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기억상실은공식인가
식물 뿌리는 어떻게 물이 있는 방향을 찾아서 자라나요?
화분에 물을 한쪽에만 주면 뿌리가 그쪽으로 뻗어나간다고 하는데, 눈도 없는 뿌리가 어떻게 수분이 있는 방향을 감지하고 그쪽으로 성장 방향을 정하는 건지 궁금합니다.
3개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 네. 식물 뿌리는 뿌리 주변의 수분 농도 차이를 감지하고 그 차이에 따라 성장 속도를 조절함으로써 물이 많은 방향으로 자랄 수 있으며, 이 현상을 수분굴성이라고 합니다. 뿌리 끝부분에는 주변 환경의 변화를 감지하고 성장 방향을 조절하는 조직이 있습니다. 토양의 한쪽이 다른 쪽보다 촉촉해지면 뿌리 주변의 수분 상태와 수분 퍼텐셜에 차이가 생깁니다. 뿌리는 이러한 환경 차이를 감지하고, 특히 뿌리 끝의 근관과 신장대 주변의 세포에서 여러 신호를 만들어냅니다.
이때 중요한 역할을 하는 식물호르몬이 ABA와 옥신인데요, 토양이 건조해지면 ABA와 같은 신호물질의 농도가 변화하고, 뿌리의 세포는 수분 부족에 대응하여 유전자 발현과 세포 성장을 조절합니다. 또한 뿌리 끝에서는 수분 상태에 따라 옥신의 분포가 달라지면서 뿌리의 양쪽에서 세포가 자라는 속도에 차이가 생길 수 있습니다. 뿌리는 이 미세한 성장 차이가 누적되면서 결국 한쪽으로 휘어집니다. 즉 수분 농도 차이 감지 → 세포 신호 변화 → 호르몬 분포 변화 → 양쪽 세포의 성장 속도 차이 → 뿌리가 물이 많은 방향으로 휘어지는 이라는 과정에 가깝습니다. 하지만 뿌리가 항상 물이 많은 쪽으로 자라는 것은 아닙니다. 뿌리의 가장 중요한 목적은 단순히 물을 향해 이동하는 것이 아니라 수분과 무기염류를 안정적으로 확보할 수 있는 토양 영역을 탐색하는 것인데요, 따라서 토양의 산소 농도, 염분 농도, 중력 방향, 온도, 양분 농도 등이 함께 영향을 줍니다. 특히 화분에 물을 한쪽에만 주었을 때 뿌리가 그쪽으로 반드시 곧장 몰리는 것도 아닙니다. 물이 토양을 따라 확산되면서 수분 구배가 형성되고, 뿌리는 수분굴성뿐 아니라 중력굴성, 화학굴성 및 양분에 대한 반응 등을 동시에 이용해 성장 방향을 결정합니다. 감사합니다.
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채택된 답변식물이 눈을 가진 것은 아니지만, 뿌리 끝의 뿌리 골무 조직은 흙 속 수분 농도를 상당히 정확히 감지할 수 있습니다.
그래서 이를 바탕으로 자극이 발생하고, 식물의 성장 호르몬인 옥신을 통해 뿌리가 뻗어가게 됩니다.
그런데, 뿌리에서는 특이하게 옥신 농도가 높은 쪽의 세포 성장이 억제되는 성질이 있어 수분 차이가 생기면 옥신은 물이 부족하고 건조한 쪽으로 집중 이동합니다.
그 결과, 옥신이 적은 수분이 많은 쪽 세포는 빠르게 길어지고, 옥신이 많은 건조한 쪽은 성장이 멈추게 되죠.
결국 양쪽의 성장 속도가 달라지면서 뿌리는 자연스럽게 물이 있는 방향으로 꺾여 자라게 되는 것입니다.
심지어 뿌리는 아래로 자라려는 중력 반응보다 물을 찾는 굴수성을 우선하여 자라기도 하는데, 결국 뿌리는 물을 감지하는 능력과 호르몬 조절을 통해 물을 찾아 뻗어 나가는 것입니다.
안녕하세요. 임형준 수의사입니다.
식물의 뿌리는 눈으로 물을 보는 것이 아니라 뿌리 끝의 세포가 수분차이를 감지해 성장 방향을 조절합니다. 물이 많은 쪽에서는 세포의 성장과 호르몬 분포가 달라지면서 뿌리가 그 방향으로 더 많이 자라는데, 이를 수분굴성이라고 합니다 .즉 뿌리는 주변의 수분 농도 차이를 감지해 생존에 유리한 방향으로 성장하는 것입니다.