초록을 만드는 엽록소!
나뭇잎이 초록색인 가장 큰 이유는 바로 엽록소(chlorophyll)라는 초록색 색소 때문입니다. 엽록소는 나뭇잎 속의 공장과 같은 역할을 하는데요. 태양 빛을 받아 물과 이산화탄소를 이용해 나무가 살아가는 데 필요한 영양분, 즉 포도당을 만들어내는 '광합성'을 담당합니다. 여름 내내 나무는 왕성하게 광합성을 하며 엽록소를 가득 채우고, 덕분에 나뭇잎은 짙은 초록색을 띠게 되죠.
엽록소가 광합성을 통해 포도당을 만드는 과정
가을이 되면 숨겨진 색들이 나타나요
여름이 끝나고 가을이 찾아오면, 낮의 길이가 짧아지고 기온이 내려가기 시작합니다. 나무는 다가올 겨울을 준비하기 위해 광합성을 줄이고 에너지를 아끼려 합니다. 이때 가장 먼저 분해되는 것이 바로 엽록소입니다. 엽록소가 서서히 사라지면, 그동안 엽록소의 강한 초록색에 가려져 있던 다른 색소들이 모습을 드러내기 시작합니다. 이 숨겨진 색소들 덕분에 우리는 다양한 색의 나뭇잎을 볼 수 있어요.
나뭇잎 속에는 원래 카로티노이드(carotenoid)라는 노란색 색소가 들어있습니다. 이 색소는 당근에도 들어있는 성분으로, 엽록소와 함께 광합성을 돕는 역할을 하죠. 가을에 엽록소가 사라지면 노란 카로티노이드가 빛을 발하며 은행나무처럼 샛노란 단풍을 만들어냅니다.
단풍나무나 옻나무의 화려한 붉은색은 안토시아닌(anthocyanin)이라는 색소 때문입니다. 이 색소는 여름에는 거의 만들어지지 않다가, 날씨가 쌀쌀해지는 가을에 나뭇잎에 남아있는 당분으로부터 새롭게 합성됩니다. 춥고 건조하며 햇볕이 잘 드는 날씨일수록 안토시아닌이 더 많이 만들어져 더욱 선명하고 붉은 단풍을 볼 수 있죠. 주황색은 노란색 카로티노이드에 빨간색 안토시아닌 색소가 조금 더해지면 만들어지게 됩니다.
자연의 팔레트, 과학이 되다
마치 한여름 밤의 주인공이었던 초록색 배우가 무대 뒤로 퇴장하고, 숨겨져 있던 노란색, 빨간색 배우들이 등장하여 화려한 피날레를 장식하는 것과 비슷하다고 할 수 있습니다. 나뭇잎의 색깔 변화는 단순히 아름다운 풍경을 선사하는 것을 넘어, 나무가 겨울을 나기 위해 치밀하게 준비하는 생존 전략이랍니다. 다음 가을에는 단풍을 보며 나무의 신비로운 과학 이야기도 함께 떠올려보면 어떨까요?
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