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직진만이살길
선인장은 사막에서 어떻게 물 없이도 오래 살 수 있나요?
선인장이 건조한 사막 환경에서도 생존한다고 하던데, 다른 식물과 다르게 어떤 구조적 특징을 가지고 있길래 물이 거의 없는 환경에서도 버틸 수 있는 건지 궁금합니다.
3개의 답변이 있어요!
선인장은 사막에서 살아남기 위해 다른 식물과는 전혀 다른 구조를 가지고 있습니다.
눈에 보이는 큰 변화는 잎을 가시로 바꿔 물이 증발되는 것을 막고, 줄기는 물을 저장하는 저수지 역할을 하며, 겉면이 두꺼운 왁스층으로 덮여 있어 내부 수분이 증발되는 것을 막습니다.
특히 줄기의 아코디언 주름은 비가 오면 펴지며 물을 머금고, 가뭄에는 쪼그라들며 부피를 조절합니다.
게다가 뿌리는 깊게 내려가는 대신 지표면 바로 아래에 넓게 그물망처럼 뻗어 있어 사막에 비가 내면 지표면의 물을 빠르게 흡수할 수 있습니다.
또한 낮에는 숨구멍을 굳게 닫아 수분 손실을 막고 서늘한 밤에만 숨을 쉬며 이산화탄소를 모으는 CAM 광합성 방식을 취하고 있어 호흡으로 인한 수분 손실도 막고 있죠.
이런 방식으로 수분은 적게 쓰고 최대로 저장하며 빠르게 흡수하는 방식으로 사막에서 버티는 것입니다.
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채택된 답변안녕하세요. 선인장이 사막에서 오래 살아남을 수 있는 이유는 물을 저장하고, 아끼고, 효율적으로 사용하는 여러 적응이 함께 발달했기 때문입니다. 우선 선인장은 두껍고 다육질인 줄기를 갖는데요, 선인장은 대부분의 물을 줄기에 저장하며, 비가 내리면 짧은 시간 안에 많은 양의 물을 흡수하여 오랫동안 사용할 수 있습니다. 줄기에는 점액질 성분도 있어 저장한 수분이 쉽게 빠져나가지 않도록 도와줍니다. 또한 선인장의 잎은 가시로 변했는데요, 이때 가시는 잎의 표면적을 크게 줄여 증산작용으로 잃는 물의 양을 감소시키며, 초식동물로부터 몸을 보호하는 역할도 합니다. 광합성은 잎 대신 초록색 줄기가 담당합니다. 줄기 표면에는 두꺼운 큐티클층이 발달해 있어 수분 증발을 막고, 이 덕분에 뜨거운 햇빛 아래에서도 물을 잃는 속도를 크게 줄일 수 있습니다.
뿌리 또한 사막 환경에 맞게 적응했는데요, 대부분의 선인장은 지표면 가까이에 넓게 퍼진 뿌리를 가지고 있어, 짧은 시간 내린 비도 빠르게 흡수할 수 있습니다. 일부 종은 깊은 뿌리를 함께 발달시켜 지하의 수분을 이용하기도 합니다. 생리적으로는 CAM 광합성 방식을 따르는데요, 일반 식물은 낮에 기공을 열어 이산화탄소를 받아들이지만, 선인장은 낮에는 기공을 거의 닫아 물의 손실을 줄이고, 밤에 기공을 열어 이산화탄소를 흡수해 저장합니다. 또한 낮에는 저장해 둔 이산화탄소를 이용해 광합성을 하므로 뜨거운 낮에도 물을 훨씬 적게 잃습니다. 감사합니다.
안녕하세요. 임형준 수의사입니다.
선인장은 사막 환경에서도 살아남는 건조 적응 식물입니다. 먼저 줄기 자체가 두껍고 육질화 되어 물을 저장하는 역할을 합니다 .표면의 왁스충과 가사는 증산을 줄이고, 햇빛에 의한 수분 손실을 막습니다. 뿌리는 넓게 퍼져 짧은 시간 내에 비를 흡수 할 수 있고, CAM 광합성으로 낮에는 기공을 닫고 밤에만 CO2를 흡수하여 물 손실을 최소화 합니다. 이러한 구조와 생리적 특성이 물 없이도 장기간 생존을 가능하게 합니다.