6.5 노화와 낙엽의 생리 기작

6.5 노화와 낙엽의 생리 기작

– 낙엽은 끝이 아니라 생존을 위한 이별

가을이면 어김없이 나무는 잎을 떨어뜨립니다.
그 광경은 계절의 변화처럼 아름답지만, 수목생리학에서 그것은 철저히 계산된 생존 전략입니다. 

잎은 결국 ‘낙엽’이 되기 위해 태어난다는 말이 있습니다.
그 말처럼 낙엽은 단순한 노화가 아닌, 에너지 보존과 수분 손실 방지, 동해 대비 생존을 위한 고도의 생리 작용입니다.

1. 노화(Senescence)의 시작 – 조용한 분해 프로그램

잎의 노화는 ‘죽음’이 아니라 계획된 해체 작업(programmed senescence)입니다.
잎이 더 이상 효율적인 광합성을 하지 못할 때, 나무는 내부 자원을 잎에서 뿌리나 줄기로 재배분하는 쪽을 선택합니다.

생리 작용

• 광합성 효율 저하 → 노화 유전자 활성화
• 클로로필 분해 → 잎의 색 변화 (녹 → 황/적)
• 질소, 인, 당류 등 이동성 영양분 회수
• 에틸렌과 ABA 분비 증가

이 과정은 순차적으로 진행되며, 빛, 온도, 수분, 일장(낮 시간) 등의 변화가 방아쇠가 됩니다.

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2. 낙엽(Abscission)의 생리적 기작

잎이 떨어지는 과정은 단순히 "바람에 떨어진다"가 아니라, ‘탈리층(abscission layer)’이라는 조직이 형성되어 스스로 절단하는 작용입니다.

탈리층의 구조와 기능

• 잎자루(엽병) 기저부에 위치
• 세포벽을 약화시키는 효소(셀룰라아제, 펙틴분해효소 등) 분비
• 결국 해당 부위 세포들이 분해 → 물리적 분리가 가능해짐
• 남은 절단면은 코르크층 형성 → 병원균 차단, 수분 손실 방지

이 과정을 탈리(abscission)라 하며, 잎뿐 아니라 열매, 꽃에도 공통 적용됩니다.

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3. 호르몬과 낙엽 – 에틸렌과 ABA의 공조 작용

에틸렌 (Ethylene)

• 낙엽 유도 중심 호르몬
• 탈리층 형성 유도 → 효소 분비 유도
• 노화 촉진, 조직 산화 활성화

아브시스산 (ABA)

• 에틸렌 분비 촉진
• 기공 폐쇄 → 수분 손실 억제
• 잎의 생리 활동 종료 유도 → 낙엽 신호 증폭

시기	호르몬 작용
광합성 약화 시	ABA ↑ → 노화 유도
색 변화 시	엽록소 분해 + 당 이동
떨어지기 전	에틸렌 ↑ → 탈리층 생성

 

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4. 노화와 낙엽의 단계별 생리 흐름

단계	생리 반응
① 노화 유도	광합성 저하, 광 수용 단백질 감소, ABA 증가
② 색 변화	엽록소 분해 → 카로티노이드/안토시아닌 노출
③ 영양분 회수	질소·당류 이동 → 줄기·뿌리에 저장
④ 탈리층 형성	셀룰라아제 등 효소 분비 → 조직 이완
⑤ 낙엽	절단 후 코르크화 → 방어막 형성

 

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5. 수목 관리 실무에서의 의미

낙엽 발생은 스트레스 지표

• 비정상적인 조기 낙엽은 수분 부족, 병해, 환경 스트레스 반응 → 생리적 낙엽과 병적 낙엽의 구분이 중요

활착 유도와 전정 타이밍 조절

• 생리적 노화 전(초가을)에 수관 관리를 마치면 → 생장 분산 없이 영양분 회수에 집중 가능

과수원 낙엽 시기 조절

• ABA, 에틸렌 농도 조절로 낙엽 시기 제어 → 수확기, 숙기 조절에 활용됨

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6. 나무는 가장 합리적인 선택을 한다

작용	생리 기작
잎 노화	광합성 효율 ↓ → 엽록소 분해, 에너지 회수
탈리층 형성	ABA·에틸렌 분비 → 조직 분리
낙엽	탈리층 완성 → 잎 분리 → 상처 보호막 형성
수목 생존 전략	수분 손실 차단, 겨울 대비 에너지 저장

 

가을의 낙엽은 단순히 늙어 떨어지는 것이 아니라, 식물이 생존을 위한 자원 회수와 손실 최소화 전략을 선택한 결과입니다.

그 아름다운 붉은빛 뒤에는 광합성의 종료, 영양분의 후퇴, 방어막 형성이라는 고도의 생리학적 지휘 시스템이 존재합니다.