식물의 기억(미모사)

 

 

미모사 실험은 식물의 학습과 기억 능력을 연구하는 과정에서 큰 주목을 받았다. 이 실험은 주로 식물 신경생리학자인 모니카 갈리아노(Monica Gagliano)와 동료 연구자들에 의해 수행되었고, 결과는 식물도 학습 및 기억과 같은 인지적 능력이 있을 수 있음을 보여주었다.

실험 개요

연구자들은 미모사 푸디카를 대상으로 실험을 진행했다. 미모사는 자극을 받으면 즉각적으로 잎을 닫는 반응을 보이는 특성이 있는데, 이 특성 덕분에 식물이 환경 자극에 대해 학습하는지를 관찰하기에 적합한 모델로 여겨졌다.

실험 과정

1. 자극 설계: 연구팀은 미모사에게 무해한 물리적 자극을 반복적으로 가하는 방식을 선택했다. 물이 떨어지는 것처럼 특정 위치에서 미모사에 가벼운 충격을 주는 방법을 사용했다.
2. 반응 관찰: 실험 초기, 미모사는 매번 자극을 받을 때마다 잎을 닫았다. 이는 미모사가 자극을 위험 요소로 인식하여 방어 반응을 보였기 때문으로 해석할 수 있다.
3. 반응 변화: 실험이 계속될수록 미모사는 물방울 충격에 점차 반응하지 않기 시작했다. 이 변화는 미모사가 자극이 위험하지 않다고 "학습"했기 때문으로 볼 수 있다. 이는 조건반사와 비슷한 개념으로, 미모사가 자극과 관련된 기억을 통해 자신의 행동을 조정한 것으로 해석된다.
4. 기억 유지: 몇 주 후 같은 미모사에게 동일한 자극을 주었을 때도 반응하지 않는 것을 확인할 수 있었다. 이는 미모사가 자극에 대한 기억을 "보유"하고 있었음을 시사한다. 연구자들은 이러한 기억이 수 주 동안 지속될 수 있다고 주장했다.

주요 발견과 해석

이 실험을 통해 미모사는 자극을 통해 학습하고 기억을 형성할 수 있으며, 이는 기존의 동물이나 인간만이 가능한 것으로 여겨졌던 학습과 기억이 식물에게도 가능하다는 새로운 발견이었다. 이 연구는 식물에 대한 인식에 변화를 일으켰으며, 식물도 일종의 "인지적" 능력을 가지고 환경에 반응하고 적응할 수 있음을 보여준다.

의미와 한계

이 연구는 많은 논란과 함께 큰 관심을 불러일으켰다. 식물의 학습과 기억이라는 개념이 기존의 생물학적 정의를 넘어서기 때문에 이에 대한 신중한 해석이 필요하다는 의견도 있다. 다만, 미모사 실험은 식물이 복잡한 정보 처리 능력을 가질 수 있다는 가능성을 열어주며, 향후 식물 신경생리학이나 식물 행동학 연구의 중요한 토대를 마련했다.

후속 연구

이 실험 이후, 연구자들은 더 다양한 식물을 대상으로 비슷한 실험을 진행하며 식물의 인지 능력을 탐구하고 있다.

 

미모사 실험에 이어 대표적인 후속 연구로는 모니카 갈리아노의 완두콩 학습 실험이 있다. 이 실험은 식물이 조건반사를 통해 학습할 수 있는지 확인하는 연구로, 파블로프의 개 실험에서 영감을 받았다.

완두콩 학습 실험 개요

갈리아노는 완두콩 식물을 대상으로 빛과 공기 흐름의 방향을 이용해 조건반사 실험을 진행했다. 이 실험은 식물이 생장 방향을 어떻게 조절하는지와 관련이 있다.

1. 설계: 연구팀은 두 가지 통로가 있는 Y자형 미로를 만들고, 완두콩의 한쪽에는 빛을, 다른 한쪽에는 공기 흐름을 주는 방식으로 조건을 설정했다.
2. 조건반사 유도: 초기 실험에서는 빛의 방향에 따라 완두콩이 자라는 것을 확인했다. 이후 빛 없이 공기 흐름만 같은 방향으로 주었을 때도 완두콩이 공기 흐름이 있는 쪽으로 자라는 것을 관찰했다. 이는 완두콩이 빛과 공기 흐름을 연결해 학습했음을 보여주는 증거로 해석되었다.

주요 발견

완두콩이 빛이 없는 상태에서도 빛이 있는 방향을 예측하여 그 방향으로 성장하는 결과는 식물이 단순 자극뿐 아니라, 경험을 통해 환경을 예측하고 행동을 조정할 수 있다는 가능성을 보여준다.

이 연구는 식물이 조건반사를 학습할 수 있다는 개념을 제시하며 식물 행동학에서 매우 주목받았다.