▲ 일반적으로 나무들은 적어도 애벌레 파괴로부터 같은 해에 회복할 수 있다.

나무: 탄수화물 공급이 결정적이다.

당과 탄수화물을 저장하면 나무가 대량의 곤충 침입에 대해 더 탄력적이다.

일부 나무는 매미나방과 같은 탐욕스러운 애벌레의 대규모 감염에서 살아남지만 다른 나무는 그렇지 않은 이유는 무엇일까? 미국 연구자들이 최근 이 질문에 대한 답을 찾았다. 나무는 조직에 충분한 당분과 탄수화물을 저장한 경우에만 기회가 있다. 그러나 이 탄수화물 비축량이 1.5% 미만이면 대량의 잎사귀 손실에서 더 회복되지 않는다.

우리 나무는 환경에 시달려 힘든 시간을 보내고 있다. 많은 나무가 더위와 가뭄으로 약해지고 다른 나무는 폭풍의 희생양이 된다. 또한, 행진하는 나방 및 매미나방의 애벌레와 같은 탐욕스러운 해충의 대량 침입이 계속 증가하고 있다. 나무껍질 딱정벌레 및 유사 종과 같은 목재 해충도 마찬가지다. 일반적으로 나무들은 적어도 애벌레 파괴로부터 같은 해에 회복할 수 있다.
 

▲ 매미나방 애벌레는 나무 전체를 삼킬 수 있다. 그러나 나무가 생존할지 여부를 결정하는 것은 무엇일까?

하한선은 어디일까?
그러한 대규모 감염 후에 점점 더 자주 전체 숲이 벌거숭이로 죽어가고 있다. 왜 그렇까? 하버드 대학의 오드리 바커 플롯킨(Audrey Barker Plotkin)은 "모델에 따르면 잎이 없으면 나무의 당분과 전분 매장량이 줄어든다. 잎이 없어 나무는 더 광합성을 하지 못하고 새로운 당 화합물을 생산할 수 없다. 그러나, 벌거벗은 후 새잎을 내기 위해서는 이러한 탄수화물이 필요하다.

이론에 따르면 나무가 생존을 위한 탄수화물 매장량이 매우 적은 임계 하한선이 있을 수 있다. "그러나 초기 연구에서는 이 한계가 어디에 있는지 답할 수 없었다"라고 연구자들은 말했다. 이것이 Plotkin과 그녀의 동료들이 이제 매사추세츠의 레드 오크와 화이트 오크의 설탕과 전분 저장량을 더 자세히 조사한 이유다. 그들은 벌거벗은 정도가 다른 나무와 숲 가장자리와 숲 한가운데에서 갓 죽은 나무와 참나무를 샘플링했다.

 

1.5%의 건조 물질은 최소
오크나무를 벗겨질수록 설탕과 전분 축적량이 감소하는 것으로 나타났다. 그러나 그들이 매장량의 극도의 고갈에서 살아 남았는지, 곤충 공격 전에 나무가 얼마나 많은 공급품을 저장할 수 있었는지, 그리고 그들이 제거된 후에 얼마나 남았는지에 달려 있다. "죽은 모든 나무는 뿌리와 줄기에 매우 낮은 탄수화물 매장량이 있었다"고 연구자들은 보고했다. 

 

▲ "죽은 모든 나무는 뿌리와 줄기에 매우 낮은 탄수화물 매장량이 있었다"고 연구자들은 보고했다.

특히 임계 한계는 나무 건조물의 약 1.5%에 해당하는 설탕과 탄수화물 함량이었다. Plotkin과 그녀의 동료들이 보고한 대로 탄수화물 축적량이 이 값 아래로 떨어진 참나무는 더 이상 회복되지 않고 죽었다. "그것은 이 나무들이 굶어 죽었다는 경험적 증거를 제공한다"고 그들은 설명했다.

누적 효과
이것은 또한 나무가 몇 년 동안의 가뭄이나 기타 불리한 환경 후에 황폐화되기 쉬운 이유를 설명한다. 나무는 침입 전에 탄수화물을 비축할 충분한 기회가 없었다.

공동 저자인 매사추세츠의 메건 블럼스타인(Meghan Blumstein)은 "어떤 면에서 나무는 미리 계획을 세운다. 나무는 성장기에 직접 생산하는 영양소 중 일부만을 사용하고 나머지는 줄기에 저장하고 뿌리를 내리기 위해 사용한다"고 설명했다. 그러나 성장기에 보충이 거의 이루어지지 않으면 나무는 이러한 "저장소"를 보충할 수 없다.

또한 흥미로운 점은 숲 가장자리에 있는 나무가 그러한 저장 가능성이 더 높은 것 같다. 연구에서 그러한 변두리 참나무는 숲 한가운데에 서 있는 동종보다 훨씬 더 많은 탄수화물 매장량을 가지고 있기 때문이다. 연구팀은 숲 가장자리에 있는 나무가 더 풍부한 입사광으로부터 혜택을 받아 더 높은 광합성 속도를 얻을 수 있다고 생각한다.

어쨌든 이 연구는 이제 나무가 잎이 해충으로 없어지고 죽는 것이 실제로 일종의 기아 때문이라는 첫 번째 증거를 제공한다고 Plotkin과 그녀의 동료들은 말했다. 중요한 저장 한계에 대한 지식은 미래에 나무의 생존 가능성을 더 잘 평가하는 데 도움이 될 수 있다. 

(출처: Functional Ecology, 2021; doi: 10.1111/1365-2435.13891)

 

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