장미꽃이 아름다운 5월, 홍학 기자는 마감에 지친 편집부를 위해 사무실을 화려한 장미로 꾸미고 싶었어요. 그런데 주변 꽃집에는 하얀 장미밖에 없었어요. 사무실에 색채를 더하고 싶던 홍학 기자는 하얀 장미를 물들일 아이디어를 떠올렸어요.

도전 실험
흰 장미를 알록달록한 색의 장미로 만들기

편집부를 둘러보던 홍학 기자는 다른 기자들이 실험에 쓰고 남은 식용 색소를 발견했어요. 홍학 기자는 식용 색소로 흰 장미를 물들이기로 했어요.

준비물
막대, 물, 식용 색소, 유리관, 칼, 흰 장미

※ 칼이나 가위를 쓸 때, 손을 다치지 않도록 조심하세요.

➊ 두 개의 유리관에 물을 담는다.

➋ 각 유리관에 서로 다른 색의 식용 색소를 넣고, 막대로 젓는다.

➌ 흰 장미의 줄기를 칼로 반으로 자른다.

➍ 반으로 나뉜 장미의 줄기를 두 개의 유리관에 각각 꽂는다.

➎ 24시간 뒤 장미의 색 변화를 관찰한다.

왜 이런 일이?
➔흰 장미가 빨간색과 파란색으로 물들었다!

줄기를 반으로 가른 장미를 유리관에 넣으면, 물이 줄기에서 꽃잎까지 퍼져요. 이는 ‘모세관 현상’으로, 물이 가느다란 관을 타고 올라오는 현상입니다. 장미의 줄기에는 아주 가느다란 관인 ‘물관’이 있어요. 물관은 모세관 현상에 의해 줄기에 흡수된 물을 꽃잎까지 끌어올려요.

장미의 줄기를 반으로 자르면, 물관도 두 갈래로 나뉘어요. 양쪽으로 나뉜 물관은 각각 빨간색과 파란색 물이 담긴 유리관에 꽂혔어요. 물관은 물을 위로 끌어올리고, 이때 물에 섞여 있던 식용 색소도 함께 이동해요. 꽃잎에 도착한 물은 꽃잎의 세포와 조직 사이로 스며들어 색을 입혀요. 시간이 지날수록 색소가 더 많이 흡수되기 때문에, 대략 24시간 후에는 흰 장미가 빨간색과 파란색으로 물들게 됩니다.

한걸음 더!
붉은 장미, 조상은 노란색?!

장미라고 하면 사람들은 흔히 붉은색을 떠올려요. 그런데 최근 장미의 조상이 노란색이었다는 사실이 밝혀졌어요. 장미는 어떻게 지금의 색이 되었을까요?

▲GIB

현대 장미의 조상은 붉은색이 아니라 노란색이라는 점이 밝혀졌다.

우리 주변에서 볼 수 있는 장미는 보통 붉은색을 띠어요. 그런데 지난해 4월, 중국 베이징임업대학교 연구팀이 장미의 조상은 붉은색이 아니라 노란색이었다는 사실을 국제 학술지 ‘네이처 플랜츠’에 공개했어요.

현대 장미는 약 10종의 장미가 교배돼 만들어졌어요. 유전자가 다양하지 않아 새로운 장미 종을 만드는 데 한계가 있었지요. 연구팀은 이 문제를 해결하고자 교배에 거의 쓰이지 않은 야생 장미를 활용하려고 했지만, 야생 장미의 특징과 유전자를 정리한 자료가 없었어요.

연구팀은 중국과 유럽 등에서 215종의 장미를 수집한 뒤, 장미의 DNA●를 분석해 가계도를 그렸어요. 가계도는 생물의 진화 관계와 분류를 나타내는 그림이에요. 가계도를 보면 식물이 어떤 조상 식물에서 갈라져 나왔고, 어떤 종과 교배되어 만들어졌는지 알 수 있지요. 연구팀은 가계도를 분석해 조상 장미로 분류되는 종을 확인한 뒤, 꽃잎 색, 개수, 배열 방식 등을 살펴봤습니다.

그 결과, 조상 장미는 붉은색이 아니라 주로 노란색을 띠었다는 사실이 드러났어요. 이후 꽃잎은 흰색으로 변했다가 점차 붉은색에 가까워졌다는 점도 확인됐지요. 또, 조상 장미는 다섯 장의 꽃잎으로 이루어진 홑꽃이었지만, 꽃잎이 겹겹이 싸인 겹꽃으로 진화했어요. 연구팀은 사람들이 붉고 풍성한 꽃을 선호해서 이런 특성을 지닌 장미 위주로 교배된 결과라고 분석했습니다.

이 연구는 야생 장미의 유전자와 진화를 처음으로 정리한 연구예요. 야생 장미는 다양한 유전적 특징을 지녔어요. 이를 활용하면 새로운 장미 품종을 개발하는 데 도움이 될 것으로 기대됩니다.

실험 하나 더!
꽃이 없다면, 휴지로 장미 만들자!

홍학 기자가 사 온 장미로는 편집부를 채울 수 없었어요. 꽃집에 다시 들르기 귀찮았던 홍학 기자는 사무실에 널려 있는 휴지로 색다른 장미를 만들 방법을 생각했어요.

준비물
가위, 물, 테이프, 휴지, 꽃병, 사인펜

➊ 휴지를 겹쳐 접어서 두껍게 만든다.

➋ 가위로 접은 휴지의 끝 부분을 둥근 모양으로 자른다.

➌ 자른 휴지를 꽃 모양으로 돌돌 만 뒤, 아랫부분을 조이고 테이프를 붙인다.

➍ 꽃잎의 안쪽을 사인펜으로 칠한다.

➎ 휴지 꽃을 물이 담긴 꽃병에 담는다.

왜 이런 일이?
➔ 결과: 사인펜이 꽃잎 전체로 번진다.

휴지는 겉보기에는 매끈해 보이지만, 아주 가까이에서 들여다보면 작은 구멍이 나 있어요. 이는 휴지가 가느다란 섬유 가닥이 이어져서 만들어졌기 때문이에요. 섬유는 작은 구멍들로 이루어져 있지요. 이 구멍들은 마치 가느다란 관처럼 작용해, 물을 아래에서 위로 끌어올리는 힘을 만들어 내요. 따라서 휴지에도 앞선 실험처럼 모세관 현상이 일어납니다.

모세관 현상에 의해 꽃병에 담긴 물이 휴지 섬유를 타고 위로 올라가면, 물은 싸인펜으로 칠한 휴지 꽃의 안쪽 부분까지 닿아요. 사인펜의 잉크는 물에 녹는 성질이 있어요. 따라서 물이 닿는 순간 잉크가 물속으로 녹기 시작합니다. 잉크가 녹아 든 물은 다시 모세관 현상에 의해 휴지 전체로 퍼져 나가요. 그 결과, 처음에 한곳에만 칠했던 사인펜의 색이 꽃잎 전체로 번지게 되는 것이랍니다.

과학의 손과 발 단위