난해와 흥미

식물은 방어 전략의 귀재



1. 잎과 어린 줄기의 두꺼운 표피는 작은 무척추동물들에게는 잘 소화되지 않으며 뚫고 들어가기가 어렵습니다

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2. 식물 표피세표의 털은 부드럽지만 무척 많아서 작은 무척추동물은 담요같은 층을 통과하기 어렵고
좀 더 쎈 털의 경우, 짧고 뻣뻣하고 날카롭고 때로는 고리모양으로 구부러져 있어 연약한 무척추동물에게 상처를 입힐수도 있습니다

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쐐기풀속 식물들은 자모(sting hair)라고 하는 특수한 털(히스타민 또는 세로토닌 성분의 물질이 가득 참)로 동물들이 스쳐 지나갈 때

자모의 약한 끝부분이 떨어져 나가면 주삿바늘처럼 액체가 주입되어 찌르는 듯한 통증을 유발한다


3. 피침(날카롭고 쉽게 박히는 갈고리 형태)은 큰 척추동물의 위협에 대항하기 위한 훨씬 더 강력한 방어책인데 초식포유류의 살에 큰 상처를 입힐수 있습니다.

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4. 명자나무(장미과)와 덩굴성 부겐빌레아속(분꽃과)에서 발견되는 경침은 줄기가 변해서 생긴 짧은 가시인데 부겐빌레아속 식물은 경침으로 기어오르는데에도 사용하며 감탕나무속과 용설란속 식물의 엽침은 변형된 잎 또는 잎의 일부입니다


5. 많은 식물들은 동물들에 대항하기 위해 타닌이나 리그닌이 형성되기 전까지 독성이나 불쾌한 맛(맵거나 쓰거나 신맛)으로 만들어 방어하며
이후 화학적 방어물질(타닌, 리그닌 등등)로 소화를 방해(단백질과 결합하여 단백질 소화를 방해, 소화효소와 결합하여 효소의 역할을 방해)하며 독이 되기도 합니다.


6. 기타 식물들은 맛없거나 소화가 안되거나 니코틴(해충의 근육을 마비시키거나 경련을 유발),

카페인(신경체계를 손상시켜 입맛을 잃게 만듬), 플라보노이드(몇몇 동물들의 혀에서 느끼는 맛을 바꾸는데 달콤한 열매를 신맛이라 느끼고 신 열매를 단맛으로 착각)로

보호를 하며 수많은 식물들에 들어 있는 독성물질은 동물을 미치게 만듭니다


7. 방어물질을 만드는데 에너지 낭비를 막기 위해 억제물질의 생성장소는 공격받는 잎과 그 주변 잎에 국한하며 이 전략은 대부분의 경우 성공합니다

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8. 야생 파스닙과 같은 종의 감광물질을 섭취한 동물은 햇볕에 새까맣게 타게 되는데 이 물질에 노출된 염색체가 자외선을 쐴 경우 돌연변이를 일으키게 됩니다


9. 나비의 애벌레가 나뭇잎을 갉아 먹음으로써 이 나무의 수액에 함유된 물질을 섭취하면 제대로 성장을 못하고 죽는 경우도 있습니다

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9. 대마초의 씨를 비둘기가 먹고 몽롱해져 비틀거립니다


10. 유실수들은 씨앗을 보호하기 위해 충분히 발육하기 전까지는 단맛과 아름다운 색을 내지 못하게 하고 열매는 눈에 띄지 않게 녹색을 유지하며 씨앗표면을 특수물질로 처리하여 삼켜진 씨가 소화되지 않고 토하게 하거나 배설되게 합니다


11. 체리는 씨앗이 여물었을 때만 빨간색이고 그 이전에는 녹색인 이유는 잎 사이에 섞여 새의 눈에 띄지 않게 하기 위함이고 모든 열매는 열매가 익을 때까지 자신의 열매를 보호하는데 사실 덜 익은 열매에는 독성화합물이 차 있거나 불쾌하거나 자극적인 맛이 나는 이유는 동물들에게 먹히지 않게 하기 위함입니다.


이 전략을 쓰는 카리브해 연안의 아키가 대표적인 식물인데 완전히 익은 아키 열매는 맛이 좋으나 덜 익은 아키 열매에는 고농도의 히포글리신(hypoglycin)이 있어 먹을 경우 전형적인 저혈당증 증상(혼수상태, 경력, 섬망-delirium, 독성간염, 급성탈수, 쇼크)이 발생하여 매년 스무명 가량의 사람들이 먹고 사망합니다


12. 어떤 동물들이 특정 식물들의 독성물질에 면역이 된 경우 일부 식물들은 특정 독성식물을 닮게 위장하여 먹이가 되는 것을 피합니다

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13. 이이제이(적의 적은 친구) 전략:

콩과의 아카시아속과 파라세리안테스속 식물들은 개미들에게 꽃의 밀선 또는 화외밀선의 당분조직이나 혹처럼 생긴 기름덩어리를 분비하여 침을 쏘는 개미들을 유인하여 나뭇잎을 먹을려고 하는 다른 초식동물들을 공격하거나 작은 무척추동물을 공격해 잡아먹거나 잎 위에서 자라는 기생곰팡이의 균사를 먹습니다


14. 리마콩은 공격을 받으면 화확물질을 분비하여 칠레이리응애(육식성 진들기)를 유인하여 점박이응애와 같은 초식성 진드기를 이내 씨를 말려버립니다.

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15. 옥수수는 옥수수근충(전세계적으로 매년 10억달러 손실)이 어린 옥수수 뿌리를 갉아먹어 고사시키는데
구 품종의 옥수수는 뿌리에서 카리오필렌(caryophyllene)이라는 물질을 분비하여 선충을 불러들여 선충이 애벌레를 배불리 잡아먹게 하여 기생충에서 해방됩니다.

​카리오필렌을 생성시킨 GMO옥수수가 대신 재배되고 있으며 이외 토마토, 담배등도 이런 전략을 수행합니다

다수확 품종 옥수수는 안타깝게도 이 전략을 사용할수 없게 되어 현대의 옥수수는 오레가노에서 추출한 유전자를 이용하여 카리오필렌을 분비합니다

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16. 유용한 무척추동물(응애류, 삽주벌레, 작은 노린재, 풀잠자리)이 먹이를 찾아 오게 되면 알을 낳아 살아갈 장소(domatia)까지 제공하여 가루이류나 거미진드기같은 곤충들과 균사를 먹게 해줍니다

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