식물
세상에서 가장 빠른 식충 식물, 통발
대부분의 식물은 필요한 미네랄을 토양에서 얻지만, 그것이 불가능한 곳에 사는 식물도 있습니다. 그런 식물들은 육식을 즐깁니다. 수련 사이에 핀 화려한 꽃에는 어두운 비밀이 있습니다. 물 위에 떠있는 노란 통발과 식물은 토양에서만큼 많은 영양분을 공급받지 못해 추가 영양분을 더 섭취해야만 합니다. 배고픈 물벼룩에게 미로 같은 통발의 잎은 완벽한 점심이지만, 애석하게도 먹히는 쪽은 물벼룩입니다. 통발은 세상에서 가장 빠른 식충식물입니다. 이 식물의 입은 초당 만 5천 번 움직입니다. 입 근처의 촉수만 건드려도 진공청소기처럼 벼룩을 빨아들여 상황이 종료되고 맙니다. 먹잇감은 소화액에 용해가 되어 식물에 미네랄을 공급합니다.
매복 킬러, 화이트칼라 사라세니아
보르네오 정글에는 매복 킬러가 있습니다. 식량을 찾던 흰개미 떼가 달려드는 먹이는, 다름 아닌 먹보 식물 ‘화이트칼라 사라세니아’입니다. 그러나 곧 개미들이 한 마리씩 어둠 속의 진액에 빠지며 치명적인 빗물과 소화액으로 버무려집니다. 이 사라세니아는 한 시간에 6천 마리의 곤충까지 먹습니다. 이곳에 사는 곤충들은 지뢰를 밟고 다니는 셈입니다. 어딜 가도 사라세니아가 있기 때문입니다. 어떤 것은 나무에 매달려 있고, 어떤 것은 땅에서 기다리는데 모두 비슷한 수법으로 먹이를 유인합니다.
다윈은 자신의 자연선택 이론의 토대를 더욱 굳건히 하기 위해 풀기 어렵지만 일단 풀어내면 결정적인 증거를 제공할 수 있는 온갖 적응 현상들을 끊임없이 연구했다. 식충식물도 그런 연구의 하나였다. 하지만 연구 자체는 사뭇 우연한 계기로 시작되었다.
‘종의 기원’이 출간된 지 6개월 후 다윈은 온갖 논란을 뒤로 하고 그의 부인 엠마와 일곱 자식들을 데리고 영국 남부의 하트필드에 있는 엠마의 자매들이 살고 있던 ‘리지(The Ridge)’라는 이름의 대저택으로 비교적 긴 휴가를 떠났다. 이 지역은 그 당시에도 그랬지만 지금도 상당 부분 자연생태의 아름다움을 유지하고 있는 곳이다. 여기서 다윈은 우연히 커다란 끈끈이주걱(common sun-dew) 군락을 발견하고 그들의 신기한 형태와 생태를 연구하기 시작했다. 1860년 6월 29일 그의 절친한 친구인 식물학자 후커(Joseph Hooker)에게 보낸 편지에 보면 다윈은 그 해 9월 다운하우스(Down House)로 돌아올 때 끈끈이주걱을 가져와 연구를 계속한 것으로 알려져 있다. 1861년 봄 후커는 또 다윈에게 큐 식물원에 있던 비너스 파리지옥(Venus’s flytrap)을 보내 다윈의 식충식물 연구를 지원해주었다. 다윈은 이 연구를 오랫동안 계속하여 그의 말년인 1875년에 ‘곤충을 잡아먹는 식물들(Insectivorous Plants)’이라 제목의 책으로 출간했다.
다윈이 특별히 식충식물에 관심을 보인 까닭은 그들의 기이한 삶이 자연선택에 의한 진화적 적응 현상을 설명하는 데 매우 적합할 것으로 기대했기 때문이었다. 다윈은 끈끈이주걱과 파리지옥을 가지고 참으로 많은 실험들을 수행한다. 이 식물들에게 곤충은 물론 고깃덩어리, 종이는 물론 심지어는 자신의 가래까지 뱉어 넣어보며 어떤 메커니즘으로 육식을 하는지를 연구했다. 양쪽으로 펼쳐져 있는 파리지옥의 잎몸(leaf lamina) 안쪽 표면에는 세 계의 가느다란 감각털(sensitive hair)이 나 있는데 이 중 두 개를 건드리면 두 잎몸이 순식간에 오므라드는 반응이 시작된다. 실험에 의하면 감각털 하나만 건드려서는 반응이 시작되지 않고, 반드시 두 번째 털에 접촉이 생겨야 오므라들기 시작한다. 이것 또한 아마 허구한 날 먹이도 아닌 것들이 공연한 반응을 불러일으키는 걸 막기 위한 적응일지 모른다.
지금까지 식충식물은 8과, 15속의 630종이 알려져 있다. 이는 35만 종의 현화식물 중의 극히 일부에 지나지 않으며 날로 감소하고 있다. 서식지 파괴와 생태계의 질소 풍부화가 가장 중요한 감소 원인으로 보인다. 하트필드 지역에는 지금도 다윈이 연구하던 끈끈이주걱이 군락을 이루고 있지만 그 규모가 많이 줄어 있고, 비너스 파리지옥의 유일한 자연서식지인 미국 노스태롤라이나와 사우스캐롤라이나 주의 생태계 파괴는 파리지옥을 멸종의 위기로 내몰고 있다. 얼마 전 노스캐롤라이나에서 일어난 대규모의 산불이 파리지옥의 서식지 중심부를 강타하여 근심을 더욱 깊게 하고 있다. 다행히 식충식물에 대한 많은 애호가들의 호기심 덕택에 완벽한 절멸은 벌어지지 않겠지만 다윈 자신이 연구했던 진화적 적응의 진수가 그 비밀을 다 보여주지 못한 채 서서히 우리 곁을 떠나고 있음은 안타까운 일이다