1. 굴광성
굴광성은 식물이 햇빛이 비추는 방향을 향하여 성장하는 현상으로, 이를 통해 빠르게 추가적인 햇빛을 흡수할 수 있다. 산림에서 한 나무가 죽어서 공간이 생기면 주변의 나무들이 빈 공간 쪽으로 자라면서, 특히 임연부에 위치한 나무는 주변보다 빠르게 성장하여 햇빛을 더 많이 받을 수 있다. 또한, 종자가 땅속에서 싹이 나와 지상으로 올라오는 현상도 굴광성으로 인한 것이다.
이러한 굴광성 현상은 19세기에 진화론을 제시한 다윈이 관찰한 바 있으며, 1923년에는 벤트가 귀리의 자엽초를 이용한 실험을 통해 햇빛이 한쪽에서 비칠 때 옥신이 햇빛의 반대 방향으로 이동하여 세포의 성장을 촉진시켜 자엽초가 햇빛 쪽으로 구부러지는 현상을 입증했다. 굴광성을 가장 효과적으로 나타내는 햇빛의 파장은 450㎚ 부근의 보라색과 370㎚ 부근의 자외선이다. 또한, 굴광성과 관련된 색소를 포토트로핀(phototropin)이라고 하며, 이는 플라보프로테인(flavoprotein)의 일종이다.
2. 굴지성
굴지성은 중력이 작용하는 방향으로 식물이 성장하는 현상을 의미하며, 주로 뿌리가 땅속으로 자라는 원리를 설명한다. 이 현상은 종자를 파종했을 때 명확하게 나타난다. 종자에서 나온 첫 번째 싹인 유근은 햇빛에서 먼 방향인 땅속으로 자라 들어가서 주근이 형성된다. 주근은 뿌리 중에서 가장 강한 굴지성을 나타내어 수직 방향으로 성장하여 토양 깊이 있는 곳에서 수분을 흡수한다. 두 번째 뿌리인 2차근은 비교적 수평 방향으로 자라서 측근이 되며, 세 번째 뿌리인 3차근은 굴지성을 거의 나타내지 않고 여러 방향으로 자라면서 토양 속에 골고루 퍼진다.
식물의 다른 부분인 나무의 수간과 꽃은 굴지성의 반대인 반굴지성을 나타내어 똑바로 위로 자라고, 가지와 엽병은 비교적 수평 방향으로 자라서 햇빛을 최대한 받을 수 있도록 배열된다.
수평방향으로 자라던 뿌리가 굴지성에 의해 아래로 구부러지는 현상은 옥신이 뿌리 아래쪽으로 이동하여 세포의 신장을 억제함으로써 발생한다. 이로 인해 위쪽 세포가 더 빨리 성장하게 되어 뿌리가 아래로 향하게 된다.
출처 : 수목생리학(서울대학교출판문화원)
