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|  | 콩나무는 존재할 수 있을까? |  | |
| 제목 : 콩나무는 존재할 수 있을까?
주제 : 동화에 나오는 콩나무가 존재할 수
있는지를 고찰해 보고 그 이유를 알아본다.
참고도서 : 과학 뒤집기 시리즈 7권 그린 마술사
´잭과 콩나무´ 라는 책은 어릴 적 누구나 한번쯤은 접해본 이야기 일 것이다. 잭은 얼떨결에 소와
콩을 바꾸게 되고 그 콩은 마당에 던져진지 반나절쯤 후에 구름의 높이보다도 더 높이 자라나 있
다. 여기에서 나오는 이 콩나무에 대해 어렸을 적에는 그럴 수도 있는가 보다 하고 생각했지만 과
학을 배우게 되면서 그것이 정말로 존재할 수 있을지, 아니 그렇지 않을 것이라는 반문이 솟구치
게 되었다.
콩나무는 식물의 일종으로서 광합성 작용으로 양분을 만들어 살아간다. 양분을 만들기 위해서는
기본적으로 물, 빛, 이산화탄소가 필요하다.
그러면 이 콩이 생장하는 속도가 굉장히 빠르다고 가정한 후 생각해 보자. 그러나 여기에서 문제
가 발생한다. 이 콩이 약 10시간만에 줄기가 하늘까지 뻗어났다고 볼 때 2-3시간이면 싹이 트고
그 후로는 급속도로 성장하게 된다. 콩이 쌍떡잎의 양분으로 싹을 틔워서 잎이 난 후 이제 여기서
부터는 더 이상 다른 것에 도움을 받을 수 없으므로 스스로 양분을 만들어 생장해야 한다. 그러나
이때는 밤이다. 밤에는 태양이 없다. 즉, 빛이 없다는 것이다. 이것은 광합성을 할 수 없음을 뜻하
고 생장할 수 없음을 의미하기도 한다.
이렇게 밤이 지나고 낮이 되었다고 가정하자. 그러면 이 콩은 광합성을 시작할 것이고 양분을 만
들어 생장하게 될 것이다. 그러나 여기에서도 문제가 발생한다. 잭의 콩나무처럼 눈에 보일 정도
로 빠르게 자라나려면 많은 양분을 만들어야 하는데 그러면 우선 물이 부족하다. 조도만 해도 그렇
다. 조도는 어느 정도까지는 증가하지만 그 이상 증가하지 않으며 식물도 조도가 어느 정도까지만
증가하면 그 이상 증가하여도 광합성의 양은 늘어나지 않는다. 그렇기 때문에 이러한 요소들이 부
족하게 되어 콩나무가 엄청난 속도로 자라나는 것은 무리인 것이다.
몇 일이 지나 이 콩나무가 구름을 뚫을 정도의 높이까지 자라났다고 해보자. 그러나 여기에서도
문제가 발생한다. 구름이 걸린 대기권의 온도는 -50 이하이고, 지상의 온도 20 와는 약 70 정도의
많은 차이가 난다. 과연 -50 에서, 싹을 틔운 지 몇 일 되지도 않는 식물이 급격한 환경 변화에 적
응하며 생존할 수 있을까?
또 이렇게 자라나기까지 뿌리도 무서운 속도로 자라나서 줄기의 크기와 비슷하게 될 것이다.
12Km정도 길이의 뿌리가 땅 속에 박혀서 점점 더 자라난다고 가정을 하면 이 주위의 마을이 모두
뿌리에 의해 파괴되었을 것이고, 더 이상 콩나무가 섭취할 양분, 수분이 없을 것이다. 땅은 점점 초
토화되어 사막화가 일어날 것이고 웬만한 비가 오지 않는 한 콩나무는 물을 얻을 수 없을 것이고,
콩나무는 더욱 더 빨리 시들 것이다. 행여 이 시기가 비가 오는 시기라고 해도 빛이 부족하게 되어
생장이 어려울 것이다.
또 뿌리가 땅 속 깊숙한 곳에 들어가는 것이 불가능하여 지상으로 드러나 죽을 수도 있고 암석을
뚫고 들어간다고 해도 5-35Km의 지각 속에는 맨틀이라는 물질이 있다. 맨틀은 매우 뜨겁고 콩나
무가 얻을 만한 양분을 가지고 있지 않기 때문에 뿌리는 서서히 죽어갈 것이고 저절로 식물체도 죽
게 될 것이다. 또는 그 전에 마그마가 분출하게 될 지도 모를 일이다.
식물이 생장을 하였으면 종자 번식을 해야 하고, 이를 위해 수정을 해야 한다. 식물은 수정을 스스
로 할 수 없으므로 다른 곤충이나 동물들의 도움을 받아야 한다. 그러기 위해서 꽃으로 이러한 동
물들을 유인해야 하는데 꽃이라는 것의 나는 위치가 가지의 끝 부분이고 이 콩나무가지의 끝 부분
은 대략 지상 4-12Km정도의 높이에 해당 될 것이다. -50 에서 꽃이 필 수 있을 것인지도 의문이지
만, 꽃이 핀다고 해도 나비나 벌 등의 곤충들은 이런 높은 곳까지 갈 수가 없다. 그러므로 수정이
되기가 힘들 것이고 콩나무는 빨리 자란 만큼 금방 시들어 버릴 것이고 콩나무의 종자번식은 실패
하게 되는 것이다. 콩나무의 종자번식 실패는 곧 콩나무의 존재를 부정하는 것을 의미한다.
그렇다면 인위적으로는 이러한 콩나무를 만들 수 없을까? 아마 불가능 할 것이다. 앞에서 이야기
한 바와 같이 콩나무의 종자도 구할 수 없고 기하급수적으로 증가하는 부피와 길이를 보존할 장소
를 지구 내에서 찾는다는 것도 불가피하다. 또 식물이 호흡과 광합성을 하는 과정에서 기공을 통
해 많은 양의 이산화탄소를 흡수하고 산소를 배출해야 하는데, 상대적으로 얇은 잎이 이 기압을 견
디지 못하고 모두 찢어져 버려 죽게 될지도 모르고, 이때 기체의 활발한 움직임으로 상공 10Km정
도의 대기의 대류에 영향을 미쳐 기상이변이 일어나 환경조건은 더욱 악화될 수밖에 없고 콩나무
의 생존은 불가능하게 된다.
지금까지 ´잭과 콩나무´의 콩나무의 존재 여부에 대해 고찰해 보았다.
콩나무가 존재하기 위해서는 매우 많은 제약들과 적은 확률이 뒤따른다.
그래서 콩나무는 존재할 수 없는, 존재자체가 자연을 거스르는 처음부터 매우 비현실적인 존재이
다. 그렇다고 해서 이 이야기를 거짓이라고 단정짓자는 것이 아니다. 콩나무의 이야기를 듣고 콩나
무에 대해 한번 더 고찰해보는 학생들이 있는가 하면 그것을 듣고 꿈을 가지는 아이들이 있으니까.
´잭과 콩나무´의 콩나무는 착한 잭에게 떨어진 행운이 아닌 기회이다. 비록 그 콩나무 같은 비현실
적인 식물은 우리 앞에 존재할 수 없지만 이런 식물이 있다면 그 열매는 우리가 식물을 재배하여
얻을 때 그 분야에 있어서는 큰 도움이 될 것이다.
우리는 이 이야기를 비현실적인 이야기로 남겨놓기 전에 우리의 생활을 더욱 풍요롭고 발전할 수
있도록 사회, 과학, 기술에 관여된 모든 이들이 서로 협조하여 기회를 잡을 수 있도록 노력해야 겠
다.
by http://www.miraestudy.com/ |
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