36.8: 병원체와 초식동물에 대한 방어
식물은 여러 유기체에 풍부한 영양분을 공급하기 때문에 초식동물과 병원체의 표적이 됩니다. 식물은 적절한 면역 체계는 없지만 이러한 공격을 막기 위해 일련의 방어 체계를 개발했습니다.
기계적 방어는 식물의 첫 방어선을 형성합니다. 껍질에 의해 형성된 두꺼운 장벽은 초식동물로부터 식물을 보호합니다. 딱딱한 껍질, 가시와 같은 변형된 가지, 그리고 가시와 같은 변형된 잎들은 초식동물들이 식물을 먹는 것을 저지할 수 있습니다. 각피, 표피, 세포벽, 그리고 털과 같은 다른 물리적 장벽들은 일부 병원체의 침입에 저항하는 것을 도울 수 있습니다.
식물은 또한 초식동물과 병원균에 대한 방어를 위해 테르펜(terpene), 페놀(phenolics), 글리코시드(glycoside; 글리코사이드), 알칼로이드(alkaloid)와 같은 2차 대사물의 형태로 화학 물질이나 유기 화합물의 생산합니다. 이런 2차 대사물은 독성이 있어 다른 유기체에 치명적입니다. 몇몇 대사물은 유해한 냄새, 거부감, 또는 알레르기 특성이 있어 포식자를 물리칠 수 있습니다.
식물은 또한 병원체 단백질 또는 병원체 효소의 활성 부위를 차단하거나 효소 특이성을 변화 시켜 억제하는 단백질과 효소를 생산합니다. 디펜신(defensin), 렉틴(lectin), 아밀레이스(amylase; 아밀라아제) 억제제, 단백질분해효소(proteinase) 억제제와 같은 단백질은 병원체의 공격 시 다량으로 생성되어 병원체에 대응하기 위해 활성화됩니다.
또한, 식물은 동물의 선천적인 면역 체계와 비슷하게 병원체에 대한 국소적 노출에 대응하는 전신획득저항성(Systemic Acquired Resistance, 줄여서 SAR) 기작을 이용할 수도 있습니다. 이 기작은 식물이 병원체의 존재를 감지하고 병원체 공격에 대한 방어 반응을 활성화할 수 있도록 합니다.
