[Life Science] 중력이 없는 우주에서 식물은 어떻게 자랄까..? ㄷㄷ

 

 

 

아주 오래전부터 과학자들은

우주라는 공간에서 식물을 키우려 노력해왔습니다.

 

그 이유는

우주에서 식물을 키우는 것이

많은 이득을 가져다 줄 수 있는 일이기 때문이죠.

 

특히 인간이 긴 시간 동안 우주를 탐험하는 데는

식량 공급이 아주 큰 문제인데

우주선 내부에서 식물을 키울 수만 있다면

식량 문제가 해결되는 것은 물론이고

배설물의 재활용과 공기 정화 등

수많은 이점이 생기게 됩니다.

 

또 나아가 다른 행성에서 식물을 키워내

지구의 식량문제를 해결하게 될 가능성도 있는 일이죠.

아주 유익하죠?

 

하지만 안타깝게도

우주란 공간은 지구의 생명체에게 친절하지 않습니다.

빛, 온도, 기압 등의 환경 차이부터

우주방사선에 의한 DNA 손상 등 많은 장벽들이 존재하죠.

 

하지만 지금 말한 대부분의 요소들은

폐쇄된 배양기를 이용하면

어느 정도 통제가 가능한 것들이고

과학자들이 걱정하는 문제는 따로 있었습니다.

바로 중력이라는 보이지 않는 힘의 영향이었죠.

 

주변에서 쉽게 볼 수 있는 토끼풀로

중력이 식물에 미치는 영향을 간단하게 확인해 보겠습니다.

토끼풀 꽃을 꺾어서

끝부분의 꽃만 잘라내고

물이 든 수포이트에 꽂아서

이렇게 수평으로 배치한 다음

빛을 차단하여 키워보면

며칠 후 이렇게

줄기 끝이 중력의 반대방향으로 휘어서 자란 것을 볼 수 있습니다.

신기하죠?

 

이것은 식물이 중력을 감지하여 자라는 방향을 변화시키는

굴중성이라는 특성입니다.

(옥신이라는 호르몬에 의한 조절)

 

특히 식물의 씨앗은

이러한 굴중성에 의해 줄기와 뿌리의 성장방향이 큰 영향을 받죠.

 

이처럼 식물은 성장과정에서 중력의 영향이 아주 중요하기 때문에

과거의 과학자들은 중력이 거의 없는 우주 공간에서는

식물이 자라날 방향을 잡지 못하여

제대로 자라지 못할 것이라 추측했습니다.

 

하지말 놀랍게도

실제 우주에서 식물의 성장은 과학자들의 생각과 달랐습니다.

중력이 없는 우주환경에서도 식물은 빛과 영양분만 있다면

자라는 방향을 올바르게 찾아낼 수 있었던 것이죠.

 

가장 충격적인 연구는

2010년 플로리다 대학의 두 교수가

국제우주정거장에서 시행한 실험이었는데

우주정거장에서 식물의 발아를 관찰하는 실험을 한 결과

중력에 의해 나타난다고 생각되었던 뿌리의 성장 패턴이

중력이 없는 우주에서도 동일하게 나타나는 놀라운 사실이 확인된 것입니다.

 

이밖에도 우주에서 시행된 식물의 성장에 대한 여러 실험 결과들은

식물의 뿌리가 땅속으로 파고드는 특성에

중력이 필수적인 요소가 아니라는 것을 보여주었습니다.

 

하지만 주의해야할 점은

필수적이지 않다는 것이

영향을 미치지 않는다는 의미는 아니라는 것입니다.

중력은 식물의 성장 방향에 큰 영향을 주는 요소로

지구에서 식물이 성장 방향을 결정하는 데는

중력의 영향이 아주 크게 작용하죠.

 

다만 중력 없이는 식물이 자라는 방향을 잡지 못할 것이라는

과학자들의 예상과 달리

식물은 중력이 없는 우주에서도

자라는 방향을 올바르게 찾아내는 결과가 놀라웠던 것입니다.

신기하죠?

 

이렇듯 과학자들이 가장 걱정했던

식물의 성장 방향에 대한 문제가 해결되었기 때문에

현재는 우주 환경에서 식물의 유전자 발현 변화나

지구와의 성장 차이 등에 대한 여러 실험들이 진행되며

우주에서의 식물 재배 분야는 빠르게 발전하고 있습니다.

 

그러한 노력들의 결과로

이미 2015년에 우주비행사들이

우주에서 자란 최초의 농산물을 섭취했으며

2019년에는 중국의 창어 4호가

달 뒷면에서 최초로 식물을 발아시키기도 했죠.

대단하죠?

 

아직 우주에서 식물을 키우는 것은 효율성이 떨어지고

해결해야할 문제들이 아주 많은 분야이지만

과학자들은 머지않은 미래에

우주선 내부에서 식량을 재배하면 긴 우주여행을 하고

여러 행성에서 키운 식물로

식량문제를 해결하는 세상이 올 것이라 자신하고 있습니다.

과학은 정말 멋진 학문이죠?

 

이번 영상에서 보여드린 내용처럼

우주 환경에서 생물들의 반응은

아주 흥미로운 연구 주제이기 때문에

우주에서는 식물뿐만 아니라

여러 동물들에 대한 실험들도 많이 이루어졌습니다.

 

조만간 우주에서의 동물 실험에 대한 영상들도 만들어보겠습니다.

이번 영상은 여기까지입니다.