흩어지고, 다시 만나는 나무

플라타너스(1) 공기를 붙잡는 나무

플라타너스의 수과 집합.

겨울의 가로수길에서 가장 오래 남는 것은 잎이 아니다.

가지 끝에 매달린 공이다.

플라타너스(Platanus spp.)의 공은 하나의 열매처럼 보이지만, 사실은 수십, 수백 개의 수과(瘦果, achene)가 모여 이룬 집합체다. 각각의 작은 씨앗에는 미세한 털(트리코움, trichome)이 달려 있다. 바람을 타고 흩어지기 위한 장치다. 이 나무는 잎을 먼저 떨군 뒤에도 번식의 계획을 매달아 둔다. 계절이 사라진 자리에 남는 것은 씨앗의 시간이다.

공은 쉽게 떨어지지 않는다. 늦가을의 찬 공기를 지나 겨울의 건조와 수축을 통과하며, 조직은 서서히 약해진다. 이때 건조가 ‘필수 조건’이라기보다, 반복되는 습윤–건조 사이클과 동결–해빙 변동, 그리고 바람에 의한 물리적 진동이 함께 작용한다. 수과(achene)를 붙들고 있던 꽃침 조직은 점차 취약해지고, 이른 봄의 거친 바람 속에서 공은 비로소 부서지기 시작한다.

겨울이 지나야 부서지는 ‘공’

이때 건조는 조건이 아니라 가속 장치다.
결정적인 것은 집합에서 개별로 전환되는 물리적 순간이다. 겨울을 통과한 조직은 느슨해지고, 봄바람은 그 느슨함을 밀어낸다. 공이 부서지는 장면은 단순한 낙과가 아니라, 집합이 해체되는 생태적 과정이다.

완전히 마르지 않아도 분해는 일어난다. 다만 건조가 진행될수록 조직의 결속력은 약해지고, 개별 수과가 이탈하기 쉬워진다. 그래서 어떤 해에는 겨울 끝에 거의 통째로 떨어지고, 어떤 해에는 가지에 매달린 채 서서히 풀리듯 흩어진다. 부서짐은 사건이라기보다 과정에 가깝다.

손으로 쥐면 가볍게 흩어지지만, 그 안에는 정교한 구조가 숨어 있다.
플라타너스의 꽃은 단성화(單性花)로, 같은 나무에 암꽃과 수꽃이 따로 달린다(자웅동주, monoecious). 봄에 새잎과 함께 구슬처럼 매달리는 꽃차례는 공 모양의 두 종류다. 수꽃 머리는 대개 가지 끝 가까이에서 꽃가루를 방출한 뒤 비교적 빨리 떨어지고, 암꽃 머리는 수정 이후 그대로 남아 점차 단단해지며 우리가 보는 ‘열매 공’이 된다. 하나의 공은 다수의 암꽃이 동시에 수정되어 형성한 집합체다.

그래서 이 공은 개별이 아니라 집합의 전략을 닮았다.
하나의 씨앗이 아니라 수십 개의 수과가 한 구조 안에 모여 있다가, 계절이 바뀌는 동안 조금씩 분리된다. 바람은 그 집합을 한 번에 흩뜨리지 않는다. 대신 천천히, 반복적으로 풀어낸다. 플라타너스는 혼자 씨를 맺지 않는다. 항상 ‘여럿’으로 맺고, ‘여럿’으로 흩어진다.

성상모.

공기를 교란하는 별 모양 털

플라타너스는 단지 ‘흩날리는’ 존재가 아니다. 동시에 ‘붙잡는’ 존재이기도 하다.

유럽 여러 도시에서 수행된 환경과학 연구들은 플라타너스 잎이 미세먼지(PM)와 중금속 입자를 상당량 포집한다는 사실을 보여준다. 그러나 이 작용은 막연한 ‘정화’가 아니다. 그것은 표면의 물리학이다.

플라타너스 잎은 멀리서 보면 넓고 매끈하다. 그러나 가까이 들여다보면 전혀 다른 지형이 펼쳐진다. 표피 위에는 미세한 굴곡과 요철이 있고, 어린잎과 엽맥 주변에는 방사형으로 갈라진 털, 이른바 성상모(별 모양 털, stellate trichomes)가 분포한다. 중심에서 여러 갈래로 뻗은 이 구조는 단순한 솜털이 아니다. 표면 위로 돌출된 작은 지지대처럼, 잎과 공기 사이에 얇은 공간을 만들어낸다. 이 털은 단순히 솜털처럼 부드럽게 붙어 있는 것이 아니라, 여러 갈래로 뻗어 공기 흐름을 교란한다. 공기가 잎 위를 스칠 때 미세한 난류(亂流)가 생기고, 그 속도가 떨어진 입자들은 털이나 표면의 미세한 틈에 걸린다.

이 형태는 먼지를 붙잡기 위해 생겨난 것이 아니다. 플라타너스는 원래 강가와 범람원, 개활지에서 살아온 나무다. 햇빛이 강하고 바람이 거센 환경에서 어린잎은 과도한 증산과 자외선, 초식 압력에 노출된다. 성상모는 그 위에 형성된 일종의 완충 장치다. 잎 표면에 미세한 공기층을 유지해 수분 손실을 늦추고, 강한 빛을 산란시키며, 작은 곤충의 접근을 어렵게 만든다. 거칠어진 표면은 생존을 위한 방패였다.

그 방패가 도시에서는 다른 방식으로 작동한다. 공기가 잎 위를 스치면, 돌출된 갈래들 사이에서 흐름이 미세하게 갈라지고 속도가 낮아진다. 직선으로 지나가던 입자들은 순간적으로 방향을 잃고, 털의 가지나 표면의 틈에 접촉한다. 매끈한 판 위에서는 스쳐 지나갔을 입자들이, 이 복잡한 표면에서는 잠시 머문다.

도식화해보면 다음과 같다.

<매끈한 잎>

공기 →

──────────────

입자 → → →

──────────────

<트리콤 있는 잎 (플라타너스 어린잎)>

공기 →

~ ~ ~ ☆ ~ ☆☆ ~ ☆

입자 ↘ ○ ↗ ○ ↘

──────────────

☆ : 트리콤 ○ : 공기 중 미세입자

플라타너스 잎은 그래서 평면이 아니라 미세한 3차원 구조다.
보호를 위해 형성된 거칠기가, 도시의 공기를 잠시 붙잡는 표면으로 재해석된다. 진화는 목적을 예비하지 않는다. 한 환경에서 유리했던 구조는, 전혀 다른 환경에서 다른 기능을 얻는다. 플라타너스의 잎은 그 우연의 사례다.

여기에 잎 표면의 왁스층(cuticular wax)도 작동한다. 이 층은 소수성(疏水性)을 띠어 물방울을 또렷하게 맺히게 하고, 동시에 정전기적 상호작용을 통해 미세 입자를 붙잡는다. 입자는 단순히 ‘앉는’ 것이 아니라, 물리적 마찰과 전기적 인력에 의해 고정된다. 비가 오면 일부는 씻겨 내려가고, 일부는 표면에 남는다. 붙잡힘은 영구적이지 않다. 잎의 생애 주기 안에서 반복적으로 축적되고 제거된다.

진화의 목적은 없다

그렇다면 플라타너스가 다른 나무들에 비해 특별히 뛰어난가. 잎이 넓고 거칠며 털이나 요철이 많은 수종일수록 입자 포집 능력이 높다. 플라타너스는 이 조건을 상당 부분 충족한다. 하지만 ‘월등하다’고 단정할 수는 없다. 느티나무, 버드나무, 일부 참나무류처럼 표면이 거칠거나 잎 면적이 큰 종들도 비슷한 기능을 수행한다. 차이는 절대적 우열이 아니라, 표면 구조와 잎 배열, 수관 밀도, 그리고 도로와의 거리 같은 맥락에서 생긴다.

중요한 것은, 이 능력이 애초에 ‘도시의 먼지’를 위해 진화한 것이 아니라는 점이다. 플라타너스의 잎 털은 본래 어린잎을 초식과 과도한 증산으로부터 보호하기 위한 구조다. 표면의 굴곡과 왁스층은 수분 손실을 줄이고 병원체 침입을 억제하는 장치다. 거친 수피는 줄기의 성장과 환경 스트레스에 대응하는 물리적 결과다. 먼지를 붙잡는 능력은 그 부산물이다.

진화는 목적을 세우지 않는다. 한 환경에서 유리했던 구조가, 전혀 다른 환경에서 새로운 기능을 얻는다. 백악기 이후 강가와 범람원에서 살아남은 나무의 표면은, 21세기 아스팔트 위에서 대기의 입자를 붙든다. 플라타너스가 특별한 것은, 도시가 만들어낸 조건—건조, 분진, 배기가스—에 우연히 잘 맞는 표면을 지녔다는 점이다.

그래서 이 나무는 ‘정화자’라기보다 ‘기록자’에 가깝다. 잎과 수피는 공기의 조성을 잠시 붙들어 두었다가, 낙엽과 함께 땅으로 돌려보낸다. 먼지는 나무에 머물다 흙으로 간다. 순환의 경로가 잠시 바뀔 뿐이다.

앞에서 말한 공이 집합의 전략이었다면, 잎은 표면의 전략이다. 하나는 흩어지기 위해 설계되었고, 다른 하나는 붙잡기 위해 형성되었다. 이 상반된 두 운동—분산과 포집—이 한 나무 안에서 동시에 일어난다. 플라타너스는 공중으로 씨앗을 풀어놓으면서도, 같은 공중에서 입자를 받아들인다.

도시는 그 사이를 지나간다.

진화사

플라타너스의 진화사는 이 공에서 멀리 벗어나지 않는다. 집합으로 맺히고, 흩어지며, 다시 만나는 방식은 이 속(屬)의 역사와 닮아 있다.

플라타너스과(Platanaceae)는 백악기 중·후기에 이미 분화해 있던 오래된 계통으로, 당시에는 지금보다 훨씬 넓은 분포를 가졌던 것으로 화석 기록은 말한다. 북반구의 온난한 기후대, 특히 범람원과 강변 저지대에 번성했다. 그러나 신생대에 들어 기후가 점차 냉각되고 대륙이 갈라지면서 서식지는 파편화되었다. 빙기와 간빙기가 반복되자 남하·고립·재확산이 이어졌고, 한때 넓게 이어졌던 분포는 북아메리카와 유라시아의 몇 갈래로 나뉘어 남았다. 지금 우리가 보는 ‘북반구의 점상 분포’는 번성의 결과가 아니라 축소의 흔적이다.

이 파편화는 분화를 낳았다. 대륙 이동과 기후 냉각 속에서 플라타너스 집단은 서로 다른 피난처로 밀려났고, 각 지역에서 독자적인 유전적 경로를 밟았다. 그러나 고립은 완결된 상태로 오래 지속되지 않았다. 빙기가 물러날 때마다 분포는 다시 북상했고, 갈라졌던 집단들은 접촉대에서 마주쳤다. 분리는 있었지만 단절은 아니었다.

오늘날 이를 대표하는 두 계통이 있다.

동양플라타너스(Platanus orientalis)는
동남유럽, 발칸반도, 터키, 코카서스, 이란에 이르는 동지중해·서아시아 지역이 원산지다. 여름이 덥고 건조한 지중해성 기후 아래 강가와 범람원에 뿌리내렸다.

반면 서양플라타너스(Platanus occidentalis)는
캐나다 남부에서 미국 동부, 미시시피 유역에 이르는 북아메리카 동부가 원산지다. 보다 습윤한 온대 대륙성 기후의 대형 하천 범람원에서 자랐다.

대륙은 달랐지만, 두 종은 공통적으로 범람원 수종이었다. 풍부한 수분, 교란이 반복되는 충적토, 넓게 열린 햇빛 환경이라는 생태적 틀을 공유했다. 그래서 유전적으로는 갈라졌지만, 생태적 기반은 크게 벗어나지 않았다.

이 지점이 중요하다.

분자계통 연구에서 엽록체 DNA와 핵 유전자를 비교하면, 일부 플라타너스 종은 하나의 직계 계통으로 단순하게 설명되지 않는다. 엽록체는 한 방향의 혈통을 가리키고, 핵 유전자는 다른 계통 신호를 남긴다. 이는 과거에 교잡과 유전자 이동이 있었음을 시사한다. 빙기 이후 분포가 확장되며 접촉이 일어났고, 그 경계에서 유전자가 오갔다. 계통도는 직선이 아니라 부분적으로 얽힌 형태를 띤다.

이 역사 위에서 등장한 것이 런던플레인(Platanus × acerifolia)이다.
동양플라타너스와 서양플라타너스가 유럽에서 만나 형성된 잡종으로 알려져 있다. 잎의 깊은 갈라짐, 빠른 생장, 환경 스트레스에 대한 내성 등은 어느 한쪽의 단순한 복제가 아니라 조합의 결과다. 두 대륙의 범람원 나무가 도시라는 새로운 범람원에서 다시 섞였다.

이 혼합은 구조적으로 가능했다. 플라타너스는 자웅동주이며, 바람에 의해 대량의 꽃가루를 확산한다. 종간 생식 장벽이 절대적으로 닫혀 있지 않은 조건에서, 분포가 겹치는 지역은 자연스럽게 유전자 교환의 공간이 된다. 교잡은 새로운 종을 폭발적으로 늘리기보다는, 기존 종 사이의 경계를 흔들었다.

그래서 플라타너스의 진화는 단일한 혈통의 행진이 아니다.
분리와 재접촉, 그리고 부분적 혼합이 반복된 역사다.
공이 여러 수과의 집합이듯, 이 속의 계통 또한 하나의 줄기가 아니라 겹겹의 연결 위에 서 있다.

남아프리카의 Protea

프로테아의 화려함을 간직한

계통적으로 플라타너스와 가장 가까운 현생 집단으로 지목되는 쪽은 Proteaceae(프로테아과)다. 분자계통학은 플라타너스과(Platanaceae)와 프로테아과가 함께 초기 진정쌍떡잎식물(eudicots)의 비교적 기저에 자리한 분지임을 제시해 왔다. 오늘의 도시 가로수와 남반구의 이국적인 꽃나무가, 깊은 시간대에서는 한 갈래를 공유한다는 뜻이다.

프로테아과는 주로 남반구—특히 호주와 남아프리카—에 중심을 둔 큰 과(科)다. 대표적으로 남아프리카의 Protea, 호주의 Banksia, Grevillea, Macadamia 같은 속(屬)들이 여기에 속한다. 꽃차례는 크고 화려하며, 곤충·조류 수분에 적응한 구조를 보이는 경우가 많다. 외형만 놓고 보면 플라타너스와 닮은 구석을 찾기 어렵다.

호주의 Banksia

호주의 Macadamia

그럼에도 공통점은 표면 아래에 있다.
첫째, 목질부의 해부학적 특징이다. 두 집단 모두 초기 진정쌍떡잎식물 특유의 비교적 원시적인 도관 배열과 방사조직 패턴을 보인다. 둘째, 잎의 미세구조(cuticular morphology)다. 잎 표피의 큐티클 패턴과 기공(stomata) 배열, 일부 트리콤 구조에서 유사성이 보고되어 왔다. 셋째, 생식기관의 기본 배열이다. 꽃받침과 꽃잎의 분화 양상, 화분(pollen) 형태의 기본적 특징에서 공통 조상이 있었음을 시사하는 형질이 지적된다.

물론 이는 겉모습의 유사성이 아니라, 해부학·미세구조·분자계통 신호를 종합한 결과다. 플라타너스가 바람수분의 단성화 구조를 갖는 반면, 많은 프로테아과 식물은 동물수분에 의존한다. 수분 전략은 크게 달라졌지만, 더 깊은 층위에서는 공유된 기원이 남아 있다.

이 친연 관계는 플라타너스를 단순한 온대 가로수로 보지 않게 한다. 강가 범람원의 나무와 남반구의 불타는 듯한 프로테아 꽃은, 백악기 대륙이 아직 완전히 갈라지기 전의 식물계에서 한 갈래로 이어진다. 겉모습은 극적으로 달라졌지만, 미세한 조직과 유전자에는 공통의 시간대가 새겨져 있다.

결국 북반구에 흩어져 남은 것은 쇠퇴의 결과이면서도, 적응의 증거다. 강가의 나무였던 플라타너스는 기후 변동을 견디며 살아남았고, 교잡을 통해 새로운 환경에 맞는 형질을 얻었다. 도시에서 살아남은 런던플레인은 그 긴 과정의 최신판이다. 백악기의 범람원에서 시작된 집합의 전략이, 21세기 아스팔트 위에서 다른 형태로 이어지고 있다.

공은 여럿이 모여 하나가 되고, 흩어지며 다시 만나듯이, 플라타너스의 계통 또한 분리와 재결합을 반복해 왔다. 그 나무의 현재는 단일한 기원이 아니라, 겹겹의 시간과 혼합의 결과다.

공을 다시 바라본다

공을 다시 바라본다. 여러 수과가 모여 하나의 덩어리를 이루듯, 플라타너스의 역사 또한 단일한 계통이 아니라 교차와 혼합의 역사다. 씨앗은 개별로 흩어지지만, 만들어질 때는 집합으로 태어난다. 이 구조는 어쩌면 이 나무의 진화적 기억을 닮았다. 혼종이 생존 전략이 되는 방식, 군집이 단위를 대신하는 방식.

겨울 가지 끝에 매달린 공은 그래서 단순한 잔여물이 아니다.
그것은 시간의 압축이다. 백악기의 화석에서 도시의 가로수길까지 이어진 번식의 문장. 우리가 불편함으로 읽는 털과 입자 속에는 수천만 년의 전략이 담겨 있다.

도시는 그 전략을 완전히 이해하지 못한다.
봄이면 민원이 쌓이고, 가을이면 교체 논의가 반복된다. 그러나 이 나무가 매년 남기는 공은 묻는다. 우리는 무엇을 제거하려 하는가. 불편함인가, 아니면 섞임과 집합의 방식인가.

플라타너스의 공은 겨울을 건너는 방식이다.
그리고 도시의 공기는 그 방식과 마찰하며 흔들린다.

#용어 정리

플라타너스(Platanus spp.)

버즘나무속. 전 세계에 약 6~8종이 인정되는 소속(屬). 범람원·강가 수종.

수과(瘦果, achene)

씨앗처럼 보이지만 정확히는 마른 열매의 한 유형.

껍질이 열리지 않고, 안에 하나의 종자를 담는다.

플라타너스의 ‘공’은 수십~수백 개의 수과가 모인 집합체.

집합과(aggregate fruit)

여러 개의 암꽃이 동시에 수정되어 형성된 열매 집합.

플라타너스의 공은 단일 열매가 아니라 집합과에 가깝다.

트리콤(trichome)

식물 표피에서 돌출된 털 구조.

보호, 수분 조절, 초식 억제 등의 기능을 가짐.

성상모(星狀毛, stellate trichome)

별 모양으로 갈라진 비분비성 트리콤.

방사형 가지 구조를 가지며, 어린잎 보호 기능.

큐티클/왁스층(cuticle / cuticular wax)

잎 표면의 소수성 보호층.

수분 손실 억제, 병원체 침입 방지 기능.

자웅동주(monoecious)

같은 개체에 암꽃과 수꽃이 따로 존재하는 구조.

엽록체 DNA / 핵 DNA

엽록체 DNA: 모계 유전 신호가 강함

핵 DNA: 양쪽 부모 유전 정보 포함

두 신호가 다를 경우 과거 교잡 가능성 시사.

교잡(hybridization)

서로 다른 종 사이의 교배.

항상 신종을 만드는 것은 아니며, 유전자 흐름을 유지하기도 함.

초기 진정쌍떡잎식물(early eudicots)

현대 쌍떡잎식물의 초기 분지 계통.

플라타너스과와 프로테아과가 이 비교적 기저 분지에 속함.