식물의 생김새에는 의미가 있다 (모양과 색 너머, 도전하는 생명의 발견)

식물의 생김새에는 의미가 있다 (모양과 색 너머, 도전하는 생명의 발견)

$16.80
Description
식물의 생김새는 곧 삶의 방식이다!
처음 만나는 생김새 식물학
왜 어떤 식물은 잎이 크고, 어떤 식물은 작을까? 왜 민들레의 잎은 땅에 붙지만, 벼의 잎은 꼿꼿할까? 씨앗이 먼지같이 작아도 괜찮을까? 나무껍질 모양조차 왜 다를까? 닮았으면서도 제각각인 식물의 모습에는 주어진 환경에서 살아남기 위해 나름의 해법을 찾아온 역사가 담겨 있다. 이를 헤아릴 수 있다면 반려식물과 작물을 더 섬세하게 돌볼 수 있는 것은 물론, 다양성으로 가득한 자연의 아름다움을 더 깊이 이해할 수 있지 않을까.
식물학자인 저자는 식물이 어떤 이유로 지금의 모습이 되었는지, 생각지 못한 질문들을 던지며 그 수수께끼를 독자와 함께 풀어나간다. 이를 위해 식물 대부분이 공유하는 보편적인 생김새는 무엇인지 찾아보는 한편, 크기·모양·색·배열 등의 차이를 환경과 생존 방식의 차이로 해석하는 방법을 안내한다.
이 책은 식물학이 낯선 사람도 과학적인 가설을 스스로 세워보도록 친절히 이끈다. 때문에 일본에서 입시 국어·논술 지문으로 자주 인용되기도 했다. 잎, 줄기, 뿌리, 열매, 씨앗, 심지어 꽃가루와 세포의 생김새에 나타난 안전한 모범 답안과 남다른 묘안을 발견하다 보면 꽃나무의 겉모습을 넘어 경이로운 자연을 이해하는 시야를 넓힐 수 있을 것이다.
저자

소노이케긴타케

(園池公毅)
도쿄대학교양학부를졸업하고같은대학원이학계연구과에서박사과정을수료했다.전공은식물생리학이며특히광합성이전문이다.일본문부과학성산하이화학연구소특별연구생,도쿄대학이학부조교,도쿄대학신영역창성과학연구과부교수를거쳐현재와세다대학교육·종합과학학술원교수로재직하고있다.
식물의광합성에대해주로생리학의관점에서연구하는한편,교양서·TV·라디오·강연프로그램과웹사이트‘광합성의숲(光合成の森)’등을통해꾸준히일반인에게식물학을소개하고있다.대중에게광합성을활발히소개한공로로2013년일본식물학회상특별상을수상했다.

목차

들어가며

1장잎은왜납작할까?
다양하면서또비슷한잎모양/두가지의‘왜’/잎이납작한목적/납작하지않은잎의목적

2장잎단면모양을생각해보자
잎앞면과뒷면의차이/사물의색을둘러싼다소긴여정/엽록체에빛을전달하기위해/엽록체에이산화탄소를전달하기위해

3장잎두께의다양성을생각해보자
극단적환경에서자라는잎을생각해보자/빛의밝기와잎의두께/이산화탄소확산과잎의두께/증산과잎의두께/부분적인두께의차이/칼럼:잎맥의패턴

4장잎의크기와모양의의미
잎크기가다르면어떤일이생길까?/다시이산화탄소흡수로/칼럼:대류의역할/다양한잎모양의이점/칼럼:잎모양이결정되는원리

5장줄기는왜길고가늘까?
줄기의존재의미는?/줄기의높이를결정하는것은?/칼럼:나무껍질에는왜무늬가있을까?/줄기의단면모양을결정하는것은?/줄기의굵기를결정하는것은?/칼럼:물관속미세구조

6장뿌리는왜덥수룩할까?
뿌리의존재가치와모양/칼럼:이끼의‘뿌리’/곁뿌리와뿌리털/칼럼:풀뿌리와나무뿌리/미생물과뿌리의관계/칼럼:미생물과의공생이불러온불청객/질소고정을둘러싼공생/칼럼:뿌리혹박테리아를둘러싼보안시스템/뿌리의다양성

7장꽃의색깔과모양의다양성
꽃의보편적특징은?/꽃가루운반과꽃가루의형태/곤충과의상호진화/칼럼:꽃색깔과꽃가루운반자/유전적다양성의필요성/다양성의비용/칼럼:국화과꽃의두가지모양

8장열매모양은무엇으로결정될까?
식물의이동/씨앗은왜딱딱할까?/칼럼:빛과발아/씨앗의이동방법/칼럼:뱀밥의포자/동물을이용한씨앗이동/칼럼:씨앗에는무엇이들어있을까?/바람을이용한씨앗이동/칼럼:먼지형씨앗은어떻게싹을틔울까?/물을이용한씨앗이동

9장풀과나무의생김새를결정하는요인
나뭇잎의방향과빛흡수효율/풀잎의방향과광합성효율/칼럼:자신과남의구별/나무생김새를결정하는요인/칼럼:나무생김새시뮬레이션

10장생물과환경의관계
전문가형과만능형/환경요인과생물다양성/생물다양성의원천

마치며
더읽을거리
문고판후기

출판사 서평

제자리에서생김새로해법을찾은존재들
조용한식물의도전과슬기를읽는법

식물은뇌와근육이없지만,주어진환경에서치열하게생김새를진화시켜왔다.꽃나무가‘그래,이런모습이유리하니까그렇게만들자’라고결정하지는않지만,오랜진화의과정에살아남는것은결국더많은후손을남기는생김새다.식물의모습구석구석에주어진환경에어떻게적응하고다른생물과경쟁·협력해살아남았는지보여주는단서가가득한이유다.
《식물의생김새에는의미가있다》는식물의모양새에서그들의생존방식을읽는법을알려주는책이다.잎,줄기,뿌리,꽃,열매와씨앗등각부분이어떤목적(이점)으로지금의모습이되었으며,왜꽃나무마다다른지본격적으로탐구한다.나아가잎과가지의방향,수형(樹形)같은전체적인외형도고찰하며식물의모습을그토록다양하게만드는요인을살펴본다.
이책의큰특징은페이지마다끊임없이흥미로운질문이이어진다는점이다.일본의식물생리학자로2013년일본식물학회상특별상을수상한저자소노이케긴타케는식물학적지식을일방적으로전달하지않는다.“잎은왜납작할까?”처럼평소생각지도못한질문을던져독자를추론의장으로초대한다.특히본문곳곳에배치된‘생각하기마크’는잠시독서를멈추고질문의답을스스로고민하도록유도하는이책만의매력적인장치다.
생김새에담긴식물의전략을헤아리는일은곧식물이맞닥뜨린생존의고민과마주하는일이다.빛을가장많이모으겠다고맨위의잎을수평으로냈다가는오히려전체광합성량에서손해일수있고,꽃의색과모양이모든곤충을유인하게되면꽃가루는옮기지않고꿀만훔치는얌체곤충이늘어난다.자연환경과물리법칙의제약,다른생물과의경쟁·협력문제속에서식물은나름대로최적의형태를찾아나갔다.이책은매일만나는화초와가로수,채소와과일에서도그들의슬기를발견하는방법을제시한다.


삼각형·사각형줄기?땅밖을누비는뿌리?
상황을돌파하는자신만의모양들

‘식물’이라통틀어말하지만잎과꽃은물론의외로뿌리와꽃가루까지각양각색이다.저자는생김새의다양성은생물과환경의상호작용,그리고생물의진화적배경을분명반영한다고말한다.여러환경에적응하면서,또같은환경에서도조상에따라다른선택을하면서다양해지는것이다.
줄기는대부분둥글다.얇고납작하면넓적한면이취약해져쉽게부러지나,둥글다면어느한쪽으로도쉽게꺾이지않는다.그렇지만둥글지않은줄기도있다.사초과식물대부분은줄기가삼각형이다.대다수의현삼과·꿀풀과식물은줄기가사각형이다.이는원형줄기에귀퉁이를서너개만들어바람에휘지않도록보강한모양으로이해할수있다.이외에도꺾임에대처하는방법은다양한데,아예화살나무처럼줄기에날개모양의보강재를네방향으로뻗거나,줄기에세로줄을여럿달기도한다.동일한문제라도식물마다서로다른전략을펼쳐식물의생김새는더욱다양해진다.
한편뿌리는서식환경에따라더욱확연히달라지기도한다.땅이물에잘잠기는곳에서흔히자라는낙우송은종유석이거꾸로솟은것같은호흡뿌리를땅밖으로내어호흡에필요한공기를얻는다.밀물과썰물이오가는곳에서자라는붉은맹그로브는줄기를사방으로지지하는받침뿌리를내어거센물결에도식물체를굳건히지탱한다.이상한모양을발견했다면그모양은특정환경에서특수한기능을맡고있을가능성이높다.
저자는마트에서산대파도생김새탐구의대상이될수있다고말한다.먼남아프리카의어느외떡잎식물이쇠똥을모방한씨앗으로쇠똥구리를속여번식하는사례부터,우리가까이의민들레가줄기없이살아남는이유까지,자신만의생김새로살아남는식물들의흥미진진한이야기가펼쳐진다.


잎을크게만들까,작게만들까?
생김새에담긴식물의갈등을엿보다

식물이자신의생김새를갈고닦는과정은사실갈등의연속이다.물을찾아깊게만뿌리를내리자면다른생물의배설물·사체에서생긴영양분흡수가어려워진다.씨앗을바람에날릴때도솜털로멀리날리는편이유리할때가있고,활공하는날개로비교적가깝게날리는편이유리할때도있다.
천차만별인잎의크기도그렇다.1cm²잎10장이든,10cm²잎1장이든빛을모으는면적은똑같다.잎을크게만드는선택은잎을지탱하는부분의비용을줄일수있다.하지만바람이혹독하게부는곳에서는잎이작아야찢어질가능성이줄어든다.그렇다면두조건을동시에충족하는지점이실제잎크기겠지만자연환경은그렇게단순하지않다.뜻밖에바람이약한곳에서는잎의이산화탄소흡수가어려워질수있다.물체가커지면표면에서공기가움직이지않는층이두꺼워지기때문이다.
낯선외국식물조차도서식환경을쉽게검색할수있는요즘,우리는식물의생태적특성을잘알고있다고여기기쉽다.하지만식물의입장에서생김새의방향을고민해보면변덕스러운환경에서살아남기위해맞닥뜨려야했던치열한생존의고민과딜레마를입체적으로마주하게된다.이책은식물의형태를달라지게하는요인들을생각해보며자연스럽게식물의삶과터전을이해하도록이끈다.


잎뒷면은왜대부분창백할까?
수많은식물이선택한모습의비밀

꽃나무마다모습은제각각이지만‘잎’‘줄기’‘뿌리’‘열매’하면떠오르는어떤공통적인생김새가있다.저자는식물의각부분생김새에나타나는보편적인특징에는반드시해당기관의본질적기능이숨겨져있다고말한다.
잎을생각해보자.테두리는둥그렇기도하고삐죽삐죽하기도하다.하지만잎뒷면은대부분앞면보다하얗다.단순히잎뒷면에엽록소가적기때문이라고생각하기쉽지만,실제앞뒷면의엽록소양을비교해보면그렇게뚜렷한색깔차이를낼정도는아니다.그렇다면이특징은생존에어떤이점이있기에대다수식물이공유할까?
햇빛이두께1mm인잎에내리쬘때햇빛이지나는길은놀랍게도1mm의수배에달하기도한다.잎뒷면으로빠져나가려는빛을잎안쪽의‘해면조직’이빛을난반사해잎안쪽으로되돌리기때문이다.통념과달리태양광에너지의양은면적당으로따져보면그리넉넉하지만은않다.해면조직은위에서내리쬐는햇빛을아껴쓰는식물의지혜라고할수있다.빛이잎뒷면으로들어올때는곧바로이해면조직에닿아빛이잎바깥으로난반사되기때문에,잎뒷면은상대적으로하얗게보인다.
잎은광합성을하는기관이기때문에광합성을심각하게방해하는생김새는자연에서도태되고이를돕는생김새가유리하다.다른기관도본질적기능에서벗어나기어려운건마찬가지다.잎과뿌리를연결하면서도분리시키는긴줄기,여러갈래로덥수룩한뿌리,암술과수술이굳이멀리떨어진꽃등,대다수식물이선택한생김새에서는그들의공통적인해법을엿볼수있다.


신선한질문,경계를넘나드는해설
‘나만의식물생김새탐구’를시작하는즐거움

교과서를통해‘외떡잎식물=나란히맥잎,수염뿌리’,‘쌍떡잎식물=그물맥잎,원뿌리·곁뿌리’라고배우지만정작그차이의의미는다루지않고넘어간다.저자는고등학교생물교과서를공동집필하며암기위주의교육에문제의식을느껴왔다.이책에서는독자스스로도논리적인식물학가설을만드는방법을안내하며자연의비밀을직접찾아나가는재미를선사한다.
앞서언급했듯이책에서두드러지는설명방식은끊임없는‘문답’이다.당연하게여겼던식물의생김새의의미를계속해서되묻고식물의입장에서생김새의장단점을가설로세워보도록한다.
해설에서는식물학의경계를넘어물리학·화학·경제학의지식을활용하고,일상속닮은모양에서영감을구하는법을선보인다.잎이뻗는방향을둘러싼경쟁을경제학의‘게임이론’과‘죄수의딜레마’로풀어내고,스프링처럼생긴물관구조의장점을비슷하게생긴‘진공청소기호스’의나선형보강재에서찾아내는식이다.또때론정반대로생긴식물을소개하며다각도로생김새의의미를검증한다.
이책에서는실험을통해알수있는사실과여러현상을통해유추할수있는사실,아직실험으로검증되지않은사실을명확하게나눠소개하고있다.그러면서도저자는“실험을통해조사해보면흥미로울듯하다”,“사실일지는필자도잘모른다”,“여러분의생각은어떠한가?”라며자신의주장에여백을마련해독자의판단과참여를유도한다.저자와문답을나누며대화하듯이읽다보면책에소개되지않은식물생김새의수수께끼도스스로탐구할힘을기르게될것이다.