단풍과 낙엽이 지는 이유, 겨울눈에 대해서 알아보기 (원리와 설명)

단풍과 낙엽이 지는 이유와 겨울눈에 대해 알아보겠습니다.

 

단풍나무

단풍

여름내 푸르던 나뭇잎들은 가을이 되어 해가 짧아지고 기온이 내려가면서 울긋불긋하게 색을 바꾸기 시작합니다. 첫째, 기온이 떨어지면서 식물의 잎은 엽록소의 발달이 방해를 받게 됩니다. 점차 추워지면서 잎 속에 남아 있던 엽록소마저도 햇빛에 의하여 파괴되고, 봄과 여름 동안 엽록소 때문에 숨어 있던 황색색소인 카로티노이드와 크산토필이 활기를 찾아 잎이 노란색으로 물들게 됩니다. 둘째로 엽록소가 파괴되면서 새로운 색소인 안토시안이 생기기 때문입니다. 안토시안은 붉은 색소로 크산토필처럼 잎 속에 미리 존재하는 것이 아니라 대체로 잎의 생활력이 쇠퇴한 후에 형성됩니다. 카로티노이드와 크산토필은 다른 색소가 없는 한 생강나무, 호두나무, 버즘나무, 포플러, 자작나무 등의 잎은 노랗게 물들입니다. 당단풍, 신나무, 옻나무, 벚나무, 담쟁이덩굴과 같은 식물의 잎을 빨갛게 물들이는 색소인 안토시안의 생성 원인은 밝혀지지 않았지만 빛이 중요한 영향을 미친다는 것은 실험을 통해 확인되었습니다. 가을에 잎들은 붉은색, 자주색, 노란색, 갈색 등의 색도 나타내는데, 이것은 엽록소 이외의 여러 색소의 결합에서 오는 것입니다. 우리가 흔히 볼 수 있는 은행나무의 잎은 황금빛 노란색을 띱니다. 이것은 잎 속의 노란 색소 이외에 갈색 색소인 탄닌이라는 것이 첨가되었기 때문입니다. 그러므로 단풍이 드는 것은 식물체의 노화현상이라고 할 수 있습니다.

낙엽

알록달록하게 물든 단풍을 구경하느라 가을산에는 유난힣 사라들의 발길이 잦습니다. 그러나 그렇게 곱던 단풍나무의 잎들도 찬바람 앞에서는 힘을 쓰지 못합니다. 샛노랗던 은행잎은 어느새 땅에 떨어져 수북이 쌓이게 됩니다. 여름 내 단단히 나무줄기에 붙어 있던 잎들이 왜 가을이 되면 힘이 없어지는 걸까요? 식물은 겨울이 되면 낮의 길이가 짧아져 햇빛을 받는 시간도 줄어들고 또 추위 때문에 활동이 둔해져 뿌리에서 물을 빨아올리는 힘이 약해지게 됩니다. 광합성을 하여 양분을 만들던 잎은 더 이상 양분을 만들지 못하고 물만 소모하므로, 잎을 떨구어 대사 작용을 줄이게 하는 것입니다. 이것은 식물의 생명 유지 방법이며, 생활 작용입니다. 잎이 붙어 있는 부분에 털켜라는 분리층이 생겨 잎을 모두 떨어뜨리고, 살아남는 데 꼭 필요한 곳에만 물과 양분을 사용합니다. 나무들은 나뭇잎을 떨어뜨림으로써 그들만의 독특한 겨울 준비를 하는 것입니다.

겨울눈

겨울눈

차가운 겨울이 되면 대부분의 동물들은 겨울잠을 자거나 따뜻한 곳을 찾아 이동합니다. 하지만 동물과는 달리 움직이지 못하는 식물들은 겨울 추위와 계절의 변화에 스스로 적응하며 살아갑니다. 가을 산천을 형형색색으로 수놓았던 단풍이 다 떨어지고 난 앙상한 낙엽수에서는 겨울을 나기 위한 눈을 볼 수 있습니다. 이러한 것을 겨울 눈이라고 합니다. 겉으로 보기에는 돌기처럼 보이는 겨울눈은 여름과 겨울 사이에 생겨 겨울을 지내고, 다음 해 봄에 싹이 트는 눈입니다. 겨울눈을 잘라 보면, 내년 봄에 꽃과 잎이 될 부분이 차곡차곡 접혀서 여러 겹의 껍질 속에 싸여 있는 것을 볼 수 있습니다. 식물들은 이 겨울눈으로 겨울 동안의 추위를 이겨 나가는 것입니다. 

겨울눈은 나무의 종류에 따라 달려 있는 위치와 생긴 모습이 다를 뿐만 아니라, 잎이 나무에서 떨어져 나간 뒤 줄기에 남는 흔적도 나무에 따라 다릅니다. 그래서 잎이 다 떨어진 나무라도 겨울누이나 엽흔을 보고서 나무의 종류를 알아낼 수 있습니다. 겨울눈의 종류에는 피어서 잎이나 줄기가 될 잎눈과 꽃이 될 꽃눈이 있으며, 어떤 것은 꽃과 잎이 될 부분이 같이 들어있는 섞임눈도 있습니다. 겨울눈이 달려 있는 위치는 개나리처럼 가지와 가지 사이에 달려 있는 것, 벚나무처럼 잎자루와 가지 사이에 달려 있는 것, 버즘나무처럼 잎자루에 싸여 있는 것 등 여러 가지입니다. 겨울눈의 모양도 가지각색으로 대부분 겨울눈은 여러 겹의 물고기 비늘 같은 껍질로 싸여 있습니다. 벚나무, 졸참나무, 개나리 등은 여러 겹의 비늘 조각 껍질로 싸여 있으며, 목련, 갯버들은 하나의 껍질에 싸여 있으며 그 위에는 솜털이 나있습니다. 침엽수의 겨울눈은 여러 조각의 비늘로 덮여 있으며, 그 둘레가 다시 끈끈한 액체로 뒤덮여서 추위를 견딜 수 있습니다. 밤나무는 하나의 단단한 껍질로 싸여 있습니다. 또한 비늘잎으로 보호됨 없이 눈이 겉으로 드러나 있는 것도 있는데 그들의 눈 주위에는 많은 털이 나 있어 겨울눈을 감싸고 있습니다. 벽오동, 예덕나무 등의 겨울눈이 이러한 형태를 하고 있습니다. 목련이나 버드나무처럼 나뭇가지에 겨울눈을 달고 있는 것도 있지만 달래, 백합, 파처럼 땅 속에 겨울눈을 가지고 있는 것도 있습니다. 땅 속은 겨울에 따뜻하여 땅 속에 겨울눈이 있는 식물은 따 위에 나와 있는 부분은 얼어 죽더라도 겨울을 잘 지냅니다. 이러한 것을 보통 알뿌리라고 합니다. 이렇듯 식물들은 추운 겨울 동안을 겨울 눈으로 보내고 봄에 날씨가 풀리면 꽃과 잎이 핍니다. 이 겨울눈들은 가을에 생기는 것이 아니라 여름에 이미 준비가 되어 있던 것입니다. 한 겨울 앙상한 나뭇가지에 흰 눈이 쌓여 있습니다. 그러나 이들은 얼어 죽은 것이 아닙니다. 가지에 달려 있는 겨울눈으로 따뜻한 봄을 기다리며 겨울잠을 자고 있는 것입니다.