낙엽수의 큐티클층과 열손실 관계가 궁금해요
학교에서 선생님이 낙엽수의 큐티클층이 얇아서 열손실이 크다고 했는데 큐티클이 수분 손실과 관련이 있다곤 배웠지만 열손실과는 어떤 관계가 있는지 알 수가 없습니다. 큐티클층이 얇으면 열손실이 큰지 그리고 큐티클층과 열손실이 어떤 관계가 있는지 궁금합니다.
안녕하세요.
식물 잎에서의 큐티클층과 열손실의 관계에는 두 가지 측면이 있습니다.
1) 큐티클층은 그 자체로 잎 표면의 두께를 늘려 열손실을 줄여주는 효과가 있습니다. 두꺼운 옷이 얇은 옷 보다 더 따뜻한 것과 동일한 이치입니다.
2) 말씀해주신 대로 잎에서의 큐티클층은 식물의 수분 손실을 줄여주는 효과가 있습니다. 그리고 물은 비열이 높은 편이라 열을 온도 유지에 큰 도움이 됩니다. 수분을 많이 지니고 있는 편이 그렇지 못한 경우보다 온도 유지에 도움이 됩니다.
답변이 도움이 되셨으면 좋겠습니다.
읽어주셔서 감사합니다.
선생님 말씀대로 큐티클층이 얇으면 열 손실이 커집니다.
왜냐하면 큐티클이 수분 증발을 막는 주요 방어벽이기 때문입니다.
큐티클층은 잎 표면을 덮는 왁스질의 지질 보호막으로, 앞서 말씀드린대로 주 기능은 수분 손실을 최소화하는 것입니다.
그리고 잎 속의 물이 수증기로 변해 공기 중으로 나갈 때, 주변의 열을 흡수하는데, 이 흡수된 열을 기화열이라고 합니다.
따라서 낙엽수처럼 큐티클층이 얇으면 수분 증발을 막는 능력이 약해져 증산 작용이 활발해지고, 증산이 많아지면 잎은 수분을 기화시키는 과정에서 더 많은 기화열을 빼앗기게 되므로, 결과적으로 열 손실이 커지게 되는 것입니다.
안녕하세요.
큐티클은 왁스 성분이 풍부한 열전도율이 낮은 층인데요, 물이나 공기보다 열이 잘 전달되지 않는 물질로 이루어져 있습니다. 이때 큐티클은 수분 손실 억제가 주기능이지만, 부수적으로 열 이동을 막는 물리적 막이기도 합니다.낙엽수는 계절성 환경인 온대지역에 적응해 있어, 성장 시즌에는 광합성을 최대로 해야 하기 때문에 다음과 같은 특징을 가집니다. 잎이 얇고 기공 밀도가 높고 큐티클도 상대적으로 얇고 호흡·물질교환이 활발한데요 그 결과, 얇은 잎 + 얇은 큐티클 = 외부 온도 변화가 내부로 더 쉽게 전달되기 때문에 열손실이 커질 수밖에 없습니다. 이 때문에 낙엽수는 겨울이 오면 잎을 떨어뜨려 추운 계절 동안 잎을 유지하는 데 드는 에너지 손실을 피하는 방식으로 진화했습니다.
상록활엽수나 침엽수는 잎을 오래 유지해야 하므로 큐티클이 매우 두꺼운데요, 그 이유는 수분 증발 최소화, 한랭기 단열성 확보를 위함입니다. 특히 침엽수는 겨울에도 잎을 유지하기 때문에 두꺼운 큐티클 + 취성 높은 세포벽 + 수지 + 방어적 구조로 냉기에 의한 열손실과 동결스트레스를 줄이는 특징을 가집니다. 감사합니다.
안녕하세요. 이상현 전문가입니다.
큐티클은 기본적으로 수분 증발을 막는 막이지만, 실제 잎에서의 열손실 대부분은 수분증발로 인핸 기화열로 이루어지기 때문에,
큐티클이 얇으면 수분이 더 쉽게 빠져나가가 그만큼 열도 함께 빠져나가는 효과가 커집니다.
특히 낙엽수는 계절변화에따라 증산조절이 필요한데, 큐티클이 두꺼운 상록수보다 얇아서 증산, 열 교환이 비교적 크기떄문에
추운계절에는 잎을 떨어뜨려서 손실을 줄이는 전략을 택하는것입니다.
감사합니다.
낙엽수의 큐티클층이 얇아 열 손실이 크다는 설명은 일반적인 생물학적 사실과 일치하는 내용이 아닙니다. 큐티클층은 주로 수분 증발을 막아 식물의 수분 손실을 방지하는 역할을 하며, 열 손실은 주로 잎의 표면적, 기공을 통한 증산 작용, 그리고 잎 자체의 열전도 특성 등에 의해 결정됩니다. 낙엽수는 겨울이 되면 잎을 떨어뜨려 환경에 적응하는 특성을 가지는데, 이는 추운 계절에 잎을 유지하며 수분 손실 및 냉해를 입는 것을 피하기 위한 전략입니다. 반면, 상록수는 겨울에도 잎을 유지하기 위해 두꺼운 큐티클층을 발달시켜 수분 손실을 최소화하고, 이는 단열 효과를 통해 온도 변화에 대한 저항성을 높이는 부가적인 역할도 할 수 있습니다. 따라서, 낙엽수의 큐티클층이 얇다는 사실 자체보다는, 낙엽 자체가 겨울철 환경 적응의 핵심이며, 큐티클층의 두께가 직접적으로 열 손실을 결정하는 주요 원인은 아닙니다.