잎은 평소에는 녹색이다. 이는 잎속의 엽록소가 녹색이 아닌 다른 색깔의 빛을 흡수하고 녹색빛을 반사해버리니 나뭇잎이 녹색으로 보이는 것이다. 나뭇잎이 녹색이 아닌 다른 빛을 띠게 된다는 것은 이 엽록소가 무슨 이유에선가 사라져버리는 것에 기인하는 것이다.
녹색이 사라지니 다른 색이 빛을 발하게 되는 것이다. 엽록소 대신 새로이 세력을 떨치게 되는 것으로 붉은 색을 띠게하는 안토시아닌 계통과 황색이나 갈색을 띠게하는 크산토필 계통의 색소들이 대표적이다.
은행나무처럼 노란색이나 다른색의 단풍은 안토시아닌과 더불어 다른 색소들 때문에 일어난다. 크산토필류는 가을에 많이 생성되는 안토시아닌과 달리 초봄에 대부분 생성된다. 찬바람이 불면서 엽록소가 줄어들면서 그 바탕색을 드러내는 것이다. 가을이 깊어감에 따라 잎에서의 물질합성작용은 쇠퇴하게 된다. 낙엽을 떨어뜨릴 준비가 시작되는 것이다. 잎을 떨어뜨리기 전에 엽록소와 단백질등은 다음에 활용하기 위해 분해되어 차츰 줄기나 뿌리쪽으로 이동해 간다. 녹색이 점점 옅어지고 다른 색소들이 고개를 내밀기 시작하는 것이다.
그렇다면 식물은 단풍이 들고 낙엽을 떨어뜨릴 때를 어떻게 알아내는 것일까. 생물체는 주위환경의 변화를 감지하고 이에 반응하는 속성이 있다. 동물은 보통 신경계로 이러한 변화를 감지하고 반응하지만 식물은 주로 호르몬을 이용한다. 식물의 여러 호르몬중에서 앱시스산은 식물의 겨울나기를 알려주는 역할을 한다. 가을에 단풍이 드는 것은 겨울을 대비하기 위한 준비의 한 과정이다. 나무는 주변의 환경변화를 감지하고 호르몬을 통해 신호를 보낸다. 이 신호는 낙엽을 떨어뜨리고 영양분을 뿌리나 줄기에 저장한다. 갖가지 색깔의 단풍은 이 과정중에 일어나는데 엽록소의 감소, 이로인한 기존색소의 발현,새로운 색소의 합성이 종합되어 나타나는 것이다.
<한국과학문화재단 제공>
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