식물이 성장하는 원리는 생장점에 의한 성장으로 알려져 있다.
교과서에도 그렇게 나와 있고 배우기도 그렇게 배웠다. 또한 일반적으로도 이를 의심하지 않는다.
나무가 성장해가는 것은 뿌리 끝이나 줄기 끝에 생장점이 있어서 이를 통해 점점 줄기가 뻗어나가고 뿌리도 뻗어가며 부피도 굵어진다고 한다. 다음은 식물의 생장점에 대한 생물학 교과서에 나와 있는 내용이다.
▶ 생장점(growing point) : 식물의 뿌리나 줄기 끝에서 세포의 증식, 기관 형성과 같이 두드러진 형성 활동을 하는 부분
「대부분의 식물체는 일생동안 생장점을 통해 성장하게 된다. 구체적으로 길이 성장과 부피 성장을 하는데, 길이성장은 생장점에서, 부피성장은 형성층에서 일어난다. 이때 외떡잎식물은 형성층이 없어서 부피 성장이 일어나지 않는다. 뿌리에 있는 생장점을 근단, 줄기에 있는 생장점을 경정이라고 부르는데, 뿌리와 줄기의 생장점 부분에는 활발한 세포분열을 하는 세포가 모인 ‘정단 분열조직’이 있어서 새로운 세포를 만들어낸다.」
식물의 성장에 대하여 생장점에 대한 설명으로부터 알 수 있듯이 식물이 성장하는 원리에 대한 가장 기초적이고 상식적인 지식으로 식물에는 생장점이 있어서 이를 통해 길이 성장과 부피 성장이 일어난다는 것이다. 이러한 생장점에 의한 나무의 성장은 언뜻 반론을 제기할 만한 오류가 없어 보인다.
나무에서 봄에 새싹이 나올 때 보통은 줄기 끝에서 먼저 싹이 나오는 것을 보면 의당 줄기 끝에 뭔가 성장을 촉발하는 물질이 있어 보인다. 그러기 때문에 우리들은 보통 ‘식물은 자가 동력이 있어서 스스로 성장하는 독립적인 단일생명체’ 라고 인식한다. 이 자가 동력을 생장점이라는 기관으로 일반적으로 보고 있다. 그런데 문제는 이 뿌리나 줄기 끝에 있다는 생장점을 그 누구도 본적이 없다는 것이다!
그래서 필자는 이 생장점에 의한 성장을 살짝 의심해 보기로 했다. 워낙 나무줄기가 성장하는 실재 현상과 생장점 이론이 불일치하는 점이 너무도 많기 때문이다. 그러면, 이제 식물에 생장점이 뿌리나 줄기 끝에 있어서 이 생장점을 근거로 성장하고 있다고 보고 식물이 생장점에 의해 성장하는 것이 사실인지 사고 실험을 해 보자.
만약 생장점이 줄기 끝에 있다고 하면 자라난 줄기가 수직줄기인 경우 다음에 싹이 날 때 수직줄기에서 또 다시 수직줄기가 나와야 하고, 수평줄기라면 다음에 싹이 날 때 또 다시 수평줄기가 나와야 한다. 한 번 수직줄기이면 영원히 수직줄기이고, 한 번 수평줄기이면 영원히 수평줄기이어야 한다.
이러한 사고실험이 조금 어렵다면, 보다 관찰이 용이한 화분에서 키우는 난초의 촉이 세포분열하며 성장하는 현상을 관찰해 보자.
난초의 촉 형태는 대체로 수직줄기, 수평줄기 그리고 대각선줄기로 분류할 수 있다. 하나의 촉을 화분에 심고 얼마간 시간이 흐르면 뿌리의 생장점 분화에 의해 수직형 줄기와 수평형 줄기 그리고 대각선줄기가 뿌리부분에서 줄기방향으로 분열하며 성장해간다.
그런데 과연 난촉은 사고 실험대로 생장점에 의해 뿌리 부분에서 수직, 수평, 대각선 방향으로 세포분열하며 뻗어나가는가?… 난초는 하나의 촉이 세포분열 하는데, 2개의 촉으로 분리 될 때는 반드시 수직상태에서 2개로 분리되며 그 중 한 개는 수평화 된다. 그러니까 하나의 촉이 2개로 분리되면 기준이 되었던 수직촉은 수평촉이 되어가고, 새로 생긴 줄기는 그대로 남아서 수직촉이 된다.
세포분열 하는 줄기는 반드시 수직촉에서만 일어난다. 수평촉은 처음부터 수평에서 출발한 것이 아니라 새로 생긴 수직촉에 의해 밀려나면서 대각선줄기를 거쳐 수평상태에서 멈춘 것이다. 이는 교과서에 나와 있는 생장점에 의한 성장과는 전혀 다른 세포분열과 줄기성장 방식이다.
난초뿐만 아니라 필자는 귤나무 줄기의 성장을 수년간 관찰한 결과 생장점에 의한 성장이 되는 즉 수직에서 다시 수직, 수평에서 다시 수평으로 세포 분열하는 줄기의 성장이 이루어지지 않았다. 반면에 수직줄기는 수평줄기가 되고, 수평줄기는 다시 수직줄기가 되는 줄기별로 ‘상호 교차’ 하면서 세포분열과 성장을 하는 것을 관찰할 수 있었다.
이와 같은 줄기들이 상호 교차하는 현상을 평상시에 잘 관찰할 수 없는 이유는 줄기 간에 서로 교차하는 시간은 아주 짧은 순간에 발생하기 때문이며, 특별한 장치나 주의 깊게 관찰하지 않으면 이를 발견하기 매우 어렵기 때문이다.
과일농사를 짓는 농부들이라면 여름이 지날 때 쯤 오랜만에 과수원에 들르면 갑자기 줄기가 무성하면서도 나무의 키 높이가 높아진 느낌이 들 것이다. 이는 느낌이 아니라 사실이다. 왜냐하면 봄에 돋아난 줄기들이 대체로 수평으로 누워 있다가 여름순이 나오면서 수평줄기가 갑자기 수직으로 벌떡 일어났기 때문이다.
결론적으로 말하면 식물 성장이 생장점에 의한 성장이라고 하는 것은 허상 이론일 뿐이다. 식물에 ‘생장점’ 이라고 불려왔던 자가동력은 존재하지 않는다. 그러기 때문에 식물성장은 생장점을 중심으로 사방으로 확대되면서 팽창한다고 생각하는 것은 심각한 오류가 된다. 식물은 생장점도 없으며 그러기 때문에 자가동력도 존재하지 않는다. 식물의 성장은 물과 중력의 상호작용에 의해 성장하고 있는 것이다.
식물을 영양생장, 생식생장으로 구분하는 것도 식물의 자가동력을 기반으로 한 것인데 이 또한 과거 어느 시점에 누군가가 그럴듯하게 구분한 것일 뿐 실재가 아니다.
뿌리로부터 흡수된 물과 무기물질로 질소유기화합물을 만들고, 잎으로부터 흡수한 이산화탄소와 빛을 결합하여 탄소화합물을 만드는 것이 나무라는 식물이다.
여기에는 수많은 자연의 질서가 복잡하게 결합되어서 하나의 현상을 만들고 있다. 그 질서를 명확히 알수록 농부로서 자신감도 늘어나고, 농사일도 수월해지며 더불어 맛있는 풍성한 과일도 자연스럽게 얻어진다.
다음 편에 계속...
김진한 칼럼니스트는?
1968년 6월 생으로 제주 성산 삼달리에서 출생하여 삼달초교, 신산중, 금오공업고등학교, 금오공과대학을 졸업, 91년 육군소위로 임관하여 장교로 군복무 후 육군대위 전역, 2002년도 출생지로 돌아와 귀농 하였다.
이후 2004년 '제주대 최고농어업경영자과정', 2009년 '한국벤처농업대학' 등의 과정을 수료, 2004년~7년까지 '제주도정보화농업인연합회' 창립발기인 및 초대, 2대 사무국장을 역임 하는 등 쉼 없는 노력을 인정받아 2006년 '전국 농업인 홈페이지 경진대회 최우수 농림장관상','농촌진흥청장 표창', 2011년 '농업인 정보화 관련 유공 제주도지사 표창' 등 다수의 상을 수상 하였다.
또한 여러 활동과 경험을 바탕으로 농업과 공학을 접목시키는 기술을 연구, 2015년 '감귤나무를 포함하는 과실나무의 전정방법', 2016년 '이동식감귤선별장치' 2017년 '감귤나무를 포함하는 과실나무의 전정방법' 등을 특허등록 하였다.
저서로는 2015년 '상대성이론과 식물역학'(하나출판), 2016년 '중력파와 식물성장법칙'(하나출판)이 있으며, 2018년에는 '전정법 개선으로 고품질 감귤생산 실용과제' 를 '대산농촌재단 농업실용연구총서7'에 발표 하였다.
<본 칼럼의 내용, 이론은 김진한 칼럼니스트 개인 연구 결과임을 참고 바랍니다>
