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준비, 조준, 개화
: 개화 시간을 알려주는 식물의 시계
(Ready, Aim, Flower)
CEH

    식물은 어떻게 꽃이 피는 시간을 알 수 있을까? 최근의 새로운 한 연구는 유전자, 광센서, 스위치, 시계, 피드백 고리, 메시지를 포함하는 한 과정을 기술하고 있었다. 

Science 지[1]에 발표된 그 연구는, 낮의 길이에 민감한 한 단백질에 초점을 맞추었다. 낮의 길이가 길어질수록, 그 단백질은 더 많이 생산되었다. 그것의 활성은 모든 동식물에서 시간을 유지시키는 일련의 유전자들과 단백질들, 일주기성 시계(circadian clock, 24시간 주기의 시계)에 의해 조절되고 있었다. 실험실 식물인 애기장대(Arabidopsis)에서, FKF1으로 명명된 이 단백질은 낮의 길이가 충분히 길 때, 개화를 촉진하는 또 다른 단백질을 활성화시켰다. 이 두 번째 단백질은 만들어진 잎에서 줄기의 끝까지 여행해야만 한다. 거기에서 개화 시스템의 스위치를 켠다.   

논문은 그 시스템의 복잡성을 이렇게 기술하고 있었다 :

FKF1 광주기 센서는 다중적이고, 부분적으로 여분의 스위치를 사용하여 장일(long day) 동안에 강한 활성을 허용한다. 봄이 다가와 매일 태양이 하늘 높이 솟아오름에 따라서, 식물은 FKF1을 포함한 다중 광수용체를 통하여 매일 오후에 스펙트럼의 청색 파장 범위에서 증가된 강도를 감지할 수 있게 된다. 애기장대와 같은 온대식물에서 발견되는 이러한 메커니즘의 복잡성은 식물이 광범위한 환경에서 성공적으로 번식을 조절하기 위한 유연성을 가지고 있다는 것을 시사해 주는 것이다.   

바꾸어 말하면, 그들 실험실의 식물(애기장대)은 식물들 중에서 비교적 단순한 개화 시스템을 가지고 있다는 것이다. 아마도 계절적인 반응은 어떤 동식물에서 더 복잡한 것으로 보인다. 그러나 심지어 박테리아도 (시계와 같은 복잡한 기계는 시계를 만든 제작자 있음을 가리킨다고 논증했던) 페일리(Paley, 1743~1805, 영국의 신학자)가 주장했던 것과 같은 복잡한 일주기성 시계를 가지고 있는 것으로 알려져 있다.(10/31/2008). 그 논문과 PhysOrg 지에 게재된 요약글 어디에도 진화에 대한 언급은 없었다. 

1. Song, Smith et al., 'FKF1 Conveys Timing Information for CONSTANS Stabilization in Photoperiodic Flowering,” Science 25 May 2012:Vol. 336 no. 6084 pp. 1045–1049, DOI: 10.1126/science.1219644.

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일주기성 시계와 같은 고도로 복잡한 장치가 무작위적인 우연한 돌연변이들에 의해서 생겨날 수 있을까? 윌리엄 페일리가 주장했던 시계공 논증은 동식물들에서 실재하고 있다.

 

*관련기사 :

'때맞춰 피고 지고'…식물 속 '온도계' 첫 발견 (2013. 9. 14. MBC News)
http://imnews.imbc.com/replay/nwtoday/article/3340217_5782.html

식물 개화 시기 조절 유전자 세계 첫 발견 (2013. 9. 12. 경향신문)
http://news.khan.co.kr/kh_news/khan_art_view.html?artid=201309122310205&code=930401

 

출처 : CEH, 2012. 5. 26.
URL : http://crev.info/2012/05/ready-aim-flower/
번역자 : 문흥규

관련 자료 링크:

1. 식물은 꽃이 피는 개화 시기를 어떻게 아는가? (Plants spring into action)
2. 식물들은 모래시계 메커니즘을 사용한다. (Plants Use Hourglass Mechanism)
3. 제왕나비에서 경도 측정 시계가 발견되었다. (Neurobiologists Discover Butterfly Chronometer)
4. 식물들도 면역계를 가지고 있었다. (Plants Have an Immune System, Too)
5. 식물들은 빛과 광합성을 최고 효율로 얻고 있다. (Respect Your Plant: Don’t Say it Evolved)
6. 식물들은 자동온도조절 장치를 가지고 있었다. (Plants Have Thermostats)
7. 나무들은 아스피린으로 의사전달을 한다. (Trees Communicate With Aspirin)
8. 올챙이에서 개구리로의 변태 : 이 놀라운 변화가 우연한 돌연변이로? (From a frog to a … frog)
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10. 체르노빌의 돌연변이 실험은 진화론을 지지하지 않는다. (Chernobyl Mutation Experiment Fails to Support Darwinism)
11. 돌연변이 : 진화의 원료? (Mutations : The Raw Material for Evolution?)
12. 돌연변이와 신다윈주의 이론 (Neo-Darwinian Theory Fails the Mutation Test)
13. 식물이 씨앗을 퍼뜨리는 놀라운 방법들 (Plants Borrow Their Transportation)
14. 식물에서 인트라넷이 작동되고 있었다. : 식물 내의 정교한 통신 시스템은 진화론을 거부한다. (Plant Intranet Seen in Action)
15. 계속 밝혀지고 있는 식물의 고도 복잡성 : 식물의 썬크림, 광 스위치, 변태, 미생물과의 공생 (Plants Are Clever 1)
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20. 파동 성장을 하는 식물 (Pulsating plants)
21. 전기 발생 생물에 대한 놀라운 사실들 (Shocking Facts About Electric Life)
22. 식물을 사랑해야 될 더 많은 이유들 (More Reasons to Love Plants)
23. 식물이 전기 신호를 보내고 있다는 충격적 증거! (Shocking Evidence of Electrical Signals in Plants)
24. 식물은 땅속의 ‘곰팡이 인터넷’을 사용하여 통신을 한다. (Plants Use Underground 'Fungal Internet' to Communicate)
 
 
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