다 핀 해바라기도 해를 따라 돌까…어린 줄기와 성숙한 꽃은 다르다

해바라기는 이름처럼 언제나 태양을 따라 고개를 돌릴까. 넓게 핀 꽃들이 한쪽을 바라보는 모습을 보고 오후에도 모두 서쪽으로 돌아갈 것이라고 생각하기 쉽다. 하지만 UC Davis 연구진이 설명한 해바라기의 움직임은 성장 단계에 따라 달라진다. 어린 식물의 추적과 성숙한 꽃의 방향을 나눠 보면, 익숙한 이름에 가려진 차이가 드러난다.

어린 줄기는 낮과 밤에 자라는 쪽이 다르다

성장 중인 해바라기는 아침에 동쪽을 향하고 낮 동안 서쪽으로 움직인 뒤, 밤에 다시 동쪽으로 돌아온다. 2016년 대학이 공개한 연구 설명에 따르면 낮에는 줄기의 동쪽 부분이 더 빨리 자라고, 밤에는 서쪽 부분의 성장이 빨라진다. 줄기 양쪽의 성장 차이가 고개를 기울이는 움직임으로 이어지는 것이다.

빛이 비치는 방향만으로 설명이 끝나지는 않는다. 연구진은 움직이지 않는 실내 조명 아래로 옮긴 식물도 며칠 동안 좌우로 움직였다고 보고했다. 낮과 밤의 시간을 조절하는 식물의 내부 생체시계가 성장과 함께 작동한다는 근거다. 해가 사라진 밤에 다음 아침의 동쪽 방향으로 돌아오는 모습도 이 리듬과 연결된다.

꽃이 성숙하면 동쪽에 머무는 이유

꽃머리가 성숙하고 줄기가 뻣뻣해지면 이 움직임은 줄어들어 아침 해가 뜨는 동쪽을 향한다. 따라서 다 핀 해바라기를 보고 ‘왜 오후의 해를 따라가지 않을까’라고 묻는다면, 어린 식물과 같은 성장 상태가 아니라는 점이 첫 번째 답이다.

동쪽 방향은 수분에도 의미가 있다. 2021년 연구에서는 동쪽을 향한 꽃머리가 아침에 더 따뜻해지고, 서쪽을 향하도록 돌려 놓은 꽃보다 아침에 벌의 방문을 더 많이 받았다. 연구진은 꽃의 방향과 온도, 꽃가루 방출 시각과 번식 결과의 관계를 실험했다. 이를 모든 해바라기에서 같은 비율의 벌 방문이나 수확량을 보장하는 법칙으로 읽어서는 안 된다.

추적의 원리도 하나의 빛 센서로 단순화하지 않는다

2023년 후속 연구는 실내에서 빛을 향해 자라는 식물과 야외에서 태양을 따라 움직이는 식물의 유전자 발현 양상이 달랐다고 설명했다. 여러 빛 신호 경로가 관여할 가능성이 있고, 당시 연구진은 태양 추적에 관여하는 유전자를 명확히 특정하지 못했다고 밝혔다. 이번 기사는 이 연구들을 바탕으로 성장 단계의 차이를 설명하는 정보 기사다. 오래된 연구를 오늘의 새 발견으로 소개하거나, 꽃 한 송이의 방향만으로 생체시계의 상태를 진단하지 않는다.