식물 전체 웹은 식물들이 서로 소통할 수 있게 해주는 복잡한 네트워크임을 엣지 힐 대학교의 스벤 바트케 박사가 설명함.
오늘 아침, 내 여섯 살짜리 아이가 우리 침실에 들어와 책에서 이야기를 읽기 시작함. 그녀는 페이지의 각 단어를 따라가며 천천히 완전한 문장을 형성함. 가끔씩 그녀는 넘어지며 '재미있는 단어'에 대해 도움을 요청했지만, 책이 끝날 무렵에는 눈 속의 곰에 대한 이야기를 들려줌.
언어적 소통은 인간이 종으로서 성공할 수 있었던 많은 이유 중 하나임. 서로에게 위험을 경고하고 복잡한 정보를 전달하는 우리의 말하기 능력은 매우 중요함.
하지만 인간과 다른 동물들만이 정교한 소통을 발전시킨 것은 아님. 많은 사람들은 식물을 수동적이라고 생각하지만, 식물들도 서로 상호작용하는 방법이 있음. 이 아이디어는 꽤 오래전부터 존재해왔으며, 심지어 아바타와 같은 할리우드 영화에도 영감을 주었음.
하지만 최근 과학은 식물의 소통 시스템이 우리가 상상했던 것보다 더 복잡할 수 있음을 보여줌.
이러한 소통 네트워크는 민감하고 균형을 이루고 있음. 만약 전 세계 네트워크 시스템이 갑자기 고장난다면 우리의 세계가 얼마나 혼란스러울지 상상해보면 됨. 최근의 크라우드스트라이크 IT 중단 사건은 이러한 시스템이 얼마나 섬세한지, 그리고 소통이 얼마나 중요한지를 보여주는 한 예임 - 식물에게도 마찬가지임.
말할 수 없는 유기체들이 서로 정보를 전달하는 방식을 이해하기 위해서는 인간도 비언어적 소통 시스템을 가지고 있다는 것을 이해하는 것이 중요함. 여기에는 우리의 시각, 후각, 청각, 미각, 촉각이 포함됨.
예를 들어, 천연가스 회사는 천연가스에 메르캅탄이라는 화학 물질을 추가하여 누출을 경고하는 독특한 '썩은 계란' 냄새를 줌. 또한 우리는 수화 언어를 발전시켰고, 많은 사람들이 입술 읽기에 능숙함.
이러한 감각 외에도 우리는 평형 감각(균형과 신체 자세를 유지하는 능력), 고유 감각(신체 부위의 상대적 위치와 힘을 감지하는 감각), 온도 감각(온도 변화 감지), 통각(통증 감지 능력)을 가지고 있음. 이러한 모든 능력 덕분에 인간은 자연 세계와의 소통과 상호작용에서 매우 정교해짐.
다른 종, 특히 식물들은 그들만의 방식으로 정보를 퍼뜨리기 위해 감각을 사용함.
대부분의 사람들은 갓 깎은 잔디의 냄새에 익숙함. 잔디 식물에서 방출되는 휘발성 화학 물질은 포식자 - 이 경우 잔디 깎는 기계 - 가 존재함을 인근 식물들에게 알리는 방법 중 하나임. 식물들은 청각적 신호를 사용하기보다는 화학적 소통을 사용함. 하지만 식물의 소통은 휘발성 물질로 끝나지 않음.
최근 과학자들은 식물들이 얼마나 잘 연결되어 있고, 동료들에게 메시지를 얼마나 효율적으로 보낼 수 있는지를 발견함. 이웃 식물 감시 네트워크가 발견됨.
예를 들어, 전기 생리학은 식물 내 및 식물 간의 전기 신호가 어떻게 전달되고 해석되는지를 연구하는 비교적 새로운 과학 분야임. 기술과 인공지능(AI)의 주요 발전 덕분에 우리는 지난 몇 년 동안 이 연구 분야에서 상당한 성장을 보았음.
과학자들은 전기 신호 소통을 현대 온실에 통합하여 작물의 물주기 모니터링이나 영양 결핍 감지 등을 제어하는 놀라운 발견의 경계에 있을 수 있음.
과학자들은 침술 바늘과 유사한 작은 전기 프로브를 삽입하여 전기 신호의 변화가 물, 영양소 운반 및 중요한 당으로의 빛 변환과 같은 식물 성능과 어떻게 관련되는지를 테스트함.
연구자들은 심지어 모바일 폰에서 전기 신호를 보내 식물 행동에 영향을 미쳐서 비너스 파리잡이 식물의 잎을 열거나 닫는 기본적인 반응을 하게 만들었음.
곧 우리는 우리의 작물 언어를 완전히 번역할 수 있을지도 모름.
식물 간의 많은 소통은 지하에서 발생하며, '우드 와이드 웹'으로 알려진 대규모 균류 네트워크에 의해 촉진됨. 이 균류 네트워크는 나무와 식물을 지하에서 연결하여 물, 영양소 및 정보를 공유할 수 있게 해줌. 이 시스템을 통해 나이 많은 나무는 어린 나무가 성장하도록 도와줄 수 있으며, 나무들은 해충과 같은 위험에 대해 서로 경고할 수 있음.
이것은 나무와 식물이 서로를 지원하고 소통할 수 있도록 돕는 지하 인터넷과 같음. 이 네트워크는 광범위하며, 80% 이상의 식물이 연결되어 있다고 믿어져 세계에서 가장 오래된 소통 시스템 중 하나임.
인터넷이 우리를 연결하고 아이디어, 지식 및 정보를 공유하여 의사결정에 영향을 미칠 수 있게 해주는 것처럼, '우드 와이드 웹'은 식물들이 공생 균류를 사용하여 환경 변화에 대비할 수 있게 해줌.
하지만 화학 물질, 산림 파괴 또는 기후 변화로 인해 토양을 방해하면 이러한 네트워크의 소통 노드가 방해받아 물과 영양소 순환에 영향을 미쳐 식물들이 덜 정보에 기반하고 연결되게 만듦. 이러한 네트워크를 방해하는 것에 대한 연구는 아직 많이 이루어지지 않았음.
하지만 우리는 식물의 방어 반응 및 유전자 조절과 같은 반응 행동이 그들이 연결된 균류 네트워크에 의해 변경될 수 있다는 것을 알고 있음.
따라서 이러한 소통 단절은 그들을 더 취약하게 만들 수 있으며, 전 세계 생태계를 보호하고 복원하는 것을 더 어렵게 만들 수 있음. 과학자들이 이러한 매우 복잡한 네트워크에 대해 배워야 할 것이 많음.
우리는 아이들이 읽는 법을 배우는 것이 중요하다는 것을 알고 있음. 그들이 주변 세계를 탐색할 수 있도록 하는 것. 식물 소통을 단절하지 않도록 하는 것도 똑같이 중요함. 결국 우리는 우리의 웰빙과 생존을 위해 식물에 의존하고 있음.
스벤 바트케 박사
스벤 바트케 박사는 엣지 힐 대학교의 식물 과학 독립 연구원이며 생물학 연구 및 지식 부서의 부책임자임. 그는 더블린 트리니티 대학교에서 식물 생물학 박사 학위를 취득함. 그의 연구 관심사는 작물 과학, 열대 생태학 및 분류학임.
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