d라이브러리

옥수수나 사탕수수 등 전체 식물의 3% 정도는 광합성 효율이 유난히 높아서 ‘슈퍼 광합성 식물’이라고 불린다. 그래서 많은 과학자들이 이들의 광합성 비결을 밝히고자 연구하고 있다. 그런데 최근 런던임페리얼대 수학과 이안 존스톤 박사 연구팀이 슈퍼 광합성의 수학적인 모델을 세워 발표했다.

연구팀은 일반적인 식물보다 광합성 효율이 50% 정도 좋은 옥수수와 사탕수수, 기장 등의 계통도(종자 간의 관계)를 먼저 확인했다. 그 결과 이 식물들은 다른 식물보다 물을 사용하는 효율성은 3배, 이산화탄소 흡수율은 13배 높고, 성장도 월등이 빠른 것으로 나타났다.

그리고 이들의 주요 표현형을 선별해 16차원인 수학 모델을 세웠다. 표현형은 유전자와 환경의 영향의 의해 형성되는 생물의 특징으로, 연구팀이 광합성에 영향을 주는 변수들을 가려낸 셈이다. 그 결과 표현형들 각각의 차이는 극히 작았으나, 그들의 조합으로 광합성의 효율성이 극대화된다는 것이 밝혀졌다.

존스톤 박사는 “다른 농작물에도 이 모델을 적용할 수 있으며, 척박한 환경에서도 농작물의 성장 속도를 높이는 연구로 이어지길 기대한다"고 말했다.