식물에 대한 사실들

식물에 죽음은 있는가 - 생명의 본질에 다가가는 일주일 동안의 사색
이나가키 히데히로 지음, 이소온 옮김 / 북멘토(도서출판) / 2026년 1월

 연휴 이틀째다. 요즘처럼 자극적인 쇼츠가 범람해 긴 글을 읽기 힘들어진 현대의 젊은 세대들에게 독서는 고역일 것이다. 그래서 이해하기 어렵겠지만 독서는 인간의 좋은 휴식 행위 중 하나다. 물론 매우 읽기 어렵고 거기에 두껍기까지 한 벽돌 책을 본다면 그건 휴식이라고 보기 좀 어려울 것 같다. 하지만 가벼운 소설이나 약간의 지적 즐거움이나 감동을 주는 책을 보는 것이라면 그건 분명 휴식일 것이다. 

 책 '식물에 죽음은 있는가'는 가벼운 지적 즐거움을 주는 책에 속하는 것 같다. 책의 두께가 얇고, 식물에 대한 잘 모를만한 상식이 가볍고도 깊게 들어가 있다. 저자는 식물학자로 제자의 터무니 없으면서 깊은 질문에 대해 매요일 답하는 형식으로 책을 썼다. 하루 한 장씩 요일에 맞춰 읽는 재미도 있겠다.

 과거 생물을 단순히 동물과 식물, 균류로 구분하던 시절도 있었지만 지금은 대충 5계설이다. 동물, 식물, 버섯 같은 다세포 균류, 대장균 같은 단세포 진핵생물, 박테리아 같은 원핵 생물이다. 지구에는 산소가 상당량 있지만 처음부터 그랬던 것은 아니다. 산소는 27억년 전 광합성을 통해 스스로 에너지를 만들어내는 단세포 생물이 생겨나고 그들이 대량 번식하면서 생겨났다. 그런 환경에서 대부분의 생물이 진화해 산소가 생명의 필수요소 같지만 사실상 산소는 맹독에 가깝다. 반응성이 매우 높기 때문이다. 깎아놓은 사과가 금새 갈변하고, 금속이 쉽게 녹슬고, 모든 것들이 잘 산화하여 망가지는 것을 보면 이 기체의 독성이란 것은 쉽게 짐작이 간다. 우리도 건강상 그 활성산소란걸 매우 두려워하지 않는가. 

 실제 산소가 대량 발생하고 나서 많은 단세포 생물들이 사멸한 것으로 추정된다. 지하 깊은 곳이나 해저 깊은 곳의 무산소 환경에서나 과거이 일부 생물들이 살아남았다. 하지만 산소는 반응성이 큰 만큼 폭발적 에너지를 주는 장점이 있었고 이를 활용하는 방법을 찾아낸 후대들이 폭발적으로 진화했다. 에너지를 많이 쓰는 호흡이란 것을 개발해내어 단세포를 넘어 다세포 생물로의 진화가 이어진 것이다.

 식물을 동물과 달리 움직이지 않는다. 당연해 보이지만 움직이는 것은 상당한 이점이 있기에 이걸 포기한 것이 이상스레 여겨지기도 한다. 하지만 움직이는데는 상당한 비용과 완전히 다른 신체구조, 신경계가 필요하다. 그리고 무엇보다 동물이 움직이는 이유는 다른 것을 잡아먹는 종속영양을 하기에 움직이고 또 도망가야 하기 때문이다. 식물은 스스로 에너지를 만들어내기에 그럴 필요가 없다. 하지만 전혀 움직이지 않는 것은 아니다. 식물은 자세히 살펴보면 광합성 효율을 높이기 위해 잎의 각도를 지속적으로 조절한다. 그리고 소크테리아 엑소리아라는 식물은 뿌리를 문어의 다리처럼 사용해 빛이 닿는 곳으로 이동이 가능하다. 다만 1년에 겨우 수십센티를 움직일 수 있을 뿐이다. 

 식물은 세포에 동물과 다르게 세포벽이 있다. 단세포 생물은 세포가 작은 것이 오히려 났다. 움직이기에는 세포가 작은 것이 났기 때문이다. 하지만 식물세포는 엽록체가 생겨난 이래로 더 많은 엽록체가 세포 안에 있는 것이 유리하기에 세포가 커졌다. 세포가 안정적으로 커지려면 경계가 튼튼해야 했다. 그리고 다세포로 진화하면서 키가 커지게 되었는데 동물과는 다르게 뼈대가 없으므로 세포를 쌓아 올리려면 무게를 견디기 위해 세포층이 단단해야 했다. 그래서 세포벽이 생겨난 것이다. 

 그리고 동물 중에도 놀랍게도 광합성을 하는 것들이 있다. 바다민달팽이는 광합성을 한다. 이들은 해조류를 먹는데 해조류 안에 있는 엽록체를 소화시키지 않고 체내로 흡수하여 광합성에 활용한다. 그래서 먹이가 없어도 광합성으로 에너지를 얻는다. 녹색아메바도 그렇다. 동물이지만 클로렐라라는 해조류의 엽록체로 광합성을 한다.

 식물은 바다에서 육지로 오면서 이끼같은 존재였다. 그러다 고생대, 중생대를 거치며 거대한 양치식물로 진화한다. 나무가 된 것이다. 사람들은 대개 풀에서 나무로 진화한 것으로 생각하지만 사실 풀이 가장 최근 진화한 버전이다. 겉씨 식물은 밑씨가 겉에 노출된다. 성숙한 밑씨를 비 바람에 노출시키면 위험하기에 꽃가루가 날아와 닿은 것을 확인한 후에야 밑씨를 성숙시켜 수정을 준비한다. 이방식은 매우 느리다. 꽃가루가 닿아 수정하기까지 몇 달에서 1년이상 걸린다.

 속씨식물은 밑씨를 씨방안에 지키고 화분이 오기전 미리 성숙시켜 놓았다가 꽃가루가 날아오면 바로 수정시켜 씨앗을 생성한다. 이 방식은 수 시간에서 수 일이면 수정이 된다. 혁명적 속도 개선이다. 이는 진화의 속도를 높일 수 밖에 없다. 속씨 식물이 진화한 것은 백악기 말기로 당시는 지각변동이 심해 기후가 급변한 시기다. 기후가 안정적이지 않으니 빠른 진화가 선호된 것이다. 속씨식물은 꽃을 진화시켜 수분의 정확도를 높였다. 그리고 더 나아가 풀을 진화시켰다. 풀은 나무와 다르게 1년만에 자손을 남겨 진화의 속도를 높인다. 결국 풀은 긴 수명대신 빠른 진화와 번식을 선택한 것이다. 

 인간 입장에서 나무를 번식시키면 두 가지 문제점이 발생한다. 우선 종자를 심으면 번듯한 나무로 성장하기까지 너무 오랜 시간이 걸린다. 그리고 종자를 심으면 그 종자가 부모와 비슷하다는 보장이 없다는 것이다. 이를 해결하는 방법이 식물의 일부를 번식시키는 영양번식이다. 삽목과 접목이다. 삽목은 식물의 가지를 땅에 묻는 식으로 번식시키는 것이다. 접목은 서로 다른 식물들을 합치는 방법이다. 

 지베렐린이라는 식물 호르몬은 화분의 움직임을 막고 과실의 비대화를 촉진한다. 그래서 포도송이를 지베렐린에 담그면 씨없는 포도가 된다. 생물은 대부분 2배체다. 염색체가 두 쌍이라서다. 두 쌍인 이유는 생식시 감수분열을 하기 위해서다. 씨없는 수박은 감수분열을 막아서 만든 것이다. 그러면 두 배체가 수정하여 4배체가 된다. 그러면 이 4배체가 평범한 2배체랑 교배하면 3배체가 탄생한다. 이 3배체는 염색체가 3개가 한세트이므로 반으로 쪼개지는 감수분열이 불가능하다. 그래서 화분이나 밑씨가 없는 씨없는 수박이 만들어지는 것이다. 

 바나나는 바로 3배체라 씨가 없다. 씨없는 수박도 사실 바나나에서 착안한 것이다. 3배체는 돌연변이로 보통 자연계에서 발생하면 자손을 남기지 못하기에 사라진다. 다만 식물은 종속번식외에도 영양번식을 하기에 이는 남아서 번식할수 있다. 마치 바나나가 그런것처럼 말이다.

 살아있는 나무는 놀랍게도 대부분의 세포가 죽은 세포다. 나무의 살아있는 부분은 겉부분 뿐이다. 겉부분에만 부드러운 세포가 있고 여기만 살아있다. 살아있는 세포가 세포분열을 거듭하여 줄기를두껍게 하고 안쪽의 세포는 죽어간다. 나무의 나이테는 세포들이 살아간 흔적이다. 사실 인간의 몸에도 죽은 세포는 있다. 손톱, 머리카락, 피부의 각질층이 죽은 세포다. 

 거의 모든 생물은 죽음을 맞이하고, 우리는 죽지 않으려고 노력하며 최근 발달한 과학기술에 기대를 걸고 있는 사람도 적지 않다. 그런데 죽음은 생물이 진화과정에서 최근 발명한 것이다. 불로불사가 생명의 원래 모습인 것이다. 단세포 생물이 계속 분열하며 죽음을 맞지 않는 것. 이것이 생명의 본래 모습에 가깝다. 하지만 생명이 복잡해질수록 이 분열은 한계를 명백히 보인다. 짚신 벌레의 경우, 분열의 한계에 도달하면 다른 개체의 근처로가서 유전자를 교환하고 죽는다. 

 생물이 죽는 이유는 변화하는 환경에 적응하기 위해서다. 한 개체가 무한히 살아가면 좋지만 돌연변이를 통한 진화로 환경에 대응하는 방법이 사라진다. 이를 위해서는 개체가 죽고 다음개체에 유전자를 복제하는 과정으로 대응해야 한다. 그것이 죽음인 것이다. 

 다세포 생물은 진화하며 겉은 바깥 환경에 노출되고, 내부는 편해졌다. 그러다보니 내부는 바깥에 영양을 공급하는 식으로 역할이 분화했다. 역할분담과 더불어 세포간의 물질을 주고 받는 신호전달도 발달했다. 이것이 고도로 복잡해지자 세포분열만 반복하면 몸이 비대해지기만 하고 새로운 개체로 증식하지 못하는 문제가 있다. 그래서 다세포 생물은 세포분열을 하면 낡은 세포가 죽는 시스템을 고안했다. 다만 이 시스템은 워낙 분열과정이 많아 고장을 일으키기도 하는데 그것이 암이다. 

 식물세포는 분자전능성을 유지한다. 어느 세포든 심으면 온전한 개체로 자라나는 것이다. 인간을 포함한 동물의 세포는 분자전능성을 어느 순간 상실했다. 아마도 몸전체의 질서유지때문일 것이다. 그리고 움직이지 못하는 식물은 위기의 순간 어느 부분이라도 살아남아 땅에 닿아서라도 생존해야 했기에 분자전능성 유지가 필요했을 것이다. 식물의 접목기능도 놀라운 기능이다. 서로 다른 개체가 서로 붙어서 하나가 되어 생존하는 것이다. 이것 역시 움직이지 못하기에 생존을 위해 남겨진 기능으로 보인다.