인류의 미래, 식물이 답이다! | 식물의 생존 전략에서 찾은 인류 위기의 해법

이강환(서대문자연사박물관장)

I. 뇌 없이 기억하는 식물의 신비한 능력
경험이 가르쳐 준다
식물의 기억은 단기가 아니다

II. 식물에서 플랜토이드까지, 식물을 활용한 로봇공학
생물에서 영감을 얻은 접근이 새로운 것일까?
왜 식물인가
식물의 개성
식물의 생물 영감의 예, 플랜토이드

III. 동물을 능가하는 숭고한 모방 기술
모델, 위장, 수신자
모방의 여왕 보퀼라 트리폴리아타와 식물의 홑눈
식물과 살아 있는 돌, 색상 신호
인적 자원, 혹은 식물의 자원으로서의 인간

IV. 근육 없는 움직임의 메커니즘을 밝히다
그래도 움직인다!
솔방울과 귀리 쭉정이
매우 능동적인 씨앗, 세열유럽쥐손이

V. 캡시코파고와 식물의 노예들, 그 놀라운 중독성
조작의 기술
꽃꿀의 배포자와 소비자
내가 처음 ‘캡시코파고’를 만났을 때
동물을 중독시키는 화학적 조작

VI. 식물이 개발한 솔루션, 초록 민주주의
식물의 몸체에 대해 미리 고려해야 할 몇 가지
문제를 해결하는 자와 문제를 피하는 자
분산식 시스템으로 상호작용하는 뿌리
아테네인들과 꿀벌, 민주주의, 식물의 모듈
집단의 힘, 배심원의 정리
논리의 허점
조직과 질서가 정말 미덕인가?
식물과 같은 협동조합

VII. 건축계의 중요한 원천이 되는 최상위 식물
나뭇가지를 모방한 타워
만국박람회를 구한 빅토리아 연꽃 199
선인장에서 영감을 얻은 고층 빌딩

VIII. 끈질긴 생명력, 우주식물
우리의 우주여행 동반자
우주의 조약돌

IX. 담수 없는 생존이 가능할까?
담수는 무제한으로 사용할 수 없다
염수로 살기
젤리피시 바지선 - 떠다니는 온실

참고문헌

식물은 자신이 사용한 대처법의 흔적 일부를 저장해 두었다가 필요할 때 신속하게 되살려 가장 효율적이고 정확하게 대응할 수 있다. 요약하면, 최고의 대처 방법을 학습하고 저장해 생존 가능성을 높이는 것이다.
- 중에서 우리의 계획은 흔히 생각하는 화성 탐사에 대한 시각을 완전히 뒤집어 놓은 것이었다! 엄청난 비용을 쏟아 부었지만 움직임이 너무 느려 아주 좁은 지역밖에 탐색하지 못하는 거대한 덩치의 로봇을 계속 우주로 쏘아 올리는 것이 아니라, 수천 개의 플랜토이드를 보내는 것이 우리의 목표였다.
- 중에서 우주 탐험이라는 테마에서 식물로부터 무엇을 배운단 말인가? 언뜻 생각하면 아무것도 없다. 그러나 식물은 수많은 해결방법의 원천이다.
- 중에서 식물이 생산한 신경활성분자들이 단순한 억제제가 아니라 동물을 유혹해 그들의 행동을 조작한다는 개념을 인정하면 이 역설은 쉽게 풀리고, 식물과 동물의 상호작용을 전혀 색다른 차원의 생태학에서 이해하며, 신경생리학 연구를 마약 퇴치 분야에서 효율적인 수단으로 사용할 새로운 전망이 열린다.
- 중에서 식물이 사는 환경이 춥거나 덥거나, 혹은 포식자로 가득차도, 동물의 신속한 대응 속도는 식물에게 아무런 의미가 없다. 그보다 훨씬 중요한 것은 효율적인 문제 해결책을 찾는 것이다. 더위나 추위, 혹은 천적의 출연에도 ‘불구하고’ 생존할 수 있는 방법을 찾는 것이다
- 중에서 우리는 우주로의 영토 확장을 위한 다음 발걸음을 내딛겠지만, 식물 없이는 갈 수 없다는 것이다. 그런데 우리가 이 점을 망각하는 경향이 있다. 인간이 식물에 ‘완전히’ 의존하고 있다는, 반박의 여지가 없는 논리를 없애려 한다는 표현이 옳을 듯하다. 우리가 소비하는 음식과 산소는 식물계에서 생산된 것이다. 식물계 없는 생명 유지는 불가능하다.
- 중에서

■ 진정한 지구의 지배자 식물에게 배우는 문제 해결 능력
식물은 의약품, 식품, 섬유, 건축자재, 에너지 자원 등 다양한 용도로 사용되어 왔다. 게다가 매년 2000종 이상의 식물이 발견될 정도로 계속 확장되고 있다. 식물은 사막과 극지방 같은 극한 환경에서도 살아남으며, 천적을 피하기 위해 위장술을 발전시키고, 화학물질을 이용해 동물의 행동을 조종하기도 한다. 식물의 이러한 생존 전략은 매우 정교하고 성공적이어서 지구에 존재하는 모든 생명체의 중량 중 80% 이상을 식물이 차지하고 있다. 따라서 이 지구의 진정한 지배자는 식물이라고 할 수 있다.
식물은 땅에 정착해 한곳에 머물기로 선택한 이후 동물과는 매우 다른 방법으로 진화했다. 그 결과 얼굴이나 팔다리, 내장기관같이 우리에게 익숙한 구조는 모두 사라졌다. 그러나 칡의 일종인 보퀼라는 눈이 없이도 주변을 살펴 가장 가까이 있는 식물의 잎을 모방하여 자신의 잎 모양을 바꾸기도 하고, 미모사는 뇌가 없어도 자극을 기억하여 위험하지 않은 자극에는 반응을 보이지 않는다. 또한 소나무는 비가 오는 날에는 씨앗이 멀리 퍼지지 못하기 때문에 솔방울을 닫아 두었다가 날이 맑아지면 솔방울을 활짝 열어 씨앗을 멀리 퍼트린다. 캡사이신을 만드는 캡시쿰 열매들은 매운 맛으로 인간들을 중독시켜 단 몇 세기 만에 지구 전체에 널리 확산될 수 있었다. 이러한 식물의 적응력과 문제 해결 능력에서 우리는 인류 미래의 해법을 발견할 수 있을 것이다. ■ 우리를 둘러싼 식물에 대해 우리는 얼마나 알고 있을까?
우리 주위 어디에나 식물이 있다. 식물은 땅에 뿌리를 내리고 언제나 그 자리에서 조용히 존재하고 있다. 우리는 그런 식물에 대해 이미 대부분을 알고 있다고 생각하여 식물의 존재에 대해 크게 호기심을 느끼지 않는다. 식물이 우리에게 먹을거리 및 산소를 제공해 주고 집을 짓거나 물건을 만드는 데 필요한 재료가 되는 고마운 존재라고 생각하는 것이 그나마 가장 최고의 평가일 것이다. 그러나 식물은 우리가 생각하는 만큼 수동적인 존재도 아니고, 우리가 식물에 관해 모든 걸 알고 있다고 생각하는 것도 착각에 지나지 않는다. 우리가 몰랐던 식물의 새로운 능력을 소개한다.- 식물은 뇌가 없어도 기억력이 40일 이상 지속된다.
- 식물이 제공하는 꿀에는 단순히 동물이나 곤충을 유혹하기 위한 당분만이 들어 있는 것이 아니라 동물의 신경과 행동을 제어하는 성분이 들어 있다.
- 식물은 뿌리와 가지들이 제각각 살아가는 개별 생명체의 조합으로, 생존을 위해 완벽한 민주주의를 이룬다.
- 식물의 뿌리는 근육이 없어도, 에너지를 사용하지 않고도 스스로 움직여 땅속 깊숙이 파고들고 단단한 바위도 부술 수 있다.
- 식물은 무중력 상태에서도 2분 30초 만에 전기 신호를 발생해 적응을 시작한다.
■ 식물생리학 권위자 스테파노 만쿠소의 식물에 관한 독창적인 시각
저자 스테파노 만쿠소는 견고하게 건설되어 에너지 자급이 가능하고 지속적으로 변화하는 환경에 적응할 수 있는 최고의 모델은 식물이라고 자신 있게 말한다. 그런 확신을 가지고 저자는 식물에 영감을 얻은 새로운 로봇 플랜토이드를 개발해 낸다. 플랜토이드는 10센티미터가 조금 넘는 작은 로봇이다. 수천 개의 플랜토이드를 화성의 대기권에서 방출하면 씨앗처럼 대기 중에서 폭발해 넓은 지역으로 확산되어 각각 화성의 지표면 위에 닿는 순간 작동을 시작하여 뿌리를 내리는 것이다. 저자는 식물은 최고의 개척자 생물이기에 화성 같은 악조건에서도 뿌리가 화성의 지하층을 탐색하고 이러한 정보를 지구와 교환하여 화성의 토양에 대한 방대한 데이터를 얻을 수 있을 것이라 예상한다. 영화 <마션>처럼 화성에서 감자를 재배할 날이 멀지 않은 것이다.
만쿠소의 독창적인 아이디어는 떠다니는 온실인 젤리피시 바지선에서 한 번 더 발휘된다. 바다 위에 떠 있어 경작지가 필요 없고 태양에너지나 바람, 혹은 파동에너지만을 이용하여 바닷물에서 물과 영양분을 얻는 독자적인 식물 생산 시스템을 개발한 것이다. 이 젤리피시 바지선은 태양에너지 외에 아무런 자원의 소비 없이 즉시 섭취 가능한 양상추를 생산해냈다. 2050년 지구에 100억 명의 인구가 살게 되어 자원이 충분치 않을 때에도 인류는 식물로부터 영감을 얻어 다시 움직여 나갈 것이라 저자는 믿고 있다. ■ 자연을 모방하여 인류 과제를 해결하려는 생체모방기술!
『식물 혁명』은 식물 세계에 대한 혁명적인 전망을 제시하며, 지구의 미래를 위한 새로운 해결책을 식물에게서 찾는다. 식물 유기체는 계속적으로 진화한다. 식물은 개체이자 군집으로 존재하며 기능이 분산된 구조를 이루고 있으며, 엄청난 뿌리를 지하의 네트워크로 삼아 광대하고 지적인 조직을 꾸려나간다. 인간 삶의 질 개선 및 신기술 발전을 위해서는 중앙집권화가 아닌 분권화, 계층적 사회가 아닌 수평적 사회 조직이 뒷받침되어야 하는데, 이러한 이상적인 사회구조는 식물의 생존방식에서 힌트를 얻을 수 있다. 식물의 모듈성은 생존 확률을 높여주므로 복잡하고 분절화된 조직을 구현할 때는 식물을 모방하는 것이 효과적인데, 그 성공적인 사례가 인터넷 개발이다.
무엇보다 식물의 생태를 모방하여 인류의 과제를 해결하고자 하는 생체모방기술은 지구온난화로 인한 환경오염을 극복하는 방안으로서, 전 세계 과학자들로부터 주목받는 미래의 핵심사업이다. 이 책은 파격적이면서도 독창적인 시각으로 4차 산업 중 하나인 생체모방기술을 소개한다. 특히 생체모방기술을 전문적으로 접근해 미래 사회의 대안을 제시하고 있다. 이 책은 미래 사회 및 환경오염 문제를 걱정하는 사람들, 특히 미래 기술을 비롯한 4차 산업에 많은 관심을 가진 독자들의 지적 호기심을 충족시켜 줄 것이다.[추천사]
식물은 지적이고 기억을 하며, 자기들끼리 의사소통도 한다. 우리의 삶을 발전시키려면 식물이 진화하면서 선택한 방법을 살펴보고 식물의 지하 네트워크에서 영감을 얻어 모듈화된 사회를 그려봐야 한다. 『식물 혁명』으로 12번째 프레미오 갈릴레오 상을 수상한 식물 신경생물학자 스테파노 만쿠소는 식물의 비밀을 파헤친 후, 미래의 도전에 맞서고 에너지를 절약하며 최근까지의 기술 혁명이 낳은 환경오염에 맞서려면 식물을 관찰해야 한다고 주장한다.
-이탈리아 공영 방송사 라이(Rai)의 문화 사이트 라이 스쿠올라(RaiScuola) 꾸준히 진화하는 새로운 연구 분야를 발견하는 일은 상당히 흥미롭고 겉으로 보기에는 주제나 문제들이 동떨어져 보이는 학문들을 연결시키는, 어느 정도 건강한 광기가 담긴 연구는 오히려 자연스러워 보이기도 한다. 이러한 연관성을 완벽하게 증명하려면 반드시 기초적인 연구가 밑바탕이 되어야 하고, 직접적인 목적과 상관없는 근거가 마련되어야 한다. 이 책은 이미 발견된 사실이기 때문이 아니라, 앞으로 계속 열릴 발전의 길을 제시하고 있기 때문에 흥미롭다. 읽고, 다시 한 번 읽고, 수많은 참고문헌을 찾아보면서 깊게 파고들 만한 책이다.
-웹티비 사이트 TRIWU언제나 그렇지만, 스테파노 만쿠소의 최신작은 무척 흥미롭다. 『식물 혁명』은 전보다 훨씬 복잡한 과정을 다루지만 상당히 명확하고, 무엇보다 우리의 삶을 개선하는 데 도움을 줄 수 있는 식물계의 노련한 진화 과정에 대한 지식을 전달한다는 점에서 더 큰 흥미를 유발한다.
- 웹사이트 Giardini in viaggio(여행 중인 정원들) 대표 라우라 피로바노(Laura Pirovano)식물이 우리보다 영리하다고? 스테파노 만쿠소가 그 이유를 설명한다!
이탈리아의 신경생물학자인 스테파노 만쿠소가 식물이 지적인 생명체라는 사실을 증명했다. 심지어 그는 자신의 신작 『식물 혁명』에서 동물의 미래가 식물계에 달려 있다고 주장한다.
- 웹사이트 Lifegate(라이프게이트), 편집자 엘리자베타 스쿠리(Elisabetta Scuri)『식물 혁명』은 ‘인류를 괴롭히는 수많은 문제에 대한 답을 제시할 수 있는 시스템을 찾는다면, 식물은 우리 인간이 식물 없이 존재조차 할 수 없다는 사실을 알리면서 최고의 답을 알려줄 것이다’라는 메시지를 전한다.
-웹사이트 ‘일 캄비아멘토’, 환경 운동가 파올로 에르마니(Paolo Ermani)