선인장이 사막에서 살 수 있는 이유는?

[나노 세계 여행] 선인장

길을 걷다 보면 곳곳에서 사진을 찍는 사람의 모습을 쉽게 볼 수 있습니다. 성능이 좋은 카메라가 널리 보급되면서, 세상의 모든 것이 피사체가 되었습니다. 바야흐로, '사진의 시대'입니다. 이런 흐름에서 과학도 예외가 아닙니다.

오늘날 과학의 가장 중요한 화두 중 하나는 '나노(1㎚=10억 분의 1m)' 세계의 비밀을 파헤치는 것입니다. 이런 나노 세계를 항해하는 과학자들에게 나침반 역할을 하는 것이 바로 '사진'입니다. 주사터널링현미경(STM·Scanning Tunneling Microscopy), 주사전자현미경(SEM·Scanning Electron Microscopy) 등을 이용해서 나노 세계를 들여다볼 수 있게 되었기 때문입니다.

그렇다면, 사진으로 본 나노 세계의 모습은 어떨까요? 홍진기 미국 MIT 연구원(화학공학과 Post-Doctor)과 강상욱 상명대학교 교수(화학과)가 여러분에게 나노 세계의 비밀을 살짝 보여줍니다. 일주일에 화, 목 두 차례씩 여러분을 찾아갈 세상에서 제일 신기한 사진과 함께하는 특별한 과학 에세이 '나노 세계 여행'을 놓치지 마십시오. <편집자>

ⓒ홍진기

ⓒ홍진기

어렸을 적에 TV 애니메이션에서 사막이 나오면 어김없이 등장하는 것들이 있었다. 바로 오아시스와 선인장이다. 특히 선인장이 인상적이었다. 모래밖에 없는 사막에 저런 식물이 산다는 것 자체가 매우 신기했다. 게다가 겉에 고슴도치처럼 가시가 돋아있는 모습은 어떤 사연이 있는 것처럼 느껴졌었다.

그 거친 사막에 있으면서 가시까지 몸에 안고 있는 모습을 보고 사람들이 선인장을 강인함의 상징으로 생각하는 것도 무리가 아니다. 실제로 인디언들이 선인장 가시를 이용해 낚시를 했다는 기록이 있고, 쇠로 만들어진 말발굽 편자를 뚫었다는 데서 이름이 유래한 '말발굽 선인장'이 있을 정도로 선인장의 가시는 날카롭고 단단하기로 유명하다.

이렇게 선인장의 가시가 날카로운 이유는 사막과 같은 건조 지역에서는 물을 노리는 적들이 많기 때문이다. 물을 안고 있는 선인장은 대표적인 표적이므로, 나름의 방어책이 필요했을 터, 이런 가시를 몸에 지니는 것은 전혀 이상하지 않다. 실제로 날카롭기만 할 것 같은 가시 내부를 들여다보면 선인장이 사막에서 오래 버티기 위한 최적의 조건으로 몸을 만들고 있는 지 알 수 있다.

위에 사진에서 보이는 것처럼 가시 내부를 들여다보면 의외의 구조를 확인할 수가 있다. 가시 내부에 솜털이 돋아나 있는데, 이를 통해 가시조차도 최대한 수분 손실을 최소화 하려는 움직임을 보인다는 것을 알 수 있다. 저런 솜털 모양을 갖고 있음으로 해서 선인장은 제한된 공간 안에 최대한 많은 물을 머금을 수 있도록 최선의 노력을 하고 있는 것이다.

사막에서 홀로 살아갈 능력을 가진 선인장의 강인함을 염두에 두고, 그것을 집에서 키울 때 물을 안주면 큰일 날 노릇이다. 최소한 2~3개월에 한 번 쯤은 물을 줘야 한다. 사람들 중에서도 겉으로는 너무 강인해 보인다고 해서 너무 외롭게 내버려두면 안 되는 것처럼 말이다.