번개를 맞는 것은 일부 열대 나무에게는 좋다

수백만 볼트의 전기에 찔리는 것은 건강한 활동처럼 들리지 않을 수 있지만 어떤 나무에게는 건강한 활동입니다. New Phytologist 에 발표된 새로운 연구 에 따르면 일부 열대 수종은 번개를 견딜 수 있을 뿐만 아니라 번개로부터 이익을 얻는다고 합니다. 나무는 심지어 번개막대 역할을 하도록 진화했을 수도 있습니다.

이 연구는 캐리 생태계 연구소의 산림 생태학자인 에반 고라가 주도했습니다. 고라는 번개가 파나마 열대 우림의 생물 다양성과 탄소 저장에 어떤 영향을 미치는지 연구합니다.

번개는 매년 수억 그루의 나무를 죽입니다. 하지만 2015년 파나마에서 일하던 고라와 그의 동료들은 충격에도 거의 피해를 입지 않은 Dipteryx oleifera 나무를 발견했습니다. 충격이 너무 강해서 기생 덩굴이 꼭대기에서 터져 나와 주변 나무 12그루 이상을 죽였음에도 말입니다.

"번개에 맞아도 무사한 나무들이 있다는 걸 보니 정말 정신이 아찔했어요." 고라는 회상했다. 시간이 지나면서 팀은 다른 Dipteryx oleifera 나무들이 번개에 맞은 후에도 잘 자라는 것을 발견했고, 자세히 살펴보기로 했습니다.

과학자들은 이전에 일부 나무가 번개를 견디도록 진화했다고 의심했지만, 이를 뒷받침하는 증거는 부족했습니다. 2022년에 고라와 동료들은 나무가 번개에 맞아도 살아남는 능력이 다르다는 것을 처음으로 보여주었습니다. 수요일에 발표된 그들의 새로운 논문은 나무가 이러한 전기 충격으로부터 이익을 얻을 수 있다는 것을 보여준 최초의 논문입니다.

독특한 번개 위치 시스템을 사용하여, 이 팀은 파나마 중부의 바로 콜로라도 자연 기념물에서 번개에 맞은 나무 93그루의 결과를 추적했습니다. 이 팀은 번개가 친 후 2~6년 동안 나무 생존율, 수관 및 줄기 상태, 기생 덩굴 또는 리아나의 수, 주변 나무의 사망률을 측정했습니다. 이 연구에는 직접 번개에 맞은 Dipteryx oleifera 나무 9그루가 포함되어 있었고, 번개에 맞은 다른 나무 84그루와 비교했습니다.

Dipteryx 나무 9개는 모두 직격뢰에 맞아도 경미한 피해만 입어 살아남았습니다. 반면, 다른 종의 나무는 직격뢰에 맞아 심하게 손상되어 면류관에서 잎이 5.7배 더 많이 떨어졌고, 64%가 2년 이내에 죽었습니다.

Dipteryx 나무 한 그루를 잽니다. 전기가 인접한 덩굴과 만지는 가지 사이를 이동하거나 나무 사이의 작은 틈새를 뛰어넘으면서 평균 9.2그루의 이웃 나무가 죽었습니다. 번개가 치면 Dipteryx liana 감염이 78% 감소하여 나무가 이 기생 덩굴이 빛과 영양소 가용성에 미치는 압력에서 벗어날 수 있었습니다.

이러한 패턴은 더 광범위한 개체군에서도 확인되었습니다. 연구팀은 Dipteryx 나무가 덩굴나무가 적은 경향이 있음을 발견했습니다. 연구원들은 지난 40년 동안 나무 죽음의 추세를 분석한 결과, Dipteryx 나무에 인접한 나무가 숲의 다른 나무보다 48% 더 죽을 가능성이 높았는데, 이는 아마도 번개 때문일 것입니다.

고라와 동료들은 드론을 이용해 캐노피 높이의 3D 모델을 만들었는데, 이를 통해 디프테릭스 나무가 가장 가까운 이웃 나무보다 약 4m 정도 더 키가 큰 경향이 있다는 것을 보여주었습니다. 이는 번개가 키가 큰 이웃 나무를 죽여 빛과 공간을 놓고 경쟁할 때 유리한 입장에 섰기 때문일 가능성이 높습니다.

"이 데이터는 일부 나무가 번개에 맞아서 이익을 얻는다는 최초의 증거를 제공합니다." 저자는 이렇게 썼습니다. 또는 고라가 말했듯이, "Dipteryx oleifera 나무가 번개에 맞는 것이 맞지 않는 것보다 낫습니다."

이러한 모든 이점 때문에 Dipteryx oleifera 나무는 번개를 끌어들이는 데 특별히 적응되었을 수 있습니다. 팀의 계산에 따르면, 독특한 높이와 비정상적으로 넓은 면류관으로 인해 평균 높이와 면류관을 가진 다른 나무보다 감전될 가능성이 최대 68% 더 높을 수 있습니다.

추정에 따르면 개별 Dipteryx oleifera 나무는 평균 56년마다 직접 번개를 맞는다고 합니다. 그리고 이 나무는 수백 년 또는 아마도 천 년 이상 살 수 있기 때문에 평생 동안 이러한 폭발을 여러 번 견뎌낼 것으로 예상됩니다. 연구 중에 Dipteryx 나무 중 하나가 불과 5년 만에 두 번이나 번개를 맞았습니다.

번개에 맞고 살아남고 덩굴과 경쟁자를 제거함으로써 이익을 얻는 놀라운 능력은 Dipteryx 나무가 다른 나무에 비해 큰 이점을 제공합니다. 과학자들의 계산에 따르면, 번개 내성은 이 종의 자손을 생산하는 능력을 14배나 높입니다.

다음으로, 이 팀은 어떤 전기적 또는 구조적 특성이 이 나무들이 번개에 맞고도 살아남을 수 있게 해주는지 조사할 것입니다. 또한, 다른 종이 번개에 대한 내성을 보이는지 알아보고, 이 현상이 얼마나 흔한지 더 잘 이해하고자 합니다.

분명한 것은 번개가 나무 경쟁에서 과소평가된 역할을 한다는 것입니다. 그리고 기후 변화로 인해 많은 지역에서 번개가 증가하고 있기 때문에 그 영향력이 커져 Dipteryx oleifera와 같은 번개에 강한 종에게 유리할 수 있습니다. 번개와 숲 형성에서의 번개의 역할을 이해하는 것은 생물다양성과 탄소 저장의 변화를 예측하고 열대 재산림화 노력을 알리는 데 중요할 수 있습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2025/03/250326123018.htm