리서치 하이라이트

머레이의 법칙을 따르는 식물체 내에서의 유체 이동

Nature 421, 6926

1926년 Cecil Murray가 그의 이름을 딴 머레이의 법칙(Murray’s law)를 발표할 당시 그는 인간 몸을 순환하는 혈액에 대한 수력학적 법칙(hydraulic principle)을 연구하고 있었다. 체액이 굵은 혈관에서 좁은 혈관으로 흐르면 체액의 속도가 증가한다. 하지만 체액의 속도가 주는 스트레스에 견디지 못하는 조직으로 구성된 인간의 몸 속에서는 체액의 속도 증가가 일어나지 않는다. 그 대신에 많은 수의 작은 혈관들이 큰 혈관으로부터 가지처럼 뻗어나와 있으며, 큰 혈관의 단면적에 비해 작은 혈관의 단면적이 훨씬 넓다. 머레이의 법칙은 이에 대한 양을 결정한다. 가장 최적의 순환 네트워크에서는 모 혈관(parent vessel) 반지름의 세제곱이 작은 혈관 반지름 세제곱의 합과 비슷해야 한다. 지난 수년 동안 식물학 교재에서는 식물체 내에서 일어나는 물의 이동을 응집력설(cohesion theory)과 파이프 모델(pipe model)로 설명하고 있다. 하지만 식물의 물관부(xylem)를 통한 물 흐름을 측정한 새로운 연구결과는 머레이의 법칙이 식물에도 역시 적용된다는 것을 제시하고 있으며, 식물의 물관부가 식물체를 지지하는 역할을 하지는 않지만 식물학 교과서를 다시 수정해야 하는 것은 확실하다.