육지의 식물에게 염분이 들어 있는 바닷물에 잠기는 것은 죽음을 의미한다. 하지만 열대·아열대의 해변이나 '하구 부근(민물과 바닷물이 만나는 곳)'을 생장 수역으로 하는 식물도 있는데, 이러한 식물을 '맹그로브(Mangrove)'라고 한다. 맹그로브는 바닷물이라는 가혹한 환경에서 살아갈 방도를 획득해 전 세계에 분포하면서 풍요로운 생태계를 구축했다. 맹그로브 식물은 10개 이상의 여러 과에 걸쳐 존재하며, 약 100종류 정도가 알려져 있다. 맹그로브가 뿌리·잎·씨앗 등 여러 가지 부분에 갖추고 있는, 꿋꿋하기 살아가기 위한 독특한 메커니즘에 대해 알아보자.
0. 목차
- 태생 씨앗
- 맹그로브의 많은 종은 동남아시아에서 탄생했다.
- 염분을 몸속에 받아들이는 문제에는 어떻게 대응했을까?
- 맹그로브 숲에는 여러 가지 생물이 자라고 있다.
- 맹그로브를 심을 때는 장소 선택이 중요
- 맹그로브 갤러리
1. 태생 씨앗
'맹그로브' 식물은 다른 식물에서는 보이지 않는 '과보호하는 방법'으로 자손을 남긴다. '수분(종자식물에서 수술의 화분이 암술머리에 옮겨 붙는 일)'해서 생긴 '씨앗(종자)'에 계속 영양을 주면서, 수십 cm의 뿌리가 뻗기까지 주변에 두고 기르는 것이다. 모식물에서 떨어진 뒤에 발아하는 보통의 종자식물과는 달리, 모식물에 붙은 채로 발아하는 종자를 '태생 씨앗(Viviparous Seed, 태생 종자)'이라고 한다.
뿌리를 충분히 뻗은 '태생 씨앗(Viviparous Seed, 태생 종자)'은 이윽고 어미나무에서 떨어진다. 그대로 발밑의 진흙에 꽂힌 것은 거기서 성장을 계속한다. 그렇지 않은 것은 만조 때 들어온 물에 운반되어 바다를 표류하며, 표류한 곳의 토양에 제대로 꽂히면 거기서 성장한다. 바닷물이 들어온 것에 노출된 맹그로브 식물의 종자는 이처럼 어딘지 모르는 장소로 운반될 가능성이 높다. 그래서 어떤 장소에 가더라도 꿋꿋하게 살아갈 수 있도록, 어느 정도 어미 가까이에서 성장시킨 뒤 내보내는 메커니즘이 진화하지 않았을까 생각된다. 그리고 소금물은 발아에 해롭기 때문에 바닷물에 잠기지 않을 정도의 높은 어미나무의 가지에서 발아시키는 것은 중요한 일이다.
2. 맹그로브의 많은 종은 동남아시아에서 탄생했다.
맹그로브는 땅에 사는 식물의 '천적'이라고도 할 수 있는 바닷물에 잠겨서 자란다. 그 진화의 역사를 읽어보면, 맹그로브 식물은 200~300만 년 전 육지에서 자라는 식물 가운데 새로운 생육 장소를 찾아 해안이나 하구 부근에 진출했던 개척자라고 할 수 있다. 전 세계 맹그로브 숲의 총면적은 약 15만 2360km2이다. 가장 큰 면적을 차지하는 지역은 동남아시아이며, 그 가운데도 인도네시아는 약 31894km2로 세계의 '맹그로브 숲(Mangrove Forest)' 총면적의 약 20%를 차지한다. 맹그로브 식물의 종류가 가장 많은 곳도 동남아시아이며, 여기서 진화한 맹그로브 식물이 해류를 타고 다른 섬이나 대륙의 연안으로 운반되어 갔으리라 생각된다.
단, 아메리카 대륙에서는 종의 수는 동남아시아에 미치지 못해 독자적인 식물이 탄생한 것 같다. 동남아시아와 아메리카 대륙 사이에 위치하는 아프리카 대륙의 '식생(Vegetation, 어떤 일정한 장소에서 모여 사는 특유한 식물의 집단)'을 찾아보면, 서해안에는 아메리카 대륙과 공통인 맹그로브 종이, 동해안에서는 동남아시아와 공통인 종이 자라며, 각각의 대륙에서 자란 종이 해류로 운반되어 흘러갔다는 흔적을 볼 수 있다. 일본에서는 '아마미오 섬', '오키나와 섬', '야에야마 제도', '야쿠 섬', '가고시마 시' 등에서 맹그로브 식물이 자란다.
3. 염분을 몸속에 받아들이는 문제에는 어떻게 대응했을까?
맹그로브 식물은 해안이나 하구 부근으로 생육지를 넓혔지만, 그곳을 생육지로 하는 데는 극복해야 할 난제가 가로놓여 있었다. 만조 때, '바닷물'과 '기수(민물과 바닷물이 섞인 물)'가 밀어닥쳐 뿌리가 물에 잠기면 뿌리로부터 산소를 흡수할 수 없게 된다. 그리고 본래 식물은 오랜 시간 바닷물에 잠겨 있으면 염분을 섭취해 시들어 버린다. 맹그로브 식물은 이들 문제를 극복하기 위한 메커니즘을 획득했다. 만조 때 산소 부족이 되지 않기 위한 메커니즘으로, 간조 때 외부에서 많은 공기를 끌어들이는 뿌리를 갖게 되었다.
염분을 몸속에 받아들이는 문제에는 어떻게 대응했을까? '리조포라(Rhizophora)' 속의 경우, 뿌리로 바닷물의 염분을 여과해 몸속에 염분을 빨아올리지 않게 하는 메커니즘을 가지고 있다. 한편, 빨아올린 염분을 제거하는 것도 있다. 뿌리에서 흡수된 소금물은 보통의 물과 마찬가지로 잎에 운반된다. '브루기에라(Bruguiera)' 속의 경우에는 이 잎을 떨어뜨림으로써 몸속에서 염분을 없앤다. 그리고 '아비켄니아(Avicennia)' 속의 잎 표피에는 '염류 샘'이 있어 이곳으로 염분을 방출한다. 이처럼 염분이 모인 잎은 홍해 연안에서는 낙타 같은 동물의 귀중한 식료가 된다.
4. 맹그로브 숲에는 여러 가지 생물이 자라고 있다.
바다와 육지 사이에 펼쳐지는 '맹그로브 숲(Mangrove Forest)'은 자연계에서 실로 중요한 역할을 한다. 육지에서 바다로 토사가 유출되는 것을 막고, 다른 한편으로는 바다에서 육지로 염해가 미치는 것도 막는다.
그리고 갯벌은 '게'나 '문절망둑', 숲은 '새'나 '파충류'등 여러 가지 생물의 터전이 된다. 이들 동물이 내놓는 똥이나 사체, 낙엽 등이 뒤섞여 영양 상태가 좋은 토양에서는 게가 진흙에서 동물 플랑크톤 등을 찾아 먹기 때문에 토양에 공기가 섞여 박테리아가 번식함으로써 토양의 영양 상태는 더욱 좋아진다. 이 토양이 조류에 의해 바다로 운반되면 '거머리말' 등의 해초가 자라고 동물 플랑크톤이 발생한다. 그리고 이 동물 플랑크톤이 산호의 먹이가 되면서 난바다에 산호가 자라는 것이다.
5. 맹그로브를 심을 때는 장소 선택이 중요
맹그로브는 이처럼 여러 가지로 중요한 역할을 하지만, 근년에는 새우 양식장 등을 만들기 위해 벌채되어 감소했고, 전 세계에서는 맹그로브 식물의 '조림(Afforestation)' 활동이 이루어지고 있다. '조림(Afforestation)'이란 나무를 심거나 씨를 뿌리거나 하는 따위의 인위적인 방법으로 숲을 조성하는 활동 또는 기존의 숲을 손질하거나 다시 살리거나 하는 따위를 관리를 하는 것을 말한다. 그러나 새로운 조림지의 장소 선택은 어렵다. 예컨대 바닷물이 밀려오는 간격이 너무 잦은 장소에 조림하면 식물의 염분 농도가 높아지며, 해가 잘 비치지 않는 장소에 조림하면 자라지 않는다. 더욱 중요한 점은 맹그로브를 조림함으로써 원래의 생태계를 파괴하지 않을까라는 문제를 생각해야 한다는 사실이다.
6. 맹그로브 갤러리
6-1. 아비켄니아 마리나
- 분류: 아비켄니아 속
- 학명: Avicennia maria
- 특징: 순근을 가지고 있음 (아비켄니아 속)
'순근(筍根)'을 가진 맹그로브 식물에는 손네라티아속 이외에 '아비켄니아(Avicennia)' 속이 있다. '아비켄니아 마리나'의 순근은 '손네라티아 알바'의 순근에 비해 가늘다. 일반적으로 '아비켄니아 마리아(Avicennia maria)'는 열대 지역에서는 나무 높이 20m가 넘는 고목이 되는 경우도 있다. '아비켄니아 마리아'의 다수는 '수관(樹冠: 나무에서 가지와 잎이 무성한 부분)'이 지면을 뒤덮는 듯한 모습을 하고 있다.
6-2. 바링토이아 아시아티카
- 분류: 바링토니아 속
- 학명: Barringtonia asiatica
- 특징: 바다에 뜨기 쉬운 열매가 된다.
'바링토니아 아시아티카(Barringtonia asiatica)'의 열매는 익으면 구멍이 많이 뚫린 상태가 되기 때문에 물에 뜨기 쉬워져 나무에서 떨어지면 표류한다. 열매의 지름은 8~12cm이며, 속에 1개의 씨앗이 있다. 인도양에서 태평양까지의 열대 지역 해안이나 맹그로브 숲에서 자라며, 일본에서는 야에야마 제도에서 볼 수 있다.
6-3. 브루기에라 김노르리자
- 분류: 브루기에라 속
- 학명: Bruguiera gymnorrhiza
'지주근(Prop Aerial Root)'이 바탕이 된 뿌리 가운데는 '슬근'이라는 것도 있다. '브루기에라(Bruguiera)' 속 맹그로브 식물에는 아래 사진과 같은 슬근이 있다. '슬근'이란 줄기의 근원에 모인 짧은 지주근 여러 개가 지면을 기어가듯 뻗어, 근원에서 수십 cm 떨어진 곳에서 휘어진 듯한 모양을 한 것이다. 슬근은 뿌리의 일부가 부풀어 위로 솟아올랐기 때문에 생긴 형태다. 슬근은 이렇게 휘어지면서 뻗어 나가기 때문에 '자벌레(자벌레나방의 애벌레)' 같은 모양의 뿌리가 된다. 나아가 시간이 경과하면 솟아오른 부분이 단단하게 부풀고, 거기서 다시 여러 개의 뿌리가 뻗는다. 이 뿌리가 뻗어 '슬근'을 만들어나가므로, 줄기의 주위에는 '슬근'이 점점 퍼진다.
마지막 4개의 사진은 '브루기에라 김노르리자(Bruguiera gymnorrhiza)'의 꽃이다. 꽃잎처럼 붉게 보이는 것은 꽃받침이며, 실제 꽃잎은 꽃받침 속에 보이는 털에 돋아난 황토색 부분이다. 자세히 보면 꽃잎에는 중앙에 접힌 금 같은 것이 있다. 맨 처음에 꽃잎은 이 금을 따라 단단히 닫혀 있다. 화분을 운반해 오는 곤충이나 새가 이 꽃잎과 접촉했을 때 접촉한 자극으로 단숨에 꽃이 핀다. 꽃잎 속에는 각각 2개씩 수술이 들어 있으며, 꽃잎이 열렸을 때 수술의 화분이 날아감으로써 곤충이나 새에 달라붙는 구조이다. 꽃의 지름은 3cm 정도이다.
6-4. 헤리티에라 리토랄리스
- 분류: 헤리티에라 속
- 학명: Heritiera littoralis
사진처럼 구불구불 구부러져 있는 거대한 '칸막이'는 '판근(Buttress Root)'이라는 뿌리이다. '헤리티에라 리토랄리스(Heritiera littoralis)'의 줄기의 근원에는 이런 거대한 '판근'이 나타난다. '판근'은 '지주근(Prop Aerial Root)'이 발달한 것이다. 줄기가 뻗은 지주근이 세로 방향으로 성장해 높아지고 단단해져서 이런 형태가 된다. 높이 4m 이상 되는 판근도 있다. 헤리티에라 리토랄리스는 나무 높이 20m, 어른 가슴 높이의 지름이 2m나 되는 거목이며, 반석 같은 뿌리는 이 거대한 몸을 지탱하는 역할을 맡는다.
'헤리티에라 리토랄리스(Heritiera littoralis)'는 맹그로브 식물 가운데서도 육지 쪽에서 자란다. 아시아와 아프리카의 열대 지방, 타이완, '폴리네시아(Polynesia)'에서 자란다. 일본에서는 오키나와섬, 이시가키 섬, 이리오모테 섬에서 볼 수 있다.
6-5. 칸델리아 칸델
- 분류: 칸델리아 속
- 학명: Kandelia candel
아래의 사진은 '칸델리아 칸델(학명: Kandelia candel)'이다. 희게 꽃잎처럼 보이는 것은 꽃받침이며, 실제의 꽃잎은 흰 털 모양의 것이다. 꽃은 가로 방향이나 아래 방향으로 핀다. 암술에서 수분이 이루어지면, 암술 아래에 '태생 씨앗(Viviparous Seed, 태생 종자)'가 생긴다. '칸델리아 칸델'의 태생 씨앗은 어미나무에 매달려 15~40cm나 되는 초록색 뿌리를 뻗으며, 그 후 어미나무로부터 떨어져 나온다. 이때 이제부터 성장할 뿌리와 싹 부분만 떨어지고 열매 부분은 어미나무에 남는다. 이 열매는 사용이 끝나 종자는 다시 생기지 않는다. 떨어진 '태생 씨앗'은 발아래 또는 표류한 곳의 토양에 꽂혀 싹을 내고 성장한다.
6-6. 니파야자
- 분류: 니파 속
- 학명: Nypa fruticans
- 특징: 공 모양의 열매 덩어리가 흔어저 표류
'니파야자(Nypa fruticans)'는 동남아시아, 남아시아, 오스트레일리아 북부, 남태평양의 여러 섬의 해안을 따라 자란다. 나파야자의 씨는 하나의 열매처럼 보이지만 여러 개의 열매가 모인 것이면, 익으면 목질화되어 갈라지고 바다에 뜨기 쉬워진다.
6-7. 리조포라 무크로나타
- 분류: 리조포라 속
- 학명: Rhizophora mucronata
아래에 있는 첫 번째 사진은 오스트레일리아 '퀸즐랜드 주(State of Queensland)'에서 간조 때 촬영한 '리조포라 무크로나타(학명: Rhizophora mucronata)'이다. 물을 빨아들이고 있어서, 20m 정도인 줄기의 도중부터 낙지발 모양으로 뿌리가 생장하는 모습이 잘 보인다. 맹그로브 식물의 뿌리에는 여러 가지 모양이 있지만, 어떤 것이든 일부는 지하가 아니라 지상으로 나온다는 공통점이 잇다.
'리조포라 속'은 사진처럼 바다나 하구 가까운 곳의 진흙에서 자라는 것이 많다. 이 때문에 굵고 낙지발처럼 뻗은 뿌리는 불안정한 진흙 소게서 거대한 몸을 지탱하기에 좋다. 이처럼 식물체의 지상부에서 나와 땅에 닿아 지주 역할을 하는 '기근(공기중에 삐어져 나와 기능을 수행하는 뿌리)'를 '지주근(Prop Aerial Root)'이라고 한다.
그리고 맹그로브 식물은 만조 때 육지의 식물에게는 치명적인 바닷물에 오랫동안 잠겨 있다. 그래서 맹그로브 식물은 몸속에 염분을 담아두지 않는 메커니즘을 가지고 있다. 예컨대 '리조포라 속'이 가지고 있는 '낙지발 같은 지주근' 끝의 '지하근'에는 빨아올린 바닷물에서 염분을 여과하는 작용이 있다. 염분 농도가 약 3%인 바닷물에서 기른 리조포라 속의 '물관(뿌리에서 흡수한 물이 지나가는 관)'에서 물을 채취해 염분 농도를 측정해 보았더니 1% 이하였다고 한다. 단, 여과의 자세한 메커니즘은 알려지지 않았다.
6-8. 손네라티아 알바
- 분류: 손네라티아 속
- 학명: Sonneratia alba
- 특징: 순근을 가지고 있음 (손네라티아 속)
뾰족한 산처럼 뻗은 것은 '손네라티아 알바(Sonneratia alba)'의 뿌리이다. '손네라티아 알바'의 나무 높이는 10~40m 정도이다. 땅속에서는 줄기를 중심으로 방사상으로 뿌리가 뻗어 있다. 뿌리의 곳곳에서 위로 향해 뻗으면서 지상에 얼굴을 내민 것이 바로 이 뾰족한 산의 정체이다. 이 뿌리를 '순근(筍根, 죽순의 뿌리)'이라고 한다. '손네라티아 알바'의 순근은 굵은 것은 경우 지름 5cm, 길이 60~70cm나 된다.
식물의 뿌리는 토양으로부터 산소를 흡수한다. 맹그로브 식물이 자라는 토양은 산소가 적기 때문에 뿌리가 토양에서 흡수할 수 있는 산소의 양이 적어진다. 이 때문에 지상으로 뻗어 대기로부터 산소를 끌어들이는 순근은 안성맞춤이다. 그리고 순근 안은 스펀지 모양으로 공기가 지나가기 쉽게 되어 있어, 간조 때 공기를 끌어들이기 쉽고 만조 때는 물속에 잠겨도 산소가 부족하지 않게 된다. 순근은 맹그로브 숲 가운데서도 가장 바다 쪽에서 자라는 종으로 보인다. 그런데 순근은 뿌리이면서도 간조 때는 광합성을 한다.
6-9. 크실로카르푸스 그라나툼
- 분류: 크실로카르푸스 속
- 학명: Xylocarpus granatum
- 특징: 모양이 서로 다른 씨앗을 뿌림
'크실로카르푸스 그라나툼(Xylocarpus granatum)'은 맹그로브 숲을 흐르는 수로를 따라 자라는 키가 큰 나무이며, 동남아시아, 남아시아, 아프리카, 오스트레일리아 등지에서 보인다. 지름 약 18cm, 무게 1~2kg이나 되는 포환 같은 열매를 맺는다. 이 열매 속에는 20개 정도의 네모진 씨앗이 모여 공 모양을 이루며, 열매가 익으면 밖으로 나와 흩어진 뒤 바닷물에 의해 운반된다.
하나의 열매 속에 들어 있는 씨앗은 어느 것이나 모양이 다르다. 이처럼 씨앗의 모양이 다양해짐으로써 각각의 씨앗이 흘러간 장소가 달라도 열매 속에 있던 씨앗이 전멸하는 것을 피할 수 있지 않을까 생각된다. 현지의 어린이는 어린이는 이 씨앗을 열매 속에 들어 있던 때처럼 공 모양으로 조립해서 놀기 때문에 '크실로카르푸스 그라나툼'을 '퍼즐 시드 맹그로브(Puzzle Seed Mangrove)'라고도 한다.
