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열대우림의 나무들은 질소고정을 위해 협력하고 있었다.
(New found Nitrogen Harmony Saves Tropical Forest Trees)
Brian Thomas

    새로운 연구에 따르면, 열대우림(tropical forests)은 번성에 필요한 질소가 충분한 농도로 있는 위치를 알아내는 영리한 메커니즘을 사용하여, 벌채 후에 신속하게 복구됨을 보여주었다.

Nature 지에 게재된 논문에서, 프린스턴 대학, 스미소니언 열대연구소, 코펜하겐 대학, 예일대학의 국제 연구원들은 열대우림의 성장을 추적했다. 그들은 특별히 ‘질소 고정(nitrogen-fixing)’ 나무들의 성장 패턴에 주의를 기울였다.[1] (질소 고정은 대기 중의 질소를 보다 유용한 화합물로 변환시키는 과정이다).

사실 나무들은 이 '질소 고정' 작업을 단독으로 수행하지 않고, 토양미생물과의 친밀한 조화를 이루며 수행하고 있다.[2] 그 작업은 특정한 식물의 뿌리 안에서 불활성 대기 질소를 흡수 가능한 형태로 전환시키는, 정교한 제조공정인 것이다.

연구자들은 어떻게 하여 질소 고정 나무들이 숲을 재건하는 데 도움을 주는지, 두 가지 이론을 제시했다 : 1)아마도 질소 고정 나무들은 이웃한 나무가 크게 자랄 때까지, 일정한 속도로 질소를 고정시키거나, 혹은 2)수십 년 동안 숲이 성장하면, 다른 나무 종들은 자신의 질소 고정 장치의 규모를 적절히 상향 및 하향 조절한다는 것이다.

Nature 지의 연구 저자들은 그들의 연구는 두 번째 이론을 지지한다고 보고하면서, ”질소 고정 종(nitrogen fixing species)들은 시간이 지나도 지속되지만, 일부 식물들은 균형에 따라서 그들의 질소 고정 스위치를 켜거나 끄는 것”을 발견했다는 것이다.[1]

저자들은 이것을 '임의적 고정(facultative fixation)'이라고 부르며, ”이러한 동력학은 질소가 적을 때, 질소 고정이 많이 일어나도록 상승 조절함으로서, 산림의 질소 공급을 충족시킬 수 있음을 나타낸다”고 적었다. 즉, 나무들은 단순한 온/오프 스위치만 있는 것이 아니며, 그들은 질소 제조 속도를 제어하는 ​​수단으로, 질소 탐지기에 연결된, 보다 복잡한 자가-조절 밝기조절 스위치(self-adjusting dimmer switches)를 사용한다는 것이다. Nature 지에 따르면 ”이것은 기능적으로 숲이 지속될 수 있도록 보장되어 있음을 의미한다”는 것이다.[1]

저자들은, ”우리의 발견은 산림 재성장, 식생의 질소 요구도, 질소 고정자(fixers)에 의해 보장되는 새로운 질소 공급 사이의 생태계 규모의 피드백 시스템을 확인했다”고 적었다.[1] 그것은 마치 누군가가 의도적으로 식물과 미생물에게, 상온에서 부식성 화학물질들 없이 질소를 유용한 형태로 전환시키는 경이로운 생화학적 기계들뿐만 아니라, 밝기조절 스위치 기술, 피드백 통신 네트워크 등과 통합하는 능력을 (인류가 없어도 열대우림은 번식할 수 있도록) 부여한 것처럼 보인다는 것이다.

생화학적 분자기계들의 네트워크와 같은 내부 메커니즘이 이들 나무가 질소 고정을 할 수 있도록 해주고 있다는 것에 대해, 연구 저자들도 동의하고 있었다. 저자들은, ”우리의 결과는 질소 부족이 어린 숲에서 질소 고정자와 고정을 촉진하는 메커니즘으로 보인다”고 썼다.[1]

아마도 그들은 질소가 무엇보다 중요한 생태학적 메커니즘의 핵심 요소라는 생각을 전하고자 했던 것으로 보인다.

그들의 연구는 산림의 재성장에 영향을 미치는 환경적 요인들에 초점을 맞추고 있었다. 그러나 이러한 외부적 측면에 초점을 맞추는 것은, 독자들로 하여금 더 중요한 추론을 얼버무리고 넘어가도록 만들 수 있다. 이들 경이로운 나무들은 수십 년에 걸쳐, 자신들의 산림토양에 적절한 질소 농도를 조절하고 유지하도록 함께 작업하고 있었던 것이다. 이것은 전체 생태계가 협력하여 조화를 이루며 작동되도록, 지적으로 설계되어 조직화되었음을 가리키는 것이다.[3] 


References

1. Batterman, S. A. et al. 2013. Key role of symbiotic dinitrogen fixation in tropical forest secondary succession. Nature. 502 (7470): 224-227.
2. Thomas, B. Engineered Chemical Could Cost Less, Save Lives. Creation Science Update. Posted on icr.org September 27, 2013, accessed October 16, 2013.

* Mr. Thomas is Science Writer at the Institute for Creation Research.
Article posted on November 4, 2013.

출처 : ICR News, 2013. 11. 4.
URL : http://www.icr.org/article/newfound-nitrogen-harmony-saves-tropical
번역자 : 문흥규

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