82.30