잘려나간 나뭇가지에는 왜 새순이 다시 자라나나요?

Question

나무를 가지치기해도 다시 새로운 가지와 잎이 자라나는데, 동물과 다르게 식물이 이렇게 강한 재생능력을 갖게 된 이유가 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 임형준 수의사입니다.

나무가 가지치기 후 다시 새순을 내는 이유는 식물이 성장 점을 여러 곳에 가지고 있기 때문입니다 .줄기와 가지 안에는 잠재적인 눈(새싹)이 있어, 위쪽 가지가 잘리면 남아 있는 눈이 활성화되어 새로운 가지를 만들 수 있습니다 .식물은 움직일 수 없기 때문에 동물처럼 도망가기보다 손상된 부위를 회복하고 다시 성장하는 방향으로 진화 했습니다 .또한 광합성을 통해 에너지를 만들어 스스로 재생할 수 있는 구조를 가지고 있어 강한 재생능력을 보입니다 .다만 모든 식물이 같은 능력을 가진 것은 아니며 종류에 따라 회복력 차이가 있습니다.

Answer 2

식물은 이동할 수 없는 생태적 한계로 인해 외부 충격으로 신체 일부가 손상되더라도 생존할 수 있도록 세포 분열 능력을 유지하는 휴면 싹인 잠아를 줄기 곳곳에 배치하고 식물 호르몬인 옥신과 사이토키닌의 농도 균형 변화를 통해 신속하게 새로운 조직을 재생시키는 방향으로 진화했습니다. 동물과 달리 식물의 세포는 줄기세포처럼 다양한 형태의 조직으로 다시 분화할 수 있는 분화 전능성을 평생 유지하기 때문에 가지가 잘려 나가 억제 물질인 옥신의 공급이 끊기면 휴면 상태이던 곁눈이 활성화되면서 새로운 가지와 잎을 터뜨립니다. 이러한 뛰어난 재생 능력은 바람이나 포식자 등에 의해 일상적으로 손상을 입는 자연환경에서 식물이 죽지 않고 지속해서 빛과 수분을 흡수하여 생명을 유지하기 위한 필수적인 생존 기전입니다.

Answer 3

가장 큰 이유는 환경에서 도망칠 수 없는 식물이기에 최대한 환경에 적응해 살아남기 위한 생존 전략입니다.

식물은 앞서 말씀드린대로 도망칠 수 없기 때문에 끝없이 분열하는 줄기세포 집단인 분열조직을 가지 끝과 줄기 속에 가지고 있으며, 가지가 잘리거나 손상되는 것을 대비한 예비 생장점도 가지고 있습니다.

그래서 이미 분화된 식물 세포도 상처를 입으면 다시 줄기세포 상태로 돌아가 새로운 조직을 만듭니다.

게다가 필수 장기에 의존하는 동물과 달리 식물은 마디-잎-눈이라는 단위가 반복 연결된 구조라 일부를 잃어도 생존이 가능합니다. 그래서 신체의 80~90%가 손상되어도 남아있는 모듈 하나와 뿌리만 살아있다면 전체 형태를 완전히 복원할 수 있습니다.

결국 환경에서 도망칠 수 없는 식물은 언제든 일부를 잃을 수 있다는 전제하에 온몸에 예비 줄기세포를 배치하고 세포 재생을 할 수 있도록 진화했기 때문에 강력한 재생 능력을 가지는 것입니다.