사막을 거닐다가 또는 근처 정원 가게의 다육식물 코너를 둘러보다 보면, 왜 사막 식물들이 이렇게 두꺼운 잎을 가지고 있는지 궁금해질 수 있습니다.
선인장은 가시로 유명하지만, 이들(그리고 다른 사막 식물)은 독특한 다른 특징들을 가지고 있습니다. 이상한 식물들(사실, 사과로 선인장을 본 적 있나요?) 지구의 건조 지역에 사는 이들은 두꺼운 잎, 두꺼운 줄기 또는 심지어 잎이 전혀 없는 경우가 많습니다. 무슨 일이 일어나고 있는 걸까요?
사막이 살기 어려운 곳이라는 것은 비밀이 아닙니다. 사막의 정의는 건조한 지역입니다. 대체로 사막은 고온 기후이기도 하지만, 칠레의 아타카마 사막과 몽골의 고비 사막처럼 꽤 추운 사막도 있습니다.
식물이 영양분을 이동시키기 위해 뿌리에서 식물의 다른 부위로 수분을 운반할 때 증산작용이라 불리는 현상으로 인해 물을 잃게 됩니다. 본질적으로 식물은 잎 아랫면의 기공을 통해 물을 일종의 ‘땀’처럼 배출합니다. 이 물은 눈에 보이지 않지만 존재합니다.
식물들은 이 방법으로 많은 양의 물을 잃습니다. 물론, 물을 거의 잃을 수 없는 사막 식물에게는 큰 문제입니다.
두꺼운 잎, 즉 다육식물과 선인장이 왜 관련이 있을까요?
두꺼운 잎과 줄기는 물 저장에 도움을 줍니다
두꺼운 잎은 사막 식물이 비가 올 때 물을 추가로 저장하여 건조한 시기에 마르지 않도록 도와줍니다.
배럴 선인장을 생각해 보세요. 저 큰 원통 안에는 무엇이 있을까요? 바로 물 저장입니다. 다육식물의 통통한 잎도 마찬가지입니다.
식물은 단순히 더 많은 잎을 만드는 대신 더 두꺼운 잎을 선택하는 것이지만, 더 많은 잎을 만들면 식물의 표면적이 더 커집니다. 표면적이 크면 바람과 뜨거운 햇볕에 더 많이 노출되어 실제로는 더 많은 수분 손실이 발생할 수 있습니다.
두꺼운 잎, 두꺼운 줄기, 그리고 적은 잎 수는 모두 사막 식물이 수분 손실을 줄이는 방법입니다.
가시는 초식동물과 바람을 막아줍니다
선인장의 가시는 이 식물들이 소중한 수분을 보호하는 또 다른 방법입니다. 에너지와 물이 부족할 때, 아무런 피해를 주지 않는 초식동물이 물이나 식물을 먹지 않길 원하겠죠.
가시는 또 다른 훌륭한 역할을 합니다. 바로 식물 표면 바로 옆의 바람을 직접 차단하는 역할입니다. 고등학교 때 기억하시겠지만, 강한 바람은 증발을 촉진시킵니다. 수분을 보존하려는 식물에게는 좋지 않은 일이죠.
가시는 변형된 잎이며 식물에 적당한 그늘을 제공하기도 합니다.
사막 식물이 특별한 다른 방법들은 무엇일까요?
사막 식물들은 이 어려운 환경에서 수분을 보존하는 다양한 재치 있는 방법들이 있습니다.
다시 배럴 선인장을 살펴보면, 잎이 전혀 없습니다.
표면적 대비 부피 비율이 낮아짐으로써 수분 보존에 도움을 줍니다. 열과 바람에 노출되는 표면이 적으면 선인장은 물 손실을 줄일 수 있습니다.
몇몇 가뭄에 강한 식물들은 매우 깊은 뿌리를 가지고 있어 땅속 깊은 곳의 물을 끌어올립니다. 하지만 이것은 진정한 사막에서는 가장 효과적이지 않습니다.
물은 빠르게 배수되는 토양에서 너무 빨리 증발해버립니다. 그 대신 대부분의 선인장은 식물 주위로 부채꼴 모양으로 퍼지는 광범위하고 얕은 뿌리 시스템을 갖추고 있습니다.
선인장의 얕은 뿌리는 비가 올 때 가능한 한 많은 물을 모으는 데 도움을 줍니다. 사실, 지구상에서 가장 깊은 뿌리 시스템은 사막이 아닌 초원과 대초원 지역에서 더 흔합니다.
少なくとも 하나의 식물인 크레오소트(creosote)는 약간 더 교활한 방법을 가지고 있습니다. 이 식물은 주변 토양에 독성 화학 물질을 방출하여 다른 식물을 죽이고 자신만의 수분을 확보합니다.
많은 다른 사막 식물들은 단순히 우기 동안 성장하고 가장 더운 시기에 죽습니다. 대신 가뭄에 강한 씨앗으로 적응했습니다. 씨앗은 계절이 바뀔 때만 발아하며, 식물들은 빨리 자라 건조한 계절 전에 번식하여 그들의 씨앗이 생명 주기를 이어갑니다.
사막 풍경은 다양한 특이한 식물들로 가득합니다. 모하비 사막의 잎 없는 선인장에서부터 나미브 사막의 두꺼운 잎 다육식물까지, 거의 모든 사막 식물은 이 험난한 건조 지역에서 살아남기 위한 몇 가지 비결을 가지고 있습니다.