Nature's fortress: How cacti keep water in and predators out - Lucas C. Majure

번역: Sienna Lee 검토: DK Kim

If you were a jackrabbit hopping through the desert,

여러분이 사막을 깡충깡충 뛰어다니는 토끼라 생각해보세요.

you’d be glad to stumble— well, maybe not stumble—

우연히 선인장을 발견하면 기쁠 겁니다.

across a cactus: the succulent flesh of these plants is a water source

선인장은 수분을 많이 저장하는 다육질로 많은 사막 동물들의 물 공급원입니다.

for many desert animals.

Native to the Americas and known for their spines and succulent stems,

아메리카 대륙이 원산지인 선인장은 가시와 다육 줄기가 특징이며

cacti of all shapes and sizes have evolved to not just survive, but thrive,

가장 혹독한 사막 기후에서 생존할 뿐만 아니라 번성하도록

in some of the harshest desert climates on Earth.

다양한 모양과 크기로 진화했습니다.

So how do they do it?

어떻게 그럴 수 있을까요?

A cactus’s spines are one key to its survival—

선인장의 가시가 생존 비결입니다.

but not for the reason you might think.

여러분이 바로 떠올리는 그 이유는 아닙니다.

Take a look at the prickly pear.

가시선인장을 살펴봅시다.

Its spines are highly modified leaves.

가시는 잎이 심하게 변형된 것입니다.

A normal leaf’s large surface area would be ill-suited to the desert,

일반적인 잎처럼 표면이 넓으면 사막 환경에서 살아갈 수 없습니다.

transpiring massive amounts of water under the baking sun.

타는 듯한 햇볕 아래에서 증산 작용이 심하게 일어나기 때문이죠.

The dramatically reduced surface area of the spines limits water loss.

수분이 증발하는 걸 막으려고 넓이를 극적으로 줄여 가시가 됐습니다.

They also shade the cactus and reflect the sun’s rays,

가시도 역시 태양 광선을 반사해 햇빛을 바로 쬐지 않게 하기 때문에

reducing the plant's core temperature during the heat of the day.

한낮의 더위 동안 선인장의 온도를 낮춥니다.

Then, at night, when air temperatures plummet,

반면 기온이 급락하는 밤이면

the spines act as an insulating layer,

가시는 단열층 역할을 하여

keeping the cactus from cooling down too much.

선인장이 너무 차가워지지 않게 온도를 유지시킵니다.

These functions are just as important, if not more,

이러한 기능들은 포식자를 방어하는 것만큼

than defending against predators.

혹은 그 이상 생존에 중요합니다.

From Cuba to Mexico, and as far south as Brazil and Peru,

쿠바에서 멕시코까지 그리고 저 남쪽 브라질과 페루까지

Melon cacti grow on limestone soils in seasonally dry tropical forests,

멜로칵투스는 우기와 건기가 뚜렷한 열대 지대의 석회암 토양에서 자라는데

where they're constantly exposed to the beating sun.

그곳은 작열하는 태양이 끊임없이 내리쬡니다.

They rely on another adaptation common to cacti: a thick skin,

보통 선인장처럼 멜로칵투스도 두꺼운 껍질 덕분에 생존합니다.

which is coated in a waxy substance called a cuticle that limits water loss.

왁스 성분인 큐티클로 코팅해서 수분이 증발하지 않게 합니다.

Meanwhile, the stomata—

한편 기공은

tiny holes that allow the exchange of gases that enable photosynthesis—

광합성을 하기 위해 가스를 교환하는 작은 구멍인데

remain firmly closed until night when they open.

굳게 닫혀 있다가 밤이 되면 열립니다.

The lower temperatures at night mean the cactus loses less water

밤에는 온도가 낮아서 기공을 열어도

from the stem when the stomata open.

줄기에서 수분이 많이 증발하지 않습니다.

The bulk of the plant acts as a large barrel of water,

이 식물의 줄기는 커다란 물통 같은 역할을 해서

storing it for times of need.

필요할 때를 대비해 물을 저장합니다.

But to survive the desert, a cactus can’t just limit water loss—

하지만 사막에서 살아남으려면 증발을 막기만 해서는 안 됩니다.

it has to be prepared to take full advantage

물을 저장할 수 있는 흔치 않은 날이 오면

of the rare situations where water is readily available.

이를 최대한 활용하기 위해 미리 준비해야 합니다.

In North America’s Sonoran Desert,

북아메리카 소노란 사막에

the towering Saguaro cactus can grow up to 20 meters tall

우뚝 솟아 있는 사와로 선인장은 최대 20m까지 자랄 수 있고

and live for up to 200 years.

최대 200년까지 살 수 있습니다.

Woody tissue, like the kind found in tree trunks,

나무줄기에서 발견되는 목질 조직이 사와로 선인장에 있기 때문에

give the Saguaro its height,

나무처럼 높이 자랄 수 있지만

but the Saguaro survives with way less water than most trees.

대부분의 나무보다 훨씬 적은 물로 살 수 있습니다.

Most of its roots are only a few inches deep.

뿌리의 깊이는 몇 인치에 불과합니다.

Just below the soil’s surface, they spread out laterally for meters

토양 표면 바로 아래 뿌리를 넓게 옆으로 수 미터 뻗어서

and hold the plant in place.

줄기를 제자리에 세웁니다.

Even its single deepest root, the taproot,

가장 깊게 뻗는 원뿌리마저도

extends less than one meter into the ground.

땅속으로 1m도 뻗지 않습니다.

After a rain, the lateral roots respond in real time,

비가 오면 곁뿌리는 즉각 반응하여

rapidly growing and spreading.

빠르게 자라서 뻗어 갑니다.

They produce ephemeral rain roots that quickly take up the available water.

일시적으로 가는 뿌리를 많이 만들어 물을 빠르게 흡수합니다.

The water is then pulled up into the plant body

그러고 나서 줄기까지 물을 끌어 올려

and stored in cells that contain mucilage,

점액질이 들어 있는 세포들에 저장하는데

a gluey substance that clings to water molecules

이 점액질은 물 분자를 단단하게 붙잡아 두어서

and stops them from evaporating if the plant’s tissue

식물 조직이 손상되어 노출될 때

is ever damaged and exposed.

수분이 증발하는 걸 막습니다.

As the soil dries after the rain,

비가 온 뒤 땅이 마르면

the small rain roots also start to dry and wither away,

가는 뿌리들도 말라서 시듭니다.

and the cactus awaits the next time it can take advantage of a shower.

선인장은 다음 소나기를 기다리며 준비합니다.

Taken together, these features make cacti well-equipped to survive

이러한 특징들 덕분에 선인장은 여러 환경에서 살아남을 수 있었습니다.

their environments,

from the driest desert to... a tropical rainforest?

건조한 사막뿐만 아니라 열대우림에서도 살 수 있을까요?

The mistletoe cactus can live on the branches of trees in the rainforest.

열대우림의 나뭇가지에서 겨우살이 선인장이 살 수 있습니다.

Though there’s lots of water around, not much of it reaches the cactus here,

주변에 물이 많아도 선인장 근처에는 물이 적고

and there's nowhere for its roots to go.

뿌리를 뻗을 데도 없습니다.

So even here, the cactus survives using adaptations

그래서 여기에서도 선인장은

오래전에 사막에서 살아남은 비결을 사용해 생존합니다.

that long ago helped its ancestors survive the desert.