학문
즐거운가오리188
식물들도 감각기관들이 실제 존재하나요?
식물들 중에서
해충이 공격을 하면 방어물질을 뿜어내는 식물도 있고
함정을 만들어서 곤충을 잡아먹는 식물들도 있는데
이런 것을 보면 식물들도 감각기관이 존재한다고 할 수 있나요?
눈은 없어서도 시각을 대체할 만한 후각이나
촉각 이런 감각기관들이 실제로 존재하는지요?
4개의 답변이 있어요!
식물에게 동물과 같은 형태의 전용 감각기관은 존재하지 않지만, 세포 단위의 수용체와 화학적 전달 물질을 통해 시각, 촉각, 후각과 유사한 외부 자극을 정확히 감지합니다. 식물은 눈 대신 세포 표면의 광수용체를 통해 빛의 세기와 파장을 감지하고, 피부나 코 대신 세포막의 이온 채널과 수용체 단백질로 물리적 접촉이나 주변의 화학 물질을 인지합니다. 예를 들어 파리트랩은 기공 역할을 하는 감각모에 물리적 자극이 유입되면 전기 신호를 발생시켜 잎을 닫으며, 해충의 공격을 받은 식물은 휘발성 유기화합물을 방출해 인근 식물에 위험을 전달합니다. 결론적으로 신경계와 눈, 코 같은 독립된 물리적 기관은 없지만, 생화학적 수용체와 반응 기전이 식물 전반에 분포하여 동물의 감각 기능을 유기적으로 대체하고 있습니다.
채택된 답변식물에 눈이나 코 같은 별도의 감각기관은 없지만, 세포 단위에서 시각이나 후각, 촉각을 감지하는 수용체를 가지고 있습니다.
식물의 피토크롬 같은 단백질 수용체가 빛의 파장을 감지해 계절을 알아채고 빛 방향으로 줄기를 펴고, 화학적 수용체를 통해 주변 식물이 공격받았을 때 공기 중으로 뿜어내는 경고 물질 냄새를 맡고 방어 물질을 미리 준비하기도 합니다.
또한 세포막의 기계적 자극 수용체와 감각모가 물리적 접촉이나 애벌레가 잎을 씹는 미세한 진동을 감지하죠.
이런 감각기관을 눈으로 볼 수 있는 대표적인 식물이 식충식물입니다.
파리잡이풀은 감각 털이 곤충에게 두 번 이상 건드려지면 전기 신호를 발생시켜 0.1초 만에 잎을 닫아 포획하죠.
결국 동물과 형태만 다를 뿐 식물도 세포 수준에서 환경을 인지하는 감각 체계를 갖추고 있습니다.
안녕하세요. 임형준 수의사입니다.
식물에는 눈 코 같은 독립된 감각기관은 없지만, 세포 곳곳의 수용체로 빛 접촉, 중력,온도, 습도 화학물질을 감지합니다. 이를 전기 화학 신호로 전달해 성장 방향을 바꾸거나 방어물질을 만들고 함정을 닫습니다. 다만 동물처럼 의식적으로 느낀다고 보긴 어렵습니다.
안녕하세요, 즐거운가오리188님. 이중철 전문가입니다.
식물은 눈, 코, 손가락 같은 동물 형태의 독립된 감각기관은 가지고 있지 않습니다. 하지만 세포막과 세포 내부 수준에서 빛, 냄새(화학물질), 접촉, 중력 등을 매우 정밀하게 받아들이는 세포 수준의 자극 수용체를 온몸에 갖추고 있습니다. 따라서 눈이나 코는 없지만, 시각, 후각, 촉각에 대응하는 자극 수용체를 통해 주변 환경을 인식하고 해충 방어나 포식 작용 같은 유기적인 생존 반응을 일으킨다고 설명할 수 있답니다.
■ 동물 감각기관과의 구조적 차이와 작동 원리는..
동물은 눈, 귀, 코처럼 특정 감각을 전담하는 전용 기관이 존재하고, 이를 뇌로 보내 판단을 내립니다. 반면에 식물은 신경계나 뇌, 전용 감각기관이 없습니다. 대신 잎, 줄기, 뿌리의 각 세포막 표면에 광수용체(빛), 기계수용체(접촉 및 압력), 화학수용체(냄새 및 분자)라는 단백질 수용체를 빽빽하게 배치해 두고 있어요. 세포가 외부 자극을 접수하면 칼슘 이온의 이동이나 전기적 신호, 식물 호르몬을 통해 온몸으로 정보를 빠르게 전달하고 행동을 개시하게 되지요.
■ 시각을 대체하는 광수용체 단백질
식물은 눈이 없지만 빛의 방향과 밝기, 색깔(파장), 심지어 하루의 길이까지 정확하게 구분하고 있는데요. 식물 세포 속에 존재하는 피토크롬(적색광 수용체)과 크립토크롬, 포토트로핀(청색광 수용체)이라는 광수용체 단백질 덕분입니다. 식물은 이 수용체들로 빛이 오는 방향을 감지하여 줄기를 빛 쪽으로 굽히고(굴광성), 봄과 가을의 일조량 변화를 알아차려 꽃을 피울 시기를 결정하고 있답니다.
■ 후각을 대체하는 화학물질 수용체와 방어 작용
해충이 공격할 때 방어물질을 뿜거나 이웃 식물에게 경고를 보내는 것은 식물의 화학적 수용 능력, 즉 후각과 유사한 작용 덕분인데요. 애벌레가 잎을 갉아먹으면 식물은 휘발성 유기화합물(VOCs)이라는 기체 신호를 공기 중으로 뿜어냅니다. 주위에 있는 다른 식물들은 이 기체 분자를 세포 수용체로 감지하고, 애벌레가 찾아오기 전에 미리 잎을 쓴맛이 나게 만들거나 독성 물질을 합성하여 대비하고 있어요. 또한 천적 곤충을 불러들이는 냄새를 풍겨 애벌레를 퇴치하기도 한답니다.
■ 촉각을 대체하는 기계수용체와 곤충 포식 작용
파리트랩(파리잡이풀)이나 끈끈이주걱, 미모사 같은 식물들은 매우 민감한 촉각 대응 능력을 가지고 있는데요. 이들 식물의 잎 표면에는 미세한 감각모(자극 털)나 기계수용체 단백질이 존재해서 곤충이 감각모를 건드려 세포막에 물리적 압력이 가해지면, 순간적으로 세포 내 칼슘 이온 농도가 변하면서 마치 동물의 신경 자극과 같은 미세 전기 신호가 발생합니다. 파리트랩의 경우 20초 이내에 자극 털이 두 번 이상 건드려지면 순간적으로 세포 안의 수분을 이동시켜 0.1초 만에 잎을 닫아 곤충을 가두어 버린답니다.
정리하자면,
식물은 동물처럼 눈, 코, 손 같은 눈에 보이는 형태의 감각기관은 없지만, 온몸의 세포 표면에 빛과 냄새, 물리적 자극을 받아들이는 다양한 수용체 단백질이 실제로 존재하여 외부 환경을 정밀하게 감지하고 반응하며 살아가고 있답니다.
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