식물은 빛이 있는 방향으로 왜 자라나요?

Question

화분에 심은 식물이 창가 쪽으로 휘어져 자라는 걸 본 적이 있는데, 이게 옥신이라는 식물호르몬 때문이라고 들었어요. 식물이 신경계도 없는데 어떻게 빛의 방향을 감지하고 그쪽으로 자라도록 조절하는 건지 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 김창희 박사입니다.

식물이 빛 쪽으로 자라는 현상을 "광굴성"이라고 합니다.

식물은 신경계가 없지만, 줄기나 잎에서 빛을 감지하는 단백질 등을 보유하고 있어서 빛의 방향성을 알고 그 쪽으로 광합성의 효율을 높이기 위해서 움직이게 됩니다.

결과적으로 그늘진 쪽 보다는 태양을 향해서 지속적으로 자라게 되고 그래서 어두운 쪽으로 화분을 돌려도 다시 빛을 찾아서 성장합니다.

참고부탁드립니다.

감사합니다.

Answer 2

말씀하신 것처럼 옥신이라는 식물호르몬의 작용입니다.

우선 줄기 끝에 있는 포토트로핀이라는 단백질이 빛의 방향을 감지합니다.

빛이 들어오면, 식물 생장 호르몬인 옥신은 빛을 피해 그늘진 반대편으로 이동합니다. 그런데, 옥신은 세포를 길게 늘리는 역할을 하므로, 옥신이 몰린 그늘진 쪽 세포들만 급격히 길어집니다.

결국 한쪽(그늘)만 길어지다 보니 줄기가 자연스럽게 빛이 오는 방향으로 구부러지게 되는 것입니다.

결론적으로 식물은 신경 없이도 햇빛을 피해 도망치는 호르몬의 성질을 이용해 가장 효율적으로 빛을 받을 수 있도록 몸을 움직이는 것입니다.

Answer 3

안녕하세요. 임형준 수의사입니다.

식물은 빛을 감지하는 수용체를 가지고 있어 빛의 방향과 세기를 알아냅니다. 빛이 한쪽에서 들어오면 옥신이라는 식물 호르몬이 그늘진 쪽으로 이동하고, 그 부분의 세포 성장을 촉진 합니다. 그 결과 어두운 쪽이 더 빠르게 자라면서 줄기가 빛이 있는 방향으로 휘어집니다. 신경계는 없지만 세포 간 신호 전달을 통해 환경 변화에 반응하는 것입니다.