안녕하세요. 기공은 식물에게 꼭 필요한 통로이면서 동시에 병원체가 침입할 수 있는 잠재적인 약점이기도 한데요, 다만 그렇다고 해서 병원체 공격이 많은 식물이 기공을 없애는 방향으로 진화하기는 어렵습니다. 기공이 광합성에 필요한 이산화탄소를 받아들이는 핵심 통로이기 때문입니다.
대부분의 육상 관속식물에는 기공이 존재하지만, 모든 식물에 예외 없이 있는 것은 아닙니다. 예를 들어 일부 수생식물이나 특정한 기생식물처럼 기공의 필요성이 크게 줄어든 식물에서는 기공이 매우 적거나 특정 기관에서 사라질 수 있습니다. 또한 뿌리처럼 원래 기체 교환을 주된 목적으로 하지 않는 기관에는 일반적으로 기공이 없는데요, 한편 이끼류와 같은 비관속식물에도 기공이 나타나는 종류가 있지만, 구조와 기능은 일반적인 관속식물의 기공과 조금 다릅니다.
이때 흥미로운 점은 식물이 기공을 없애기보다는 기공을 적극적으로 방어한다는 것인데요, 기공은 평소에는 이산화탄소를 받아들이기 위해 열려 있지만, 세균이나 곰팡이 같은 병원체가 접근하면 식물의 면역체계가 이를 감지하여 기공을 닫는 경우가 있습니다. 즉 기공은 단순히 수분을 잃는 구멍이 아니라, 식물이 주변 환경을 감지하고 여닫는 일종의 면역 관문 역할도 합니다. 병원체 입장에서는 기공이 잎 내부로 들어갈 수 있는 입구이지만, 식물 입장에서는 필요할 때 신속하게 문을 닫을 수 있는 방어시설인 셈입니다.
물론 모든 병원체가 기공을 통해 침입하는 것은 아닌데요, 일부 세균이나 곰팡이는 기공을 이용하지만, 상처나 식물 표면의 자연적인 틈, 곤충이 만든 상처 등을 통해 들어가기도 합니다. 오히려 일부 병원체는 식물이 기공을 닫으려는 방어 반응을 방해하거나, 기공이 열리는 상황을 유도하여 침입하기도 합니다. 또한 말씀해주신 증발열과 기공의 관계도 중요합니다. 기공을 열어 증산이 활발해지면 물이 수증기로 빠져나가면서 잎의 열을 함께 가져가므로 잎의 온도를 낮추는 냉각 효과가 생깁니다. 반대로 기공을 닫으면 수분 손실은 줄지만 증산 냉각도 감소하기 때문에 강한 햇빛과 고온에서는 잎의 온도가 주변 공기보다 훨씬 높아질 수 있습니다. 따라서 식물은 수분을 보존할 것인지, 이산화탄소를 받아들여 광합성을 할 것인지, 잎을 식힐 것인지, 병원체의 침입을 막을 것인지를 기공을 통해 끊임없이 조절하고 있는 것입니다. 감사합니다.