파리지옥(Venus Flytrap) 포충잎(Trap)의 작동

파리지옥을 키우면서 실제 닫힘반응을 관찰해보면 식물로서 어떻게 이렇게 빠른 시간내에 작동할 수 있을까하고 놀라게 됩니다. 일반적으로 조사한 대부분의 자료에서 공통적인 값은 약 1/10~1초 이내에 닫힌다고 되어 있는데, 다음동영상에서 보는 것처럼 정말 0.2~0.3초 정도의 매우 짧은 시간에 닫히는 것을 볼 수 있습니다.

이 정도의 속도로 잎이 닫힐 수 있도록 하는 것이 과연 어떠한 원리에 의한 것인지는 과거에 많은 학자들이 관심을 가지고 조사해왔습니다. 가장 최근에 발표된 자료에 따르면 파리지옥의 포충잎 내에 있는 감각모에 자극이 있게 되면, 잎 안에 있는 수분이 빠르게 이동하여 작동된다고 합니다. 보통 때에는 포충잎의 안쪽이 볼록거울처럼 튀어나와 있지만 이렇게 이동한 물로 인해 포충잎의 바깥 면이 급격히 팽창하여 바깥쪽이 볼록거울처럼 튀어나오게 되고 포충잎의 안쪽에는 우리가 두 손으로 물을 담을 때처럼 오목하게 변하고 양면이 닫히게 됩니다.

 

 

포충잎의 닫힘이 잎의 모양변화에 의해 발생된다는 것은 알려져 있었지만 포충잎의 내-외부에 잎의 변형이 과연 얼마나 발생하는가는 정확하게 측정하지 못했습니다. 최근에 'Nature'지에 발표된 연구결과에 따르면 포충잎의 변형이 높이방향으로는 크게 늘어나는데 너비방향으로는 줄거나 아주 적게 늘어나기 때문에 포충잎의 모양이 변화될 수 있다고 설명하고 있습니다. 상대적인 변형의 크기를 측정하였을 때, 다음 그림에서 보는 것처럼, 높이(x방향)로는 줄기와 가까운 부분에서 늘어나는 것이 +8~9 정도로 매우 크게 생기는데 비해 길이(y방향)로는 +1에서 -1.5까지로 거의 늘어나지 않거나 가운데 부분에서는 오히려 줄어들고 있어 포충잎의 바깥쪽 모양이 오목하다가 자극을 받은 후에는 볼록하게 변형되면서 닫히게 된다는 것입니다. 이에 대해서는 나중에 다시 더 상세히 살펴보도록 하겠습니다.

VFT의 포충잎닫힘시 상대적변형

(Yoel Forterre, Jan M. Skothelm, Jacques Dumals & L. Mahadevan, "How the Venus Flytrap snaps", letters to Nature, Nature Vol. 433, January 2005)