▶   물을 내보내는 식물의 잎

사람은 항상 물을 필요로 합니다. 여러분은 필요한 물을 물을 마시거나 음식물을 넉어 얻지요. 몸이 쓰고 남는 물은 어떻게 하나요? 오줌이나 땀으로 몸밖으로 빼내지요. 식물은 항상 물을 필요로 합니다. 그 물은 뿌리로부터 흡수하지요. 우리 식물도 몸이 필요로 하는 이상의 물을 밖으로 내보낼까요? 그렇다면 물은 어디로 빠져나가는 걸까요? 먼저 다음 동영상을 관찰하세요?

잎이 많은 식물, 잎이 보통인 식물, 잎이 없는 식물을 비닐로 싼 후, 물에 담가두면, 시간이 흐르면서 잎이 있는 식물이 담긴 플라스크의 물은 점점 줄어들면서 식물을 싸놓은 비닐 안에 물방울이 맺힙니다. 잎이 많을수록 플라스크의 물이 더 많이 줄어들고, 비닐 안에는 더 많은 물방울이 생깁니다.

이 결과는 식물의 잎을 통해 물이 바깥으로 내어보내진다는 것을 알려줍니다. 이때 물은 액체 상태가 아닌 기체 상태인 수증기로 내어보내집니다. 그렇다면 잎의 앞면과 뒷면 중 어느 쪽에서 물이 내어보내지는지 알아봅시다.

그것을 알아보기 위해 염화코발트 종이를 사용합니다. 염화코발트 종이는 염화코발트를 종이에 발라놓은 것입니다. 이 종이가 말라있을 때에는 푸른 색입니다. 반면, 이 종이에 물이 닿으면 붉은색으로 변합니다. 얌화코발트 종이는 다음 영상에서와 같이 만들 수 있습니다.

이제 염화코발트 종이를 잎의 앞면과 뒷면에 고정시킨 후 1시간 정도 기다려 봅시다. 실험 과정과 결과는 다음 영상에서 관찰해보세요.

잎의 앞면에 고정시킨 염화코발트 종이는 그대로 푸른색입니다. 잎의 뒷면에 고정시킨 염화코발트 종이는 푸른색이 사라지고 연한 붉은색을 띱니다.

이것으로부터 잎의 뒷면에서 물이 빠져나온다는 것을 알 수 있습니다. 이렇게 식물이 쓰고 남은 물을 수증기의 형태로 밖으로 내보내는 것을 증산 작용이라고 합니다.

잎의 단면을 보면 맨바깥쪽은 표피가 둘러싸고 있습니다. 잎의 뒷면 표피에는 공변세포라는 것이 2개가 1쌍으로, 흡사 입술같은 모양을 하고 있습니다. 그리고 1쌍의 공변세포 사이에 기공이 있습니다.

아래 그림은 여러 식물의 잎 뒷면에 있는 공변세포와 기공을 현미경으로 본 모습입니다.

기공은 공변세포의 상태에 따라 열리고 닫힙니다. 공변세포가 물을 흡수하여 팽창하면 기공이 열리고, 공변세포로부터 물이 빠지면 기공이 닫힙니다.

증산 작용은 공기 중으로 물(수증기)을 내보내는 것이므로, 빨래가 빨리 마르는 조건과 비슷한 조건에서 잘 일어납니다. 즉,

빛이 셀 때
기온이 높을 때
건조할 때
바람이 불 때

가장 활발하게 일어납니다.

증산작용은 식물이 남는 물을 밖으로 내보내므로, 다시 뿌리로부터 물이 올라올수 있도록 해줍니다. 또, 엑체 상태의 물을 기체 상태로 바꾸는 과정에서 식물의 체온을 낮추어주는 역할도 합니다.