숲을 이루고 있는 나무들이 일식 현상이 일어나기 몇 시간 전부터 이를 감지하고 생체 전기신호를 통해 전체 숲 차원의 응집된 반응을 만들어낸다는 사실이 밝혀졌다.

호주 서던크로스대 모니카 가글리아노 교수와 이탈리아공대(IIT)·영국 웨스트잉글랜드대 알레산드로 키올레리오 교수팀은 30일 과학 저널 영국 '왕립학회 오픈 사이언스'(Royal Society Open Science)에서 이탈리아 돌로미테 산맥의 나무들에 저전력 센서를 설치하고 관찰하는 연구에서 이런 현상을 확인했다고 밝혔다.

연구팀은 이 연구 결과는 식물이 생태계 내에서 능동적이고 소통하는 존재로서 동물 집단에서 관찰되는 것과 같은 복잡하고 협조적인 행동을 할 수 있다는 것을 뒷받침하는 새 증거를 제공한다고 말했다.

규칙적인 빛과 어둠의 주기는 생명체에 큰 영향을 주며, 일식 같은 사건은 독특한 생리 및 행동 변화를 일으킨다. 연구팀은 일식이 동물에 미치는 영향은 잘 알려져 있지만, 식물의 행동은 아직 밝혀지지 않은 부분이 많다고 지적했다.

이들은 이 연구에서 이탈리아 돌로미테 산맥 숲의 가문비나무들에 맞춤 제작된 저전력 센서를 설치하고 일식이 일어나기 전과 진행되는 동안 여러 나무에서 일어나는 생체 전기신호를 동시에 기록, 분석했다.

그 결과 일식이 일어나기 수 시간 전부터, 그리고 일식이 진행되는 동안 숲속 나무들에서 생체 전기신호가 동기화돼 활성화되는 현상이 포착됐다.

연구팀은 개별 나무의 전기신호 활동이 일식 전과 도중에 훨씬 더 동기화된 것으로 나타났다며 이는 나무들이 외부 사건에 대한 반응을 조절하는 통합된 생명 시스템으로 기능한다는 것을 보여준다고 설명했다.

키올레리오 교수는 "복잡도 측정과 양자장 이론 등 분석 기법을 적용해 나무들 사이에 물질 교환이 아닌 다른 방식으로 이전에 인식되지 않았던 더 깊은 수준의 동적 동기화가 일어난다는 사실을 발견했다"고 말했다.

특히 오래된 나무일수록 일식이 일어나기 훨씬 전부터 생체 전기신호가 증가하기 시작해 어린나무들보다 먼저 일식 예측 현상을 보인 것으로 나타났다.

가글리아노 교수는 "고목이 먼저 반응하고 숲 전체의 집단 반응을 이끄는 것으로 추정된다"며 "이는 오래된 나무들이 과거에 일어난 환경 사건에 대한 기억 저장소 역할을 한다는 점을 시사한다"고 덧붙였다.

이어 "이 발견은 소중한 생태 지식을 보존하고 전파함으로써 생태계 회복력의 핵심 역할을 하는 오래된 숲의 중요성을 보여주는 것"이라며 이는 '현명한 고목'의 보존 필요성을 뒷받침한다고 강조했다.

연구팀은 "이 연구는 나무의 나이와 생리학, 집단적 역사에 의해 형성된 나무들 사이의 관계를 보여준다"며 "이는 식물에도 동기화가 중요하다는 것을 시사하며 자연의 조화로운 행동에 대한 새로운 통찰력을 준다"고 말했다.

◆ 출처 : Royal Society Open Science, Monica Gagliano et al., 'Bioelectrical synchronisation of Picea abies trees during a Solar Eclipse', http://dx.doi.org/10.1098/rsos.241786