식물이라는 우주

식물학자가 펼치는 식물의 일생에 대한 가장 섬세한 이야기
“나의 하루는 영하 196도 액체질소를 보온 통에 담는 것으로 시작된다”
처음 만나는 현장 식물학자의 일

이 책은 식물이 하루하루를 살아가는 방법에 대한 세밀하고도 적극적인 식물학자의 탐구 일지다. 아주 작은 점 하나인 씨앗에서 연둣빛 싹이 터져 나오는 과정부터 뿌리는 어떻게 아래로 뻗는지, 잎이 차례차례 돋고, 꽃이 피어 씨를 맺으며 노화하기까지, 알고 보면 더욱 흥미로운 식물의 일생을 담았다. 또한 뿌리 내린 곳에서 주어진 환경과 상호작용 하는 법과 병원균이나 바이러스의 침입에 대처하는 방식 등 식물의 전 생애에 걸쳐 일어나는 거의 모든 생명현상을 다룬다. 우리 주변의 식물은 늘 같은 자리에서 푸릇푸릇함으로 안정감을 선사하니 평화로워 보일 수 있다. 하지만 볕이 너무 따갑거나 날씨가 춥다고 해서 움직여 피하지 못한다. 그렇다면 식물은 환경의 악조건 속에서 어떻게 살아남을까? 동물과 전혀 다르게 생을 이어가는, 가만한 식물의 생동감 넘치는 활약을 읽으면 놀라움을 느낄 수 있을 것이다.
씨앗이 잎을 틔우는 신호는 무엇일까? 풀풀 날리는 꽃가루의 목적지는? 양파처럼 생긴 수선화 구근은 왜 냉장고에 넣어두지? 식물의 노화는 자연스러운 현상일까, 식물의 의도일까? 죽지 않는 식물이 존재할까? 낙엽은 왜 떨어지지? 식물도 면역체계가 있나? 식물은 카페인을 왜 만들까? 소금물로 토마토를 키우면 짠맛이 날까? 식물도 감정이 있을까? 그리고 우리 집 식물은 왜 시들까? 저자는 수많은 궁금증을 냉철한 식물학자의 시선으로 하나하나 풀어간다.
매일 씨를 심어 때맞춰 물을 주고, 떡잎이 난 식물을 하나하나 분갈이하는 실제 식물학자의 일상이 어우러진 다감한 글들이 다양한 식물 이야기의 문을 연다. 식물에 파고든 과학자들의 치열한 연구와 실험 역시 흥미진진하게 담겨 있다. 식물의 일생과 식물학자의 일을 찬찬히 들여다보면 식물 연구가 우리의 앎과 삶을 어떻게 바꾸었는지 살펴볼 수 있다. 뿐만 아니라 어디에서도 볼 수 없던 생생한 자료와 따뜻한 느낌의 세밀화가 함께 실려 더욱 풍성한 초록의 세계를 보여준다.
식물은 기후변화로 한층 더워진 여름, 더욱 추워진 겨울의 혹독한 환경에서 살아남기 위해 끊임없이 스스로를 변화시키는 신호들을 잎 끝에서 뿌리 끝까지 쉴 새 없이 전한다. 조용하게 생명력을 뿜는 푸릇한 생명에 귀 기울이는 동안 식물학자를 꿈꾸는 학생들은 과학자의 일을 미리 경험할 수 있다. 또한 식물을 키우는 데 관심 가진 이들이라면 우리 집 반려식물을 관찰하고 이해하면서 더욱 즐겁게 시간을 보낼 수 있고, 식물이 보내는 작은 신호를 재빨리 알아채는 법을 익힐 수 있을 것이다.

세밀화와 함께 읽는 식물학자의 치열한 식물 탐구 일지

《식물이라는 우주》는 식물학자의 차분한 일상과 더불어 식물이 살아가는 방법에 대한 분자생물학적 연구와 이를 가능하게 한 애기장대라는, 과학자들이 사랑하는 식물의 연구 흐름을 짚는다. 작고, 보잘것없고, 먹을 수도 없으며 툭하면 쓰러지는 그야말로 길가의 잡초 애기장대를 모델식물로 삼아 식물학자들은 탐구에 열을 올려 생명의 경이로움을 설명하는 무수한 발견을 해냈다. 애기장대와 함께한 식물학자들의 여정은 식물에 관한 연구를 근본적으로 바꿔놓았을 뿐 아니라 생물학 전체의 기념비적인 발견으로까지 이어졌다. 그리고 애기장대 외에도 옥수수, 보리, 밀, 벼, 수수, 토마토 등 우리가 먹는 작물부터 맨드라미, 튤립, 영춘화, 히아신스, 수선화, 토레니아 등 아름다운 꽃까지 다양한 식물 종이 연구의 장을 어떻게 넓혀왔는지에 대한 이야기가 현장감 있게 펼쳐진다.
1부에서는 씨에서 싹이 트고 자라는 과정을 전한다. 씨앗이 막 발아했을 때 조그만 씨 안에서 일어나는 복잡다단한 일과 지상으로 나온 떡잎이 빛을 감지하며 생장 형태를 바꾸는 관찰을 담았다. 뿐만 아니라 뿌리는 어둠 속에서 어떻게 자라는지, 잎은 어떻게 위아래를 구분할 수 있게 나는지 등 전반적인 식물의 발달을 두루 다루었다. 그리고 애기장대 연구가 시작된 특별한 계기와 과학자들의 인간적인 면모가 고스란히 드러나는 에피소드가 흥미롭다.
2부에서는 꽃이 피고, 씨를 맺으며 노화하는 생명활동을 읽을 수 있다. 어떤 환경 신호 또는 식물체 내의 신호가 꽃을 피우게 만드는지가 중심이 된다. 일년생식물은 씨를 맺고 나서 죽지만 다년생식물은 겨울을 준비하며 잎을 떨어뜨린다. 이때 식물세포에서 일어나는 분주하고 계획적인 과정을 가까이서 살펴볼 수 있다.
3부와 4부에서는 식물이 환경과 상호작용 하는 방법이 나온다. 3부는 식물과 병원균의 끊임없는 싸움을, 4부는 더위, 추위, 가뭄 등 극단적인 환경을 이겨내기 위한 식물의 활약을 전한다. 주어진 기후를 온전히 감내해야만 하는 식물이 어떻게 상황에 맞서 살아남는지 들여다보면 생명의 섬세한 움직임에 감탄하게 될 것이다.
《식물이라는 우주》는 식물뿐 아니라 식물학자들의 생각 그리고 최신 연구 흐름을 온전히 살펴보는 최초의 시도라고 할 수 있다. 씨를 심고, 무수히 많이 번식시키고, 그 가운데서 돌연변이를 찾고, 어떤 유전자가 달라진 것인지 탐색한다. 가설로 세웠던 ‘그 무엇’을 밝혀내기 위해 식물이 태어나서 죽는, 그 긴 시간을 지켜보는 식물학자들의 앎을 향한 열의가 아름답다. 현장의 활기가 가득한 단 한 권의 교양식물학! 

안희경
식물학자. 연세대학교에서 시스템생물학을 공부했다. 동 대학원에서 식물의 생장에 단백질 접힘 현상이 미치는 영향에 대한 연구로 박사학위를 받았다. 2018년부터 영국에서 박사후연구원으로 일하는 중이며, 식물이 세포 안으로 들어온 병원균 신호를 인식하고 그에 저항성을 띠는 원리를 연구하고 있다. 큰 틀에서 식물세포가 스스로를 유지하면서도 다양하고 급변하는 환경에 반응하는 방법에 관심이 많다.
2017년부터 네이버 블로그 ‘초록으로 본 세상’을 운영하고 있다. 식물에 관한 최신 연구 결과와, 식물이 살아가는 방법 등을 다룬다. 또한 2019년부터는 사회적경제미디어 이로운넷에 동료 재외 한인 여성 과학자들과 함께 ‘과학 하는 여자들의 글로벌 이야기’라는 칼럼을 기고하고 있다.
2021년 현재, 남편, 딸과 함께 영국 노리치에 살고 있다.

 

책머리에_ 식물이 하루하루를 살아가는 법 6

1부 식물의 발달
1장 싹을 틔우다 26
 2장 고개를 든 콩나물 40
 3장 새싹과 빛 54
 4장 생장이 시작되는 곳 67
 5장 넓적한 꽃이 피다 82
 6장 지하 세계 생장점 95
 7장 잎의 위아래 111
 8장 식물의 사춘기 121

2부 후대를 준비하기
1장 꽃을 피울 시간 136
 2장 겨울이 지나 봄이 오면 154
 3장 꽃 모양의 기본 168
 4장 꽃가루의 여행 181
 5장 세상에서 가장 신기한 일 201
 6장 식물의 노화 212
 7장 낙엽의 떠날 준비 228

3부 병으로부터 자신을 지키는 법
1장 병원균을 마주하다 246
 2장 병원균의 반격 265
 3장 병원균에 대처하기 284
 4장 식물이 병에 걸리면 301
 5장 식물의 획득저항성 314
 6장 대화하는 나무? 329
 7장 깨진 튤립과 바이러스 345

4부 식물과 환경
1장 가뭄 366
 2장 염분 387
 3장 추위 399
 4장 더위와 열 414
 5장 빛 424
 6장 물 435
 7장 이산화탄소 443

5부 애기장대가 만들어낸 변화 457

나가며_ 식물의 일생, 식물학자의 일상 467
미주 및 참고 문헌 471
그림 출처 550