재미있는 과학상식-나무는 어떻게 겨울 날까

동장군이 기승을 부리는 겨울철, 동물들은 겨울잠을 자는 등 조금이라도 따뜻한 곳을 찾아 겨울을 난다.그렇다면 제자리에 선 채 꼼짝할 수 없는 나무들은 어떻게 추운 날씨를 견딜까.

일반적으로 온대 지방의 수목은 가을이 다가오면 서서히 내려가는 온도에 적응을 준비한다(저온순화). 저온순화가 된 수목은 얼음이 어는 온도가 되면 조직 세포와 세포사이 공간, 즉 세포간극에 먼저 얼음 결정을 만든다. 세포간극이 얼 때 세포안의 수분은 밖으로 빠져 나가 세포 밖에서 얼음 결정을 만든다.

이 얼음 결정의 크기는 세포의 수백배 내지 수천배나 된다. 이것이 나무에게는 단열재(斷熱材)로 작용해 세포가 얼어죽지 않게한다.이와 함께 세포내 물질, 특히 당류의 농도가 높아져 결빙 온도가 낮아지게 된다. 또한 이 때 세포내 수분함량이 매우 낮아진다.이런 수분 부족을 이겨내야 식물은 겨울을 날 수 있다.

따라서 내한성 식물은 세포 속에 있는 아주 적은 양의 물로 살아갈 수 있어야 한다. 추위를 견딘 내한성 식물은 봄이 되면 세포간극의 얼음이 녹고 다시 세포안으로 들어가 정상적으로 활동하게 된다.

온대지방의 낙엽수와 과수는 대부분 영하 40도에서도 냉해를 입지 않는다. 겨울에 앙상한 가지만 보이는 나무는 이같은 탈수 상태를 견디면서 봄을 기다리고 있는 것이다.

최창희기자