식물들의 방어 전략 – 경고 신호

식물들은 다양한 방어 전략으로 포식자의 위협에 맞선다. 잘 알려진 방어 전략으로는 날카로운 돌기를 몸체에 둘러 접근을 막거나, 잎·줄기·꽃 표면에 미세한 털인 ‘트리콤(Trichomes)’을 만들어 포식자가 타고 올라오기 힘들게 하는 방법, 자체적으로 독을 생성하는 방법 등이 있다. 이러한 자체적인 노력 외에도, 아프리카의 아카시아나무처럼 곤충과 공생관계를 맺고 서식지를 내어주는 대신 다른 동식물로부터의 보호를 받기도 한다.

이처럼 식물들도 스스로를 보호하기 위해 다양한 전략을 사용한다. 특이한 것은 자신만 방어하는 데 그치지 않고, 동료를 살리기 위한 방어 전략도 구사한다는 것이다.

어떤 식물들은 포식자의 습격과 같이 위기 상황에 처하면 화학물질을 방출하여 이웃 식물들에게 경고 신호를 보낸다. 식물들의 경고 신호는 포식자의 습격에서 이웃한 식물들을 지켜내는 방어 시스템이다. 말없이 공격당하는 것처럼 보여도, 보이지 않는 곳에서 동료를 살리기 위한 경고 신호를 발동하는 것이다.

아프리카의 아카시아나무(Acacia)가 대표적이다. 염소나 영양 같은 초식동물이 잎을 뜯어 먹기 시작하면, 아카시아나무는 즉각 잎의 타닌(tannin) 성분을 단백질과 결합시켜 소화하기 힘든 독성 물질로 바꿔 자신을 보호한다. 공격받은 나무는 자신을 보호하는 데 그치지 않고, 공기 중으로 특정한 화학물질을 뿜어낸다. 바람을 타고 번진 이 경고 신호를 감지한 이웃 나무들은 포식자의 공격을 받기 전부터 선제적으로 잎의 성분을 변화시켜 방어 태세를 갖춘다.

미국 델라웨어 대학(University of Delaware) 연구팀이 애기장대(Arabidopsis thaliana)를 대상으로 한 실험에서도 식물들의 경고 신호가 확인된다. 연구진이 벌레의 공격을 가장해 잎에 상처를 내자, 애기장대는 즉각 공기 중으로 휘발성 유기 화합물(VOCs)을 방출했다. 그 화학물질을 접한 바로 옆 애기장대는 위협에 대비해 영양분을 더 많이 흡수하고자 잔뿌리를 넓게 뻗어 내렸다.

이 연구를 이끈 식물학자 하시 베이스(Harsh Bais) 교수는 방출된 화학물질이 정작 상처 입은 식물 자체의 회복에는 영향을 주지 않고, 이웃 식물의 방어 기제만 활성화시킨 점에 주목했다. 그는 식물이 내뿜은 화학물질은 자기 자신을 위해서가 아니라, 주변에 있는 동료 식물들에게 위험을 알리기 위한 경고 신호라고 견해를 밝혔다.

식물들의 동료를 위해 보내는 경고 신호는 인류에게 시사하는 바가 크다. 뇌도 신경망도 없는 식물조차 위기 앞에서 자신만이 아니라 이웃도 살리려 한다. 그렇다면 만물의 영장이라 자부하는 인류는 어떨까. 우리는 누군가 보내는 경고 신호에 귀 기울이고, 위험에 스스로 대비하며, 또 다른 사람을 위해 경고의 신호를 전하고 있을까.

성경은 하나님의 율례와 법을 어긴 세상에 대한 심판을 경고한다(이사야 24:1~5, 베드로후서 3:6~7). 눈여겨볼 것은 성경 속 재앙의 경고에는 언제나 구원의 기별이 함께 존재해 왔다는 점이다. 노아 시대 대홍수 때나 소돔과 고모라가 멸망하기 전 하나님께서는 재앙의 경고와 함께 구원의 방법을 알려주셨다(창세기 7:10~23, 19:12~22).

그렇다면 이 시대 재앙의 경고와 함께 울리는 구원의 신호는 무엇일까? 마지막 재앙 가운데서도 보호받을 수 있는 도피처, ‘시온(Zion)’이다.

너희는 유다에 선포하며 예루살렘에 공포하여 이르기를 이 땅에서 나팔을 불라 하며 또 크게 외쳐 이르기를 너희는 모이라 우리가 견고한 성으로 들어가자 하고 시온을 향하여 기호를 세우라, 도피하라, 지체하지 말라 …

(예레미야 4:5~6)

시온은 하나님의 절기 지키는 교회를 의미한다(이사야 33:20). 예수님은 영적 시온을 완성하시고 새 언약 유월절을 통해 영생과 구원을 허락하셨다(마태복음 26:17~28, 요한복음 6:53~54). 새 언약 유월절이 거행되는 곳이 성경이 예언한 영적 시온이자, 성경이 경고한 재앙에서 인류를 지켜줄 완벽한 구원의 요새인 것이다.

식물들의 방어 전략은 자신을 보호하는 것을 넘어 동료를 함께 살리는 길이다. 이제는 우리가 그 이타심을 배워야 할 때다. 하나님께서는 한 영혼이라도 더 재앙을 면하고 구원에 이르길 바라신다. 재앙의 경고와 구원의 기별을 먼저 깨달은 우리 역시 침묵해서는 안 된다. 새 언약 유월절이 있는 영적 시온을 세상에 알리는 일, 그것이 곧 하나님의 뜻을 담은 생명의 신호가 될 것이다.

〈참고 자료〉

• 브리태니커 백과사전 (Britannica), “Botanical Barbarity: 9 Plant Defense Mechanisms”
• ‘Plants call 911, too’, 델라웨어대학교(University of Delaware) 웹사이트, 2017. 5. 16.
• ‘식물의 화학전쟁 … 아카시아, 염소 오면 잎 맛없게 바꿔’, 중앙일보, 2014. 5. 19.