단풍은 왜 들까 — 노란 잎과 빨간 잎은 만들어지는 길이 달라요

10월 중순, 아침저녁 공기가 차가워지면 길가 나무들이 하나둘 색을 바꿉니다. 우리말샘은 단풍을 늦가을 무렵 잎이 붉게 또는 누렇게 바뀌는 일, 그리고 그렇게 바뀐 잎이라고 풀이합니다. 그런데 같은 단풍이라도 노란 잎과 붉은 잎은 만들어지는 길이 다릅니다. 오늘은 잎 속 색소를 따라가며 단풍을 한 번 깊게 들여다보겠습니다.

여름 내내 잎이 하던 일

봄과 여름의 잎은 나무의 양분 공장입니다. 미국 뉴욕주립대 환경임학대학(SUNY ESF)의 해설에 따르면, 잎 세포 속 엽록소가 햇빛에서 에너지를 받아 이산화탄소와 물을 당·녹말 같은 탄수화물로 바꿉니다. 잎이 초록으로 보이는 까닭도 이 엽록소에 있습니다.

노란색은 처음부터 잎 속에 있었습니다

같은 해설은 초록 색소 곁에 노랑~주황 색소인 카로틴과 크산토필이 늘 함께 들어 있다고 설명합니다. 당근을 주황빛으로 만드는 것과 같은 무리의 색소입니다. 다만 한 해의 대부분은 초록이 워낙 많아서 가려져 있을 뿐입니다.

가을이 되어 낮의 길이와 기온이 달라지면 잎은 양분 만들기를 멈춥니다. 엽록소가 분해되어 초록이 빠지고, 그제야 숨어 있던 노랑·주황이 드러납니다. 우리말샘도 크산토필을 엽록체 안에 엽록소와 함께 있는 누런 색소로 풀이하면서, 가을에 잎이 누렇게 되는 것이 이 색소 때문이라고 적습니다.

은행나무가 좋은 예입니다. 미국 노스캐롤라이나주립대(NC State)의 식물 자료는 은행나무 잎이 가을에 황금빛 노랑으로 물들고, 머지않아 나무 아래 땅이 노란 잎으로 덮인다고 소개합니다.

빨간색은 가을에 새로 더해집니다

붉은 단풍은 사정이 조금 다릅니다. ESF 해설은 엽록소가 사라지는 바로 그 무렵 잎 속에서 다른 화학 변화가 일어나 붉은 안토시아닌 색소가 생겨나고, 그 색이 더해진다고 설명합니다. 안토시아닌은 우리말샘 풀이로 꽃·잎·열매의 세포액 속에 들어 있으면서 빨강·파랑·자주 같은 빛깔을 내는 색소입니다.

정리하면 노랑은 '원래 있던 색이 드러난 것', 빨강은 '가을에 새로 보태진 것'에 가깝습니다. 나무마다 이 색소들이 섞이는 비율이 달라서 단풍 빛깔도 제각각입니다. NC State 자료는 산수유의 가을 잎 색을 노랑, 보라, 붉은 자주 계열로 함께 적어 두었고, 대왕참나무의 단풍은 짙은 빨강에서 적갈색까지라고 소개합니다.

갈색 단풍, 그리고 겨울까지 버티는 잎

모든 나무가 붉거나 노랗게 물드는 것은 아닙니다. ESF는 노란색만 내는 나무도 있고, 많은 참나무류는 주로 갈색을 띤다고 설명합니다. 이 모든 빛깔은 남아 있는 엽록소와 여러 색소가 저마다 다른 양으로 섞인 결과라는 것입니다.

같은 해설은 참나무류를 비롯한 몇몇 나무가 마른 갈색 잎을 이듬해 봄 새로 자라기 시작할 때까지 달고 있기도 하다고 덧붙입니다. NC State 자료도 대왕참나무의 어린 나무는 잎이 겨울까지 붙어 있다고 적습니다.

날씨가 색의 진하기를 바꿉니다

ESF는 기온·빛·물 공급이 단풍의 진하기와 이어지는 기간에 영향을 준다고 설명합니다. 영하로 떨어지지 않는 선선한 기온은 안토시아닌이 만들어지기에 좋아 단풍나무의 선명한 빨강을 돕지만, 이른 서리는 그 붉은빛을 약하게 만든다고 합니다. 그래서 단풍 구경에 가장 좋은 날로 맑고 건조하며 서늘하되 얼지 않는 날을 꼽습니다. 미국 뉴욕주 숲을 두고 쓴 설명이니, 해마다 단풍 빛깔이 다른 까닭을 짐작하는 실마리 정도로 삼으면 좋겠습니다.

잎이 떨어지는 자리, 떨켜

색이 바뀌는 동안 잎자루 밑동에서도 준비가 진행됩니다. 우리말샘은 떨켜를 낙엽이 질 무렵 잎자루와 가지가 붙은 곳에 생기는 특수한 세포층이라고 풀이합니다. ESF 설명에 따르면 이 세포층이 잎을 받치던 조직을 조금씩 끊어 내고, 나무는 그 자리를 봉합니다. 잎이 바람에 날리거나 제 무게로 떨어지고 나면 가지에는 흔적이 남는데, 이것이 엽흔(잎자국)입니다.

늘 푸른 바늘잎나무는 어떨까

ESF는 소나무·가문비나무·전나무 같은 바늘잎나무는 대부분 늘푸른나무이고, 잎 하나하나가 2~4년 또는 그 이상 붙어 있기도 하다고 설명합니다. 우리 소나무에 대해서는 한국민족문화대백과사전이, 바늘잎 밑부분이 엽초(잎깍지)에 싸여 있다가 이듬해 가을 엽초와 함께 떨어진다고 적고 있습니다.

이번 주 산책에서 해 볼 것

• 노란 잎과 붉은 잎을 한 장씩 주워 나란히 놓아 보기 — 노랑은 드러난 색, 빨강은 보태진 색
• 잎이 진 가지에서 잎자국 찾아보기 — 호두나무 사진처럼 잎자국 바로 위에 눈이 붙은 모습도 보입니다
• 겨울이 와도 갈색 잎을 매달고 있는 나무 기억해 두기

더 알아보기

그루안 홈페이지 '나무 공부'에 단풍과 떨켜를 카드로 정리해 두었고, 도감에서 오늘 나온 나무들의 잎·수피 사진을 볼 수 있습니다.

• 계절 변화와 휴면(나무 공부)
• 은행나무 도감
• 대왕참나무 도감