블랙만의 실험

요약 광합성이 2단계로 진행된다는 것을 밝힌 실험. 광합성량이 약한 빛에서는 주로 빛의 세기에 따르고 강한 빛에서는 온도와 이산화탄소의 농도에 따른다는 사실을 통해 광합성이 빛의 영향을 받는 명반응과 빛의 영향을 받지 않는 암반응으로 되어있음을 밝힌 실험이다.

1900년대 초반 블랙만(Frederick Frost Blackman)은 광합성량에 대한 빛의 세기와 온도의 영향에 대해 조사하여 다음 두 가지의 현상을 관찰하였다. 첫째, 온도가 일정할 때는 빛의 세기가 증가함에 따라 광합성량이 증가하지만 빛의 세기가 어느 정도 이상이 되면 빛의 세기가 증가해도 광합성량이 증가하지 않고 최정점에 도달하게 된다. 둘째, 빛의 세기가 일정할 때는 온도가 증가함에 따라 광합성량이 제한된 범위를 넘어 계속 증가한다는 것을 알 수 있었다. 이러한 효과는 빛의 세기가 강할 때만 볼 수 있었는데 빛의 세기가 약할 때는 온도가 증가해도 광합성량에는 거의 변화가 없음을 관찰하였다.

블랙만은 이러한 관찰을 통해, 광화학반응이 일반적으로 온도의 영향을 받지 않는다고 알려져 있던 것과는 달리, 온도도 분명 광합성량에 영향을 미친다는 것을 보여 주었다. 그리고 광합성의 전체 과정에는 두 가지 종류의 반응이 존재해야 함을 보여 주었다. 즉, 빛의 세기에만 영향을 받는 광의존적반응(Light-dependent reaction)과 온도에 영향을 받는 광비의존적반응(Light-independent reaction)이 존재해야 한다는 것이다. 이 반응은 후대에 연구를 거쳐 빛을 필요로 하는 명반응과 빛을 필요로 하지 않는 암반응임을 밝혀내었다. 또한 블랙만의 실험은 제한요소(limiting factor)에 대한 개념이 중요하게 인식되는 계기를 마련하였다.