프랑스의 국제개발농업연구센터Agricultural Research Centre for International Development (이하 CIRAD)의 연구에 의하면, 매우 낮은 강도에도 불구하고 달빛이 커피 나무에 분자 단계에서 영향을 미치며, 생체리듬에 방해를 준다고 한다.
CIRAD는 이와 같은 이유로 원예농업이나 근교농업의 입장에서 빛의 성격에 따라 작품에 미치는 영향을 통제하는 데 관심을 가질 수 있다고 밝혔다. 이 연구 결과는 BMC Plant Biology지에 게재되었다.
“별도로 통제된 유전자에 관한 우리의 분석을 통해 커피 나무가 달빛을 스트레스의 한 형태로 인식한다는 것을 보여줍니다.” 멕시코에 기반을 둔 CIRAD 유전학자인 Jean-Christophe Breitler가 전했다.
“달빛은 생체시계 관점에뿐만 아니라 다양한 영향력에 의해 유전자를 괴롭힙니다. 이를테면 광합성, 지방질의 생합성lipid biosynthesis, 생장 조절, 그리고 산화와 열 자극에 의한 반응에 관련된 유전자들 말입니다.”
최근 과학적 연구는 달빛과 태음주기lunar cycle(연중 같은 날에 초승달과 보름달이 뜨게 되는 주기로 19년 혹은 단순한 달의 주기) 모두 많은 생물의 생물학적 주기에 영향을 미칠 수 있음을 보여주었다. 식물은 특히 달의 공전에 따른 중력 변화에 의해 그 성장과 발달에 영향을 받는다고 한다.
CIRAD는 이것이 왜 많은 농부와 정원사, 숲관리인들이 달의 주기에 따라 식물을 심고 수확해왔는지를 설명한다고 밝혔다. 그러니 지금까지, 식물이 높은 감광성photosensitive(빛에 반응하는 성질)을 지녔음에도 불구하고 달빛이 식물에 미치는 영향에 대하여서는 밝혀진 바가 없었다.
식물은 확고한 감광성 생물로 한 나절, 계절에 따라 뒤집혀져야 한다. 이것은 생체시계과 연결된 광수용체photoreceptor(빛에 민감한 세포조직)의 도움으로 가능하다.
커피 나무의 생물학적 주기와 기후 변화에 의해 받는 방해에 관해 연구하는 동안 Benoît Bertrand와 Hervé Etienne 가 이끌던 CIRAD 팀은 밤 동안 생체 시계와 연관된 몇몇 주요 유전자들의 이례적인 표출을 확인할 수 있었다.
온실의 식물들은 보름달이 뜬 동안 봄 지점 spring solstice의 어느 날에 관찰되었다. 이는 연구자들의 호기심을 자극했고 그들은 달빛과 이를 줄이는 시도에 대하여 (“달빛”이 실은 햇빛에 약하게 반사된 것이기 때문에) 통제된 조건 하에서 연구하기로 결정했다.
“우리가 발견한 것은 식물의 광수용체가 이러한 낮은 강도의 파장에 강한 환경 신호처럼 반응한다는 것입니다.”Breitler가 설명했다.
“커피 나무의 전사체 분석을 통해, 말하자면 표출된 유전자의 범위에서 볼 때, 24시간 동안 매 3시간 마다, 새로운 달과 보름달의 조건 하에서, 커피 전사체의 알려진 24,574개의 유전자 중 3,386개가 각각 통제된다는 것을 확인할 수 있었습니다.”
보름달이 뜬 동안 식물생장조절실에 두어 빛을 차단한 식물은 적당한 수준의 빛민을 필요로 하며 이때 중력의 변화는 없어야 한다는 점을 증명했다.
CIRAD는 이 결과가 몇몇 유전자의 과표출이 성장에 미치는 영향이 주로 긍정적이라 할 지라도 달빛이 커피 나무에 스트레스를 줄 수 있음을 시사한다고 말했다. 이러한 종류의 빛이 식물에 미치는 영향, 특히 생장에 대한 충분한 이해를 돕기 위하여 연구는 지속되고 있다. 그리고 이것은 부분적으로는 원예와 근교농업에도 유용할 것으로 보인다.
