식물의 연속적 환경 추적은 설계를 가리킨다. : 창조 설계-식물 [한국창조과학회 자료실]

식물의 연속적 환경 추적은 설계를 가리킨다.

미디어위원회

2020-09-06

식물의 연속적 환경 추적은 설계를 가리킨다.

(Plants Model Continuous Environmental Tracking)

by Jeffrey P. Tomkins, PH.D.

모든 동식물들은 환경의 다양한 측면을 추적하고, 그에 따라 반응하는 내재되어 있는 적응 시스템으로 설계되어있다. 이는 ‘연속적 환경 추적(continuous environmental tracking)’으로 알려진 내부 능력이다.[1] 사람을 포함한 동물들은 복잡한 적응 시스템을 보여주고 있지만, 식물은 일어나서, 다른 데로 이동할 수 없다. 식물은 그들이 자라고 있는 곳에서, 그들의 환경에 적응해야한다. 따라서 창조주는 낮 길이, 빛의 질, 온도, 물 가용성, 중력, 접촉, 심지어 다른 유기체가 방출하는 화학 신호와 같은, 중요한 환경 신호들을 감지하고 반응하는 놀라운 시스템을 설계하셔서 식물에 장착시키셨다.

우리는 계절이 변하고, 환경이 변하는 세계에서 살아가고 있다. 식물에서 성장, 개화, 종자 생산에서 무엇보다 중요한 것은 시기(timing)이다. 적도 근처가 아닌 많은 지역에서, 성장과 개화 과정은 연중 특정 시기에만 효과적으로 이루어질 수 있다. 식물은 통합된 광수용체 및 온도감지 메커니즘의 정교한 네트워크를 통해서, 낮의 길이와 온도를 추적하고, 이러한 계절적 변화에 적응한다.[2] 예를 들어, 봄의 길어진 낮과 따뜻한 기후는 식물 잎에서 빛과 온도 수용체 단백질을 촉발시켜, 개화 및 번식 활동을 개시한다.

또한 식물은 싹이 빛을 향해 자라는 방식으로(굴광성(phototropism)으로 불려짐) 빛에 반응한다. 사람들은 실내 화분을 창문 가까이에 놓으며, 식물이 그쪽으로 휘거나 자라난다는 것을 알고 있다. 식물의 광수용체는 계절적 낮 길이(광주기)를 모니터링 할 수 있을 뿐만 아니라, 빛의 강도와 품질(적색 대 자색 광선의 비율)도 모니터링한다. 이 광수용체는 빛에서 가장 먼 세포의 성장을 증가시켜, 식물이 그쪽으로 구부러지게 한다. 식물은 서로 밀집된 곳에 위치하게 되면, 빛에 도달하기 위해 키를 키우고 날씬해진다. 대비하여 식물이 이웃 식물과 떨어져 있으면, 더 짧고 조밀해진다.

식물이 똑바로 자라는 방법을 어떻게 알고 있는지 궁금한 적이 있는가? 식물 세포에는 지구의 중력을 인식하고 방향을 잡을 수 있는 특별한 중력-감지 탄수화물 과립(gravity-sensing carbohydrate granules)이 있어서 이 작업을 수행한다. 이 굴지성(gravitropic) 메커니즘은 표적 유전자의 활동과 성장을 유발하여, 식물이 지구 표면에 완벽하게 수직으로 자라나도록 한다.

물리적 접촉에 대한 식물의 성장 반응은 굴촉성(thigmotropism)으로 알려져 있으며, 이것은 기계적 센서(sensors)를 통해 일어난다. 이것으로 식물의 덩굴은 주변 구조물을 감지하고, 휘감고 올라가는 작업을 수행할 수 있다. 반응은 식물이 빛을 향해 구부러질 때 발생하는 것과 유사하며, 식물의 한쪽 측면에서 성장을 조절하는 것과 관련이 있다. 식물은 또한 바람의 힘에 따라 성장을 변화시킬 수 있다. 굴촉성 반응으로 간주되지는 않지만, 식물은 곤충이 자신을 씹어 먹는 것도 감지하고, 심지어 공중으로 화학 신호를 방출하여, 이웃 식물에게 공격을 경고한다.

물은 모든 생명체에게 중요하지만, 식물은 물을 마시러 개울로 걸어갈 수 없다. 그들은 공기 중의 습도와 토양의 수분에 반응한다. 잎과 뿌리의 여러 감각 시스템을 기반으로, 식물은 신속한 단기적 반응이나, 장기적 반응 모두를 나타낼 수 있다. 신속한 대응에는 잎의 아래쪽 표면에 있는 기공(stomata)이라 불리는 특수한 통로의 동적 개폐가 포함된다. 장기적 반응은 토양 수분의 추출을 극대화하기 위해서, 뿌리 성장의 특성을 변경하는 것이다.

단순한 생명체는 없다. 기본적인 식물조차도 창조주의 놀라운 설계와 엔지니어링을 보여주고 있는 것이다.

References

Guliuzza, R. J. and P. B. Gaskill. 2018. Continuous environmental tracking: An engineering framework to understand adaptation and diversification. In Proceedings of the Eighth International Conference on Creationism. J. H. Whitmore, ed. Pittsburgh, PA: Creation Science Fellowship, 158-184.
Plant Sensory Systems and Responses. Lumen. Posted on courses.lumenlearning.com, accessed July 6, 2020.

* Dr. Tomkins is Director of Research at the Institute for Creation Research and earned his Ph.D. in genetics from Clemson University.

Cite this article: Jeffrey P. Tomkins, Ph.D. 2020. Plants Model Continuous Environmental Tracking. Acts & Facts. 49 (9).

*참조 : 식물의 냄새 감지, 대응 물질 생산, 구조 변경 등의 복잡한 적응 능력은 내재되어 있던 설계적 특성이다.

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