대마초 식물도 생각할까?

• 1. 인간은 어떻게 생각할까?
• 2. 식물의 굴광성이란?
• 2. a. 광굴성
• 2. b. 접촉굴성
• 2. c. 중력굴성
• 2. d. 수분굴성
• 2. e. 그 밖의 굴성들
• 3. 식물 굴광성과 인간의 감각 비교
• 4. 인간과 대마초 식물은 소통할 수 있을까?
• 4. a. 생산량, 효능, 수확량 증가의 원인은 무엇일까?
• 5. 결론

지구상에는 30만 종이 넘는 식물이 존재하며, 이들은 생존하고 번성하기 위해 진화하고 적응해왔습니다. 물론, 식물은 우리가 경험하는 시각, 후각, 촉각 등을 우리와 같이 느끼지는 못합니다. 이는 진화적으로 큰 불리함일 수 있지만, 식물은 자신만의 방식으로 다양한 환경에 적응합니다. 식물의 굴광성(영향성)은 대마초 씨앗과 식물이 환경의 변화에 적응하는 기작으로, 특정 자극을 향해 혹은 반대로 성장하게 만듭니다. 이는 인간의 사고와 똑같진 않지만 비슷한 점이 있습니다.

1. 인간은 어떻게 생각할까? 

생명체를 생각할 때 인간이나 원숭이, 돌고래 등을 떠올리겠지만, 식물은 보통 생각하지 않죠. 식물은 인간이나 다른 동물처럼 행동하지 않으니까요. 인간과 동물의 뇌는 매우 복잡하며, 에너지를 소모하고 기억을 저장하며, 생각을 처리하고 반응을 유발하는 등의 능력을 가지고 있습니다. 과학자들도 아직 뇌가 어떻게 작동하는지 완벽히 이해하지 못했지만, 뉴런이 이러한 모든 과정에 핵심적으로 관여하며, 뇌 내의 연결망은 인터넷이 정보를 주고받는 것처럼 끊임없이 정보를 교환하는 점이 유사하다는 것은 알고 있습니다. 예를 들어 뜨거운 표면을 만졌을 때, 뉴런이 정보를 처리하고 다음 행동을 결정하며, 실제로 행동이 일어나기 전에 0.5초(혹은 그보다 더 빨리) 예측하고 계산합니다.

하지만 식물은 우리처럼 뇌를 갖고 있지 않습니다. 그렇다면 식물은 어떻게 어느 방향으로 자라야 할지 알 수 있을까요? 식물은 언제, 어떻게 자라야 할지 아는 매우 복잡한 메커니즘을 갖고 있습니다. 식물은 뇌가 없지만, 시간에 민감한 유전자들이 인간의 신경계처럼 작동해, 특정 자극에 어떻게 반응할지 정확히 인식할 수 있도록 협력합니다.

예를 들어, 며칠 동안 저온에 노출된 식물은 성장을 늦추고, 잎이나 씨앗을 자라기에 가장 좋은 시기를 기다리거나 잎 생산을 늦춥니다. 이는 저강도 또는 고강도 스트레스 훈련 같은 식물 훈련기법을 적용할 때에도 마찬가지입니다. 또한, 연구진은 식물이 빛 노출과 같은 정보를 기억하고 다른 식물에게 전달할 수 있다고 밝혔습니다. 뇌와 같은 구조는 없어도 식물의 지능은 매우 복잡하며, 식물굴광성 덕분에 흥미로운 행동을 보일 수 있습니다.

곤충 공격 등 환경 변화에 화학 신호를 통해 감지하고 적응할 수 있습니다. 예를 들어 위협을 감지하면 일부 식물은 해충의 천적을 유인하는 신호 화합물을 방출합니다. 즉, 식물은 곤충이 조직을 손상시키는 것을 느낄 뿐만 아니라, 특이적인 화합물을 방출해 특정 포식동물이 해충을 제거하도록 유인할 수 있습니다.

또한 식물은 근처 친족에게도 이런 위험을 '경고'할 수 있습니다. 해충 활동을 알리는 화학물질을 생성해 이웃 식물이 스스로 방어 화합물을 만들도록 자극해 생존율을 높입니다. 뿐만 아니라 식물은 비식물 종과도 의사소통이 가능합니다. 예를 들어 땅에 여러 물질을 방출해 특정 곰팡이와 결합하고, 곰팡이가 토양의 영양분을 찾아주는 대신 당과 영양분을 받습니다. 또한 토양 내 박테리아의 신호에도 반응해 뿌리가 질소고정 박테리아에 서식지를 제공하고, 미생물은 보금자리와 영양소를 얻습니다.

2. 식물의 굴광성이란? 

다른 동물이나 생물처럼 식물 역시 다양한 환경에 적응해야 하지만, 자신을 이동할 수 없으므로 불리한 환경에 대처하기 위해 굴광성, 즉 식물 자극 반응이 필요합니다.

식물의 굴광성은 빛, 중력, 물, 접촉 등 특정 자극에 대해 성장 방향을 조절하는 메커니즘입니다. 이런 현상이 발생하면 식물의 한 부위 세포가 다른 부위보다 더 빨리 성장하여 자랄 방향이 결정됩니다. 식물호르몬인 옥신(auxin) 등이 이러한 성장을 도와 식물이 휘거나 구부러지게 만들기도 합니다. 자극에 대한 반응은 두 가지로 나뉩니다:

• 음의 굴광성: 자극과 반대 방향으로 성장
• 양의 굴광성: 자극 방향으로 성장

이 두 가지 반응 안에 여러 종류의 식물 굴광성(굴성 반응)이 포함되어 있습니다. 그 예로는 광굴성, 접촉굴성, 중력굴성, 수분굴성, 온도굴성, 화학굴성이 있습니다.

광굴성 

광굴성은 식물이 빛을 향해 성장하도록 유도하는 반응입니다. 즉 대마초 식물에서의 광굴성은 양의 굴광성으로, 이로 인해 식물은 빛이 있는 방향으로 성장합니다. 이는 대마초 식물이 세포 내 광수용체를 통해 빛을 감지하고, 감지된 경우 옥신과 같은 호르몬이 빛이 덜 들어오는 가지로 이동해 이 부분이 더 많이 자라 광원의 방향으로 성장하도록 돕기 때문입니다.

가지, 잎, 줄기는 양의 광굴성이지만, 뿌리의 경우에는 뿌리가 영양분과 물을 땅속에서 얻으므로 빛에서 멀어지는 음의 굴광성입니다. 즉, 자극에 따라 식물 부위별로 굴광 반응이 달라집니다. 대마초의 광수용체는 과학적으로 피토크롬(phytochrome)이라 불립니다.

피토크롬은 Pr과 Pfr 두 가지 형태로 존재하며, 외부 빛을 감지하면 Pr이 Pfr로 변환되어 세포 및 호르몬의 연쇄적 변화를 일으켜 식물을 광원 방향으로 자라게 합니다. 하지만 광굴성 반응은 빛의 파장에 따라 달라지며 모든 파장에서 동일하게 반응하지 않습니다. 각 파장이 대마초에 미치는 영향을 이해하면 원하는 식물 반응을 유도하거나 피할 수 있습니다. 예를 들어, 파란색 계열 빛은 강한 광굴성 반응을 유발하고, 빨간색 파장은 비교적 덜합니다. 그래서 많은 실내 재배자는 성장 단계에 따라 적합한 파장을 내는 LED 조명을 사용합니다.

태양굴성 

태양굴성은 광굴성의 한 형태지만, 광굴성과 달리 꽃이나 줄기가 해가 뜨고 지는 방향을 따라 이동하며, 해의 움직임에 따라 햇빛을 따라가도록 돕습니다. 해바라기 등에서 쉽게 볼 수 있으며, 이는 온도를 높여 꽃가루 매개체에게 더 매력적으로 만듭니다.

태양굴성과 광굴성이 같다는 논란이 있었으나, 연구 결과 완전히 같지는 않으니 혼동하지 마세요!

접촉굴성 

접촉굴성은 식물이 만졌을 때 혹은 단단한 물체와 만나면 나타나는 반응을 말하며, 덩굴 식물이 지지될 대상을 찾아 여러 방향으로 구부러지는 것에서 볼 수 있습니다. 이는 식물이 표면과 맞닿지 않은 끝부분 세포를 다른 세포보다 더 빨리 자라게 하여 닿을 때까지 빠르게 성장시키고, 이후 뻗어나가 정상적으로 자라도록 합니다. 접촉굴성은 대마초의 가지에는 적용되지 않지만 뿌리에는 적용됩니다.

앞서 언급했듯, 식물 부위에 따라 같은 굴성이라도 양의/음의 반응이 다를 수 있습니다. 뿌리가 더 깊이 뻗다 바위나 큰 나무조각에 닿으면 접촉굴성이 발생해 장애물을 피해 방향을 전환합니다. 꽃이나 가지에는 양의 접촉굴성이지만 뿌리에는 음의 접촉굴성이 될 수 있습니다.

중력굴성 

중력굴성은 대마초 뿌리와 전체 성장에 매우 중요한데, 중력을 이용해 뿌리는 아래로, 줄기와 잎은 위로 자라도록 만듭니다. 연구에 따르면 특정 세포(statocyte)가 이러한 반응을 담당한다고 하며, 뿌리와 가지 끝에 존재해 항상 뿌리는 중력 방향으로, 식물은 그 반대로 자라도록 유도합니다.

옥신과 같은 식물호르몬도 중요한데, 가지가 빛을 받지 못하면 하부에 옥신이 집중되어 그 부위 세포 성장이 빨라지고, 결과적으로 가지가 위로 휘게 됩니다. 가지를 묶어 재배할 때 매듭을 조절해줘야 하는 이유입니다.

수분굴성 

수분굴성은 대마초 식물이 물을 만났을 때 나타나는 반응입니다. 생존에 필수적인 물에 대한 반응으로, 과습이나 가뭄으로부터 보호하는 역할을 합니다. 흙이 마른 경우 양의 수분굴성으로 뿌리가 물을 찾아 자라고, 과습일 경우 음의 수분굴성으로 물에서 멀리 성장합니다.

이 과정에서 식물은 중력굴성을 억제(또는 민감도를 낮춤)하기도 하며, 수분 부족이나 과다로 중력굴성 대신 수분굴성을 보이기도 합니다. 습한 토양에서는 수분굴성이 더 강하게 나타나고, 공기가 통하는 토양에선 중력굴성이 강해집니다.

그 밖의 굴성들  

앞서 언급한 식물 굴성 외에도 Thermotropism(온도굴성)과 Chemotropism(화학굴성)이 식물 성장에 영향을 미칩니다. 이들은 흔히 볼 수 없지만 확실히 존재합니다.

온도굴성 

온도굴성은 열, 추위 혹은 온도 변화에의 성장 또는 움직임을 의미합니다. 예를 들어 뿌리는 특정 온도에서 양의 온도굴성을 보일 수 있으나, 너무 춥거나 더우면 음의 온도굴성을 보입니다. 뿌리가 땅속에 있어서 관찰이 어려울 수 있습니다.

화학굴성 

화학굴성은 화학물질에 대한 성장 반응입니다. 뿌리는 토양 내 특정 화학성분에 민감하여 양/음의 반응을 보입니다. 예를 들어 화학굴성은 영양분을 찾아 뿌리가 자라는 데 도움이 되어 전체 성장과 발달을 촉진합니다. 또 꽃가루가 암술머리에 닿으면, 식물은 씨앗이 성공적으로 자랄 수 있도록 난소 방향으로 성장하게 화학 신호를 방출합니다.

3. 식물 굴광성과 인간의 감각 비교

식물은 뇌가 없으므로 사고하지 않지만, 다양한 호르몬과 함께 동작하는 굴광성 덕분에 해충 감염이나 물 부족 등에 대응합니다. 즉, 인간과 똑같지는 않아도 각자의 방식으로 신경계처럼 외부 자극에 반응합니다.

대마초 식물도 냄새를 맡을까? 

식물의 후각은 일반 생물과 다르게 작동합니다. 식물은 환경 내 화학물질에 반응할 수 있도록 에틸렌을 포함한 특정 수용체를 가지고 있습니다. 식물의 후각은 꽃이나 열매가 성숙할 시기를 조절해 수분 매개체를 끌어들입니다. 이는 종의 번식을 돕습니다.

가장 중요한 점은, 이러한 수용체 덕분에 해충 공격 시 특정 페로몬을 방출해 근처 식물에 경고할 수 있다는 것입니다. 식물은 우리의 후각과 같진 않아도 명확하게 냄새를 통해 소통합니다.

대마초 식물도 촉각이 있을까? 

대마초 식물은 열, 추위, 강풍에 민감하여 성장 지연이나 어려움을 겪기도 하는데, 이는 촉각적 민감성의 일종입니다. 단, 탐파리식물(Venus Flytrap)이나 미모사풀(Mimosa Pudica)처럼 만지면 닫히는 식물에서 더욱 뚜렷하게 볼 수 있습니다. 즉, 식물은 우리가 생각하는 것과 달라도 분명히 촉각이 있습니다.

대마초 식물도 맛을 느낄까?      

식물은 맛을 감지하지만, 그 방식과 목적이 다릅니다. 일부 동물처럼, 식물 역시 맛과 냄새 감각이 연결되어 있습니다. 식물은 뿌리에서 맛을 느끼며, 주변 뿌리들과 소통할 수 있습니다. 예를 들어, 물이 부족할 때 이는 주변 식물에 전달되어 증산을 막고 가뭄에 대비하도록 합니다.

후각이 환경 내 화학물질에 반응하는 것이라면, 미각은 수용성 화학물이 토양에 녹아 뿌리에 부착되는 과정을 의미합니다.

대마초 식물도 들을 수 있을까? 

식물은 실제로 우리처럼 듣지 못하지만 자신만의 '청각'이 있습니다. 예를 들어, 식물은 음악을 듣지는 못해도(귀나 고막이 없으므로), 곤충이나 지렁이와 같은 미생물의 진동을 감지합니다. 식물은 다른 식물에서 발생하는 진동도 감지할 수 있죠. 일부 식물은 초음파 진동을 발생시켜 해충 공격이나 강풍에 대비해 소통합니다. 

대마초 식물도 볼 수 있을까?

대마초 식물은 눈이 없으므로 우리가 보는 것과 같은 시각은 없습니다. 하지만 광굴성을 통해 빛의 방향을 감지하고, 평소보다 강한지 약한지를 알 수 있습니다. 식물에는 블루 스펙트럼의 빛을 감지하는 포토트로핀과 레드 스펙트럼을 감지하는 피토크롬이 있습니다. 이는 인간이나 동물처럼 상을 맺지는 못하지만.내부 시계를 조절하고 광합성/증산 등 과정을 조절해 어떤 빛의 세기, 어떤 파장을 받고 있는지 즉, "볼 수 있는" 기능을 합니다.

4. 인간과 대마초 식물은 소통할 수 있을까?

이제 식물이 어떻게 자극을 받고 세상과 상호작용하는지 배웠으니, 진짜 궁금증이 남죠…. 인간은 식물을 말을 걸거나 음악을 들려주는 등 다양한 자극을 통해 생육주기, 품질, 수확량에 긍정적 영향을 줄 수 있을까요? 1950년대부터 지금까지 매우 흥미로운 연구들이 진행되었습니다. 대부분 동료 심사를 거치지 않은 연구이지만, 재배자와 작물 간 긍정적인 상호작용이 유리한 효과를 준다는 경험적 증거는 명확합니다. 최초의 실제 연구는 인도 Annamalai 대학 Dr. T.C. 싱 박사에 의한 실험입니다. 식물 생장, 개화기 동안 음악을 들려준 작물은 생체량이 72%, 키는 20% 더 자랐습니다. 씨앗을 음악과 함께 발아시키면 큰 팬 잎이 더 많이 나오고, 엽장, 줄기 강화 등 기초 생육도 좋아졌습니다. 클래식 음악에서 시작해 인도 민속음악 "라가"도 실험했습니다.

모든 유형의 음악에서 긍정적인 결과가 나왔고, 음악 없이 맨발로 식물 곁에서 춤추는 것만으로도 성장과 특성이 향상됐다고 보고했습니다. 다음 사례는 캐나다 공학자/과학자 유진 캔비의 연구로, 바흐 음악을 농장에 틀어줘 생산량과 수확량이 66% 늘었습니다. 최근 Sicky Buds 약국의 재배자 Elias Tempton 역시 작은 가정 재배장에서 클래식 음악을 24시간 들려주자 잎과 두께, 구조가 모두 향상되었습니다. 

이 경험을 토대로 Sticky Buds 주 재배장에도 클래식 음악을 트니 같은 효과가 나타났다고 합니다. 그는 음악 자체보다는 작물과 상호작용하는 인간의 정서적 상태가 식물에 영향을 미친다고 봅니다. 대표적 품종인 Northern Lights를 최초로 선보인 Matt Lopez 역시 항상 클래식 음악을 틀고 긍정적으로 작물과 교감합니다. 긍정적 마음가짐과 클래식(Bethoven, Mozart 등)을 함께 하면 식물이 더 빠르게 자라고 더 건강해지며, 수확량과 카나비노이드 효능이 더 높아진다고 봅니다.

생산량, 효능, 수확량 증가의 원인은 무엇일까?

솔직하게 말씀드리면, 아직 확실히 밝혀진 과학적 근거는 없습니다. 음악이 이런 효과를 주는지 명확한 증거도 없습니다. 그래도 원리를 조금 살펴볼까요? 소리는 파동 형태로 전해지며, 인간의 경우 고막을 움직여 전기 신호로 변환되어 뇌에서 처리됩니다.  위에서 언급했듯, 식물은 소리의 진동을 감지하지만 인간(혹은 다른 동물)과는 매우 다른 방식입니다. 식물은 원형질을 갖고 있으며, 이는 진동 주파수 변화에 반응합니다. 이 진동파가 세포 내에서 움직임을 촉진해 성장률, 영양분 흡수, 전체 활력 향상에 기여할 수 있다고 추정합니다. 특정 음악 장르마다 효과가 다르다는 재배자도 있지만, 이에 대한 보편적 결론은 없습니다. 저희 Fastbuds는 특정 장르가 대마초 성장에 더 낫다 단정하지 않습니다.

연구들에 따르면, 음악 자체도 중요하지만 완전히 작물에 헌신하고 보살피려는 '의도'가 더 중요한 요소로 보입니다. 많은 재배자에게 대마초 재배는 취미 이상의 의미를 갖게 됩니다. 처음엔 단순한 취미였더라도, 어느새 더 깊고 약간은 영적이 되기도 합니다. 이는 우리가 이야기했던 것과 연결됩니다. 마음가짐과 의도가 작물에 직접적 영향을 줍니다. 대마초와 인간은 수천 년을 함께하며, 엔도카나비노이드 시스템(ECS)은 인간과 대마초가 얼마나 깊고 오랜 역사를 공유했는지 방증합니다.

엔도카나비노이드 시스템(ECS)은 수면, 기분, 식욕, 기억, 생식력 등을 직접 조절하는 복잡한 세포 신호체계입니다. 이 모든 점이 대마초와 깊은 연관이 있음을 보여줍니다. 앞으로 작물을 돌볼 때, 이 식물이 우리에게 주는 진화적 혜택을 기억하시고, 긍정적 에너지를 유지하세요. 좋아하는 음악을 틀고, 춤추며 즐기세요. 어쩌면 당신의 정신 건강뿐 아니라 작물의 강도, 효능, 생산량에도 큰 차이를 만들어 줄 겁니다!

5. 결론       

식물도 분명히 '생각'하지만 우리가 익숙한 사고 방식과는 다릅니다. 대마초 식물뿐 아니라 모든 식물은 위에서 언급한 이러한 다양한 감각 덕분에 자라고, 이는 식물 성장에 필수적입니다. 이런 감각이 없다면 뿌리, 가지, 잎은 언제, 어디로, 어떻게 자라야 할지 알지 못해 정상적인 성장이 어렵습니다. 식물 굴광성에 대한 더 많은 정보나 팁이 있다면 아래 댓글로 공유해 fellow grower 분들과 함께 나눠주세요!