식물이 가지고 있는 음지회피의 기능

식물의 음지회피

식물은 광합성을 위하여 빛을 필요로 하며 그리고 이웃하고 있는 식물의 그늘 혹은 수관부 아래에서 자라고 있는 식물들은 두가지 방식으로 감소된 빛의 유용성에 대해 순응할 수 있다. 이들 식물들은 잎면적비와 엽록소의 광 수확 복합체양을 증가시킴에 의해 그들의 빛 수확 용량을 조정할 수 있거나 혹은 그드르이 잎의 위치를 그늘로부터 벗어나기 위해 형태를 조정할 수도 있다. 식물은 줄기와 유사한 기관 즉 하배축과 잎자루를 포함하는 기관을 아울러 식물체의 신장을 증가시키거나, 잎의 방향을 보다 위쪽으로 곧게 세우거나, 가지치기 형성을 감소시키거나, 초본 식물에서의 줄기의 분지현상을 감소시키는 등 그늘의 빛에 대해 전형적으로 반응한다. 종극적으로, 그늘은 한 세대의 기간을 단축시킴에 의해 음지를 탈출하기 위한 노력으로서 이른 개화와 열매 맺기를 이끌어 낼수 있다. 식물에 대한 이러한 모든 효과들을 총체적으로 음지 회피 증후군으로 부른다. 수관 내부와 수관 아래의 빛은 수관 위층을 덮고 있는 잎의 엽록소에 의해 대부분 흡수되어진 청색과 적색 파장의 빛이 현저히 결여되어 있다. 반면에 엽록소는 근적외광을 투과시켜 근적외광이 약화되는 것은 전적으로 반사되는 경우에만 제한적으로 일어난다. 그러므로 식물은 음지의 빛과 그늘지지 않는 양지의 빛 사이에서 이들 특징적인 빛 스펙트럼 조성의 차이를 인식하기 위해 피토크롬과 크립토크롬을 사용한다. 수관 그늘에 대한 효과는 근적외광선에 대한 적색광의 광도의 비로서 나타낼 수 있다. 구름이 없는 맑은 날은 1.5 정도로 나타낼 수 있다. 

식물의 탈황화

어둠 속에서 자라는 식물은 매우 다른 형태를 보이게 된다. 종에 따라 궻적인 내용은 다르겠지만 일반적으로 통과 같은 쌍떡잎 식물들의 경우 제 일엽의 바로 아래쪽에 하배축이 뚜렷한 어린 눈의 혹을 지닌채 가늘고 길게 신장되어 있거나 뒤로 젖혀져 있다. 잎 자체의 발달이 제한되어 아직도 배속에 있을 때처럼 작은 채로 서로 붙어 있을 수 있다. 엽록소가 없기에 유식물은 보통 희거나 노란색을 띄게 되는데 외떡잎 곡물류의 식물에서는 첫 번쨰 마디 사이나 중배축이 암소에서는 지나치게 신장하여 변형된 형태의 잎인 자엽초는 매우 느리게 자라게 된다. 빛에 노출되면 황화된 유식물들은 피토크롬과 크립토크롬의 조절하에 진행되는 탈황화가 진행되게 되는데, 그 중 백색광을 식물에게 조사하게 되면 신장이 느려지고 혹이 차츰 펴지며 상배축의 신장이 가속화된다. 또한 잎이 펴지면서 확장되어 완전하게 발달하게 된다. 엽록체의 발달도 진행되어 엽록소가 축적되면서 잎이 녹색으로 바뀌게 되면서 광합성도할 수 있는 상태가 될 수 있다. 황화와 탈황화가 유식물의 발달에 있어서 왜 중요한지를 추론하기가 어렵지 않고 매우 쉽게 이해할 수 있는 부분이다. 식물체는 근본적으로 광합성을 하는 식물이듯 빛 환경아래에서 스스로 양분을 공급하고 살아갈 수 있는 능력이 있는 생명체가 바로 식물이라는 것에 감탄하게 된다. 종자에서 발생한 유식물이 자라 광합성에 의해 에너지와 탄소원의 공급을 스스로 할 수 있을 때까지 이들의 발달을 지탱할 만큼의 한정된 영양조직을 가지고 있다. 암소에서는 종자의 한정된 저장물이 고갈되기 전까지 여러개이 미성숙한 잎으로 구성된 어린 눈이 빛이 있는 곳에 도달하여 광합성을 수행할 수 있게 되어 그 저장 영양소를 하배축의 신장에 거의 모든 양분을 사용하게 된다. 일단 빛이 있는 곳에 정착하면 남아있는 저장 영양소를 잎의 확장이나 엽록체이 발달 등 과 같이 광합성 조직의 발달과 확장에 투자하게 된다. 이러한 투자를 통해 식물은 좀 더 큰 식물로 자랄 수 있게 될 수 있다.