학문
색다른콜리160
벼는 물속에 잇어도 썩지 않는 이유가 몰까여?
다른식물들 밀 같은거는 물속에 안들어간다고아는데여 벼는 물속에 들어가잇는데 숨을 어트케 쉬는것인지 답변을통해알고시퍼여?
3개의 답변이 있어요!
안녕하세요, 콜리님. 이중철 전문가입니다.
벼가 물속에 잠겨 있어도 썩지 않고 건강하게 숨을 쉴 수 있는 비결은 온몸에 공기가 지나다니는 전용 파이프라인인 통기조직을 갖추고 있기 때문입니다. 밀이나 다른 밭작물과 달리 벼는 이 특수한 숨길을 통해 지상의 산소를 물속 뿌리까지 원활하게 배달할 수 있으며, 뿌리 주변에 스스로 화학적 방어막을 형성해 흙 속의 유독 물질이 침투하는 것을 완벽하게 차단하고 있어요.
1. 지상에서 뿌리까지 산소를 보내는 빨대, 통기조직
밀이나 보리 같은 대부분의 밭작물은 물에 잠기면 며칠 채 버티지 못하고 뿌리가 썩어 죽고 맙니다. 흙 속의 미세한 틈새에 들어 있던 산소가 물에 밀려나면서 뿌리가 숨을 쉬지 못해 질식하기 때문인데요. 하지만 벼는 진화 과정에서 통기조직(Aerenchyma)이라는 독특한 내부 구조를 발달시켰습니다. 벼의 잎과 줄기, 그리고 뿌리 세포들을 미세하게 들여다보면, 세포들 사이에 길게 구멍이 뚫려 있는 빈 공간들이 그물망처럼 서로 연결되어 있습니다. 이 연결 통로는 지상에 노출된 잎에서 흡수한 산소를 물속 깊은 곳에 있는 뿌리 끝까지 막힘없이 수송하는 거대한 빨대 역할을 합니다. 덕분에 벼는 흙 속에 산소가 전혀 없는 늪지대나 논물 속에서도 세포 호흡을 정상적으로 유지하며 숨을 쉴 수 있습니다.
2. 뿌리 끝에서 만들어지는 산소 방어막과 독성 물질 차단
물에 잠긴 논바닥 흙 속에는 산소가 없기 때문에, 유기물이 분해되는 과정에서 황화수소나 환원된 철이온 같은 식물에게 매우 치명적인 독성 물질들이 많이 만들어집니다. 일반 식물은 이 독성 물질들이 뿌리로 스며들어 뿌리가 까맣게 썩어 들어가게 됩니다. 벼는 이를 막기 위해 방사상 산소 손실(Radial Oxygen Loss)이라는 놀라운 과학적 방어 기전을 가동하는데요. 통기조직을 타고 뿌리 끝까지 내려온 산소 중 일부를 뿌리 표면 밖으로 의도적으로 흘려보내는 것인데요. 이렇게 새어 나온 산소는 뿌리 주변의 흙을 산화시켜 산소 방어막을 형성합니다. 이 방어막 안에서 해로운 철이온은 산소와 반응해 녹이 슨 붉은색의 산화철 고체로 변해 무해해지고, 황화수소도 독성이 없는 물질로 바뀌게 됩니다. 가을철에 벼 뿌리를 뽑아보면 붉은 녹이 슨 것처럼 주황빛을 띠는 이유가 바로 이 산소 방어막 때문인 것이지요.
3. 산소 유출과 유해 물질 침투를 막는 단단한 세포벽
산소를 뿌리 끝까지 안전하게 전달하고 외부의 독소가 침투하는 것을 완벽히 차단하기 위해 벼의 뿌리 외벽은 매우 단단하게 설계되어 있습니다. 벼 뿌리의 바깥쪽 세포층에는 수베린이나 리그닌과 같은 물과 기체가 잘 통과하지 못하는 단단한 물질들이 축적되어 방수벽을 형성하는데요. 이 방수벽은 통기조직을 타고 내려오던 귀한 산소가 뿌리 중간에서 엉뚱하게 다 빠져나가지 않도록 꽉 붙잡아두는 역할을 합니다. 동시에 흙 속에 존재하는 유해한 화학 물질들이 뿌리 내부의 핵심 관다발 조직으로 무단 침투하는 것을 막아주는 튼튼한 성벽 역할도 겸하고 있습니다.
정리하자면,
벼가 물속에 계속 잠겨 있어도 숨을 쉬고 썩지 않는 이유는 잎과 뿌리를 하나로 연결하는 미세한 공기 통로인 통기조직을 통해 지상의 산소를 물속 뿌리까지 원활히 배송하기 때문이며, 뿌리 끝에서 일부 산소를 흘려보내 주변의 해로운 유독 물질을 무해한 성분으로 변환시키는 산소 방어막을 구축하고, 뿌리 겉면에는 단단한 방수벽을 쌓아 산소의 무분별한 유출과 독소의 침투를 이중으로 완벽하게 방어하기 때문입니다.
※ 질문자님을 포함하여 소중한 분들의 건강, 재산과 안전을 지키고, 혹시나 발생할 수 있을 다양한 문제 상황에 놓이지 않기 위해서라도 저를 포함하여 다양한 토픽에서 활동하는 모든 전문가분들의 아하 지식커뮤니티에서의 답변은 예외 없이 참고 용도로만 유용하게 활용하시기 바랍니다.😉
채택된 답변결론부터 말씀드리면 벼가 물 속에서도 썩지 않는 이유는 잎부터 뿌리까지 연결된 공기 통로, 즉 통기조직을 가지고 있기 대문입니다.
보통의 밭작물은 물에 잠기면 뿌리가 숨을 쉬지 못해 금방 질식해 썩어버리게 됩니다.
하지만, 벼는 물 밖에 있는 잎으로 산소를 흡수해 빨대 같은 통로를 통해 물속 뿌리까지 전달하고, 그 덕분에 흙 속에 산소가 전혀 없어도 뿌리가 숨을 쉴 수 있는 것입니다.
또한, 뿌리 끝에서 산소를 살짝 내뿜어 물속 땅에 쌓인 유독 물질을 중화시키는 방어벽도 펼치고 있죠.
결론적으로 벼는 스스로 산소를 공급하고 독성을 막는 구조 덕분에 물 속에서도 썩지 않는 것입니다.
안녕하세요. 임형준 수의사입니다.
벼도 완전히 물속에 잠기면 오래 버티지 못합니다. 논에서는 잎과 줄기가 물 위에 있어 공기를 받아들이고 ,내부의 빈 공기 통로인 '통기조직'을 통해 산소를 뿌리까지 전달합니다. 또 뿌리에서 산소가 새는 것을 줄여 물에 잠긴 흙에서도 썩지 않고 견딥니다.