식물들이 여러가지 색을 가질 수 있는 것은 무엇 때문인가요?
식물들을 보면
줄기와 잎, 그리고 꽃의 경우는 색차이가 명확하게 다릅니다
줄기에서 꽃은 이어지는데
어떻게 딱 꽃부분에서 색이 바뀔 수 있는 건가요?
그리고 꽃마다 매우 다양한 색들이 있는데
이러한 꽃의 색도 시간이 지나면서 서식 환경의 변화로
생존에 의해 바뀔 수도 있나요?
식물의 줄기와 꽃의 색이 명확히 다른 이유는 유전적 이유로 세포의 색소 내용이 완전히 다르기 때문입니다.
꽃을 피울 때가 되면 특정 유전자가 활성화되어, 초록색을 만드는 엽록소 대신 안토시아닌이나 카로티노이드 같은 색소를 집중 생산하도록 지시합니다. 이 과정이 세포 단위에서 매우 정밀하게 일어나기 때문에 줄기와 꽃 사이의 경계가 뚜렷하게 나타나는 것입니다.
또한 꽃의 색은 서식 환경과 생존 전략에 따라 변할 수 있습니다.
꿀벌이나 새 같은 수분 매개자가 선호하는 색으로 진화하거나, 강한 자외선으로부터 꽃가루를 보호하기 위해 색이 진해지기도 하죠. 즉, 꽃의 색은 변화하는 환경 속에서 종을 번식시키기 위한 생존 결과인 셈입니다.
안녕하세요. 이성현 전문가입니다.
식물이 여러 가지 색을 가질 수 있는 가장 큰 이유는 서로 다른 색소(pigment)를 만들고, 그 색소를 조직별로 다르게 조절하기 때문입니다.
줄기와 잎에는 주로 엽록소가 많아 광합성을 위해 초록색을 띠고, 꽃에는 안토시아닌, 카로티노이드 같은 색소가 많아 빨강·보라·노랑 등 다양한 색이 나타납니다.줄기에서 꽃으로 이어져 있음에도 색이 갑자기 바뀌는 이유는, 꽃이 형성되는 순간 특정 유전자들이 켜지면서 꽃 전용 색소만 집중적으로 만들어지기 때문이며, 같은 식물이라도 부위마다 켜지는 유전자가 달라서 색이 명확하게 구분됩니다.
꽃의 색이 다양한 이유는 주로 수분을 도와주는 곤충이나 새를 끌어들이기 위해서 인 것으로 알려져 있습니다.
예를 들어 벌은 파란색과 보라색을 잘 보고, 새는 빨간색을 잘 보기 때문에, 꽃의 색은 그 지역의 주요 수분자에 맞춰 진화한 결과입니다.안녕하세요.
질문해주신 것처럼 식물이 줄기, 잎, 꽃에서 서로 다른 색을 띠는 이유는 단순한 외형상의 차이가 아니라, 각 기관이 수행하는 생리적 기능이 서로 다르고 그 기능에 맞추어 색소 합성과 유전자 발현이 정밀하게 조절되기 때문입니다. 식물의 색을 직접적으로 결정하는 것은 엽록소, 카로티노이드, 안토시아닌과 같은 색소들인데, 이들은 각각 광합성, 광 보호, 수분자 유인 및 스트레스 대응이라는 서로 다른 역할을 담당합니다. 잎과 줄기는 광합성이 주된 기능이므로 엽록소가 풍부하게 발현되어 녹색을 띠는 반면, 꽃은 광합성보다는 수분자를 끌어들이는 것이 핵심 역할이기 때문에 엽록소의 발현은 억제되고 안토시아닌이나 카로티노이드 같은 색소가 주로 합성되어 선명한 색을 나타냅니다.
꽃 색이 특히 다양한 이유는 수분자와의 상호작용 속에서 진화해 왔기 때문인데요 벌, 나비, 새 등 수분자는 각기 다른 색과 파장의 빛에 민감하게 반응하며, 특정 환경에서 특정 수분자에게 더 잘 보이는 색을 가진 꽃이 더 많은 번식 성공을 거두게 됩니다. 이러한 선택이 반복되면서 꽃의 색은 매우 다양해졌고, 이는 생존과 번식을 위한 신호 체계로 기능하게 되었습니다.
마지막으로 꽃의 색은 환경에 따라 변할 수 있습니다. 단기적으로는 토양의 pH, 온도, 자외선 강도, 영양 상태 등에 따라 안토시아닌의 합성량이나 색조가 달라져 같은 종이라도 색이 다르게 보일 수 있습니다. 감사합니다.
안녕하세요. 이상현 전문가입니다.
식물의 색은 엽록소와 안토시아닌, 카로티노이드 등 생소의 조직별 선택적인 발현에 의해서 결정되고, 꽃에서는 특정 전사인자와 효소가 꽃잎에서만 활성화되어서 줄기나 잎과 다른색이 나타납니다.
감사합니다.
식물이 부위별로 다른 색을 띠는 것은 각 조직에 존재하는 색소의 종류와 비율이 유전자 발현 조절에 의해 결정되기 때문인데, 줄기와 잎은 광합성을 위해 엽록소(클로로필)가 주로 발현되어 녹색을 띠는 반면 꽃봉오리가 형성되는 시점에서는 유전자 스위치가 작동하여 엽록소 생성을 억제하고 안토시아닌이나 카로티노이드 같은 꽃 색깔을 결정하는 색소 합성을 유도하기 때문에 명확한 색 변화가 일어납니다. 또한 꽃의 색은 수분 매개체인 곤충이나 새를 유인하기 위한 진화의 결과물이므로, 서식 환경이 변하거나 주된 수분 매개체가 달라지면 생존과 번식 효율을 높이기 위해 장기적인 자연 선택 과정을 거쳐 꽃의 색이 변화할 수 있습니다.