단풍이 드는 이유와 단풍이 들지 않는 상록수는 무엇일까?

작가 tawatchai07 출처 Freepik

여름이 이별을 고하고 가을이 무대에 오르면 나무들은 숨 막히는 색깔의 만화경으로 변신합니다. 활기찬 녹색이 빨강, 주황, 금색의 색으로 변하는 단풍의 연례적인 장관은 수 세기 동안 우리를 사로잡았습니다. 단풍의 매혹적인 현상과 이처럼 생생한 색소로 풍경을 물들이는 흥미로운 화학적 과정 뒤에 숨겨진 과학을 풀어낼 것입니다.

단풍이 드는 원리

단풍이란, 식물의 잎에서 생리적인 변화로 인해 녹색의 잎이 적색, 황색, 갈색 등으로 변하는 자연경관의 아름다운 풍경을 말합니다. 이는 은행잎이 노랗게 변하거나, 단풍나무잎이 화려한 붉은색으로 변하는 것뿐만 아니라 일반적인 잎사귀가 황갈색으로 변하는 현상도 포함됩니다.

이 특별한 현상은 잎 안에 존재하는 다양한 색소들의 변화로 인해 다양한 색깔이 나타나게 됩니다. 가을이 찾아와 기온이 내려감에 따라 나무는 낙엽 과정을 통해 잎을 떨어뜨리고, 건조하고 추운 계절에 대비하기 위해 잎자루에 떨켜를 만듭니다. 이로써 광합성을 통해 만들어진 탄수화물이나 아미노산이 줄기로 이동하지 못하고 잎에 축적되어 색소로 변하면서 아름다운 색깔을 드러냅니다.

엽록소는 성장기에 잎의 색을 차지하는 녹색 색소로, 가을이 되면 햇빛의 양이 줄어들어 엽록소 생성 속도가 느려지면서 다른 색소들이 강조됩니다. 붉은 잎은 엽록소가 분해되면서 붉은색 색소인 안토시아닌이 형성되어 생기게 됩니다. 노란 잎은 가을에 엽록소와 함께 만들어진 카로티노이드 색소가 드러나는데, 이는 봄에는 녹색에 가려져 있다가 가을에 엽록소가 분해되면서 노란색을 나타내게 됩니다.

카로티노이드 색소는 봄에 엽록소와 함께 만들어지지만, 가을에 엽록소가 분해되면서 노란색을 나타냅니다. 갈색 잎은 타닌성 물질에 의해 나타납니다. 그뿐만 아니라 붉은 잎에도 타닌성 물질과 카로티노이드 색소가 어느 정도 함유돼 있어 다양한 색깔의 아름다움을 창출합니다. 이처럼 단풍의 화려한 색깔은 잎 안에서 복잡한 화학 작용의 결과물로써 자연의 아름다움을 더해줍니다.

단풍이 들지 않는 나무 (상록수)

상록수는 겨울철에도 잎을 지니고 있어서 단풍이 들지 않습니다. 이는 상록수의 잎이 겨울 동안에도 대부분의 종류에서 녹색을 유지하기 때문입니다. 상록수는 잎의 표면에 있는 바늘과 같은 구조가 특이하게 형성되어 있어, 겨울 동안에도 광합성을 계속할 수 있습니다.

상록수의 잎에는 엽록소라는 녹색 색소가 포함되어 있습니다. 엽록소는 광합성 과정에서 태양에서 받은 빛을 활용하여 이산화탄소와 물을 이용해 산소와 포도당(당분)을 생산하는 데 관여합니다. 이러한 광합성 활동은 상록수가 겨울에도 계속되는데, 잎의 소나무침 구조가 수분 손실을 최소화하고 광합성에 도움을 주기 때문입니다.

반면 일부 나무들은 겨울이 돌아오면 수분 손실을 줄이기 위해 잎을 떨어뜨리고 휴면 상태로 들어가게 됩니다. 이런 나무들은 단풍나무라고 불리며, 잎이 떨어지면서 다양한 색깔의 단풍이 나타나게 됩니다. 상록수는 이와 달리 겨울에도 녹색의 잎을 유지하므로 단풍이 들지 않습니다.

상록수의 종류

상록활엽수와 상록침엽수는 나무의 잎이나 침(날이 편폭하고 긴 잎)이 유지되는 정도에 따라 구분되는 두 가지 주요한 나무 분류입니다.

- 상록 활엽수:
상록 활엽수를 가진 나무들을 만나면 넓은 잎사귀를 볼 수 있습니다. 이 잎들은 모든 종류의 모양과 크기가 있어서 나무 종에 따라 약간의 다양성을 더해줍니다. 올리브 나무, 브로만시아는 이러한 상록 활엽수의 경이로움의 완벽한 예입니다. 그들은 미적 다양성을 가져올 뿐만 아니라 우리의 생태계에 매우 중요한 역할을 합니다. 상록 활엽수는 광합성 과정을 통해 필수적인 영양소를 생산하고 산소를 방출함으로써 건강한 환경을 유지하는 데 필수적인 역할을 합니다.
- 상록 침엽수:
상록 침엽수는 구체적인 종류에 따라 길이와 두께가 다른 바늘 모양의 잎을 가지고 있습니다. 그 예로는 소나무, 전나무, 편백나무, 가문비나무 등이 있습니다. 그것들은 모두 상록 침엽수에 속합니다. 그들을 매혹적으로 만드는 것은 심지어 겨울 동안에도 눈이나 비를 능숙하게 뿌리치며 바늘을 붙잡는 능력입니다. 게다가, 이 침엽수 중 많은 것들이 광합성을 통해 산소 생산에 기여합니다.
상록 활엽수와 상록 침엽수는 서로 다른 환경에서 번성하며, 각각 다양한 생태계에서 중요한 역할을 합니다. 생태학적인 중요성뿐만 아니라 다양한 지역의 조경에서 실용적인 유용성으로 선택할 수 있습니다.