동물과 식물, 서로 다르지만 결국 한 지점에서 만나 (KISTI)

 

1930년 스위스의 생물학자 막스 클레이버가 발견한 클레이버의 법칙(체중×3/4=대사량)이란 생물 대사량과 체중이 비례한다는 것이다. 하지만 이 법칙이 왜 맞는지는 의문으로 남아있었다.

미국 메릴랜드대와 이탈리아 파두아대 공동연구진이 이 법칙의 비밀을 풀어냈다. 진화 과정 중 적자선택에 따라 ‘클레이버의 법칙’에 따르는 종만 남게 됐고, 동식물 모두 이 법칙을 따른다는 주장을 발표했다.

동물은 체중이 늘어날수록 몸을 유지하기 위해서는 대사량을 늘려야 한다. 하지만 체중이 늘어날수록 단위중량(단위 체적당의 중량) 당 표면적이 줄어들어 대사과정 중에 발생하는 열을 배출하는 방법이 필요했다. 동물은 이 문제를 해결하는 방법으로 체중이 늘어날수록 대사과정을 느리게 하는 것을 택했다는 것이 연구팀의 설명이다.

식물의 대사량은 햇빛을 받아들이는 표면적과 밀접한 관련이 있다. 식물의 표면적, 즉 잎이 늘어나려면 중량도 함께 증가해야 한다. 대사량과 중량의 가장 효율적인 비율이 3:4라고 한다.

동물과 식물이 대사량과 중량 사이에서 같은 비율을 나타냈다. 이는 동식물이 서로 다른 출발을 했지만 결국 한 지점에서 만난 ‘수렴 진화의 결과’라고 연구팀은 말했다.

연구팀은 이 연구를 ‘미국국립과학원회보(PNAS)’ 2014년 2월 17일자에 발표했다.