말과 글과 이야기 그리고...

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블로그에 연재중인 생명이란 무엇인가 라는 제목의 글들은 DNA발견이후 다시 쓰는 <진화론>이라는 부제가 붙은 《생명이란 무엇인가? What is life?》 (린 마굴리스, 도리언 세이건 지음 / 황현숙 옮김 / 지호 / 1999)라는 책을 읽으면서 공부겸 밑줄 긋고 정리하는 글임을 미리 밝혀둡니다.

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7장은 균류에 관한 이야기이다. 아마도 균류에 대한 연구를 통해 생물을 전통적인 3계가 아닌 5계로 보려는 시각을 확정지을 수 있었던 것 같다. 동물로도 식물로도 볼 수 없는 별도의 계로써의 균류만의 특징들과 우리에게도 꽤나 유용한 균류들의 역할들을 흥미있게 알 수 있었다. 특히 가위개미와 균류의 공생체나 다양한 버섯 이야기가 흥미롭다.
 
[7] 지구라는 육체

지하세계의 점령자
지금껏 균류는 동물이 아니라는 이유로 식물학에서 일괄적으로 다루어 왔다. 3계의 분류 체계로 연구했던 중세의 학자들은 균류를 광물계와 식물계에 양다리를 걸치고 있는, 좀비 비슷한 반쯤 죽은 형체라는 생각을 했다. 아주 최근까지도 균류를 가리키는 학명은 그리스어의 mykes(점액 비슷한 균류)와 phyton(식물)에서 나온 미코파이타(Mycophyta) 였다. 균류는 식물처럼 광합성을 하진 않지만 뿌리를 가진 것들도 있다. 그러나 균류는 독자적 계인 곰팡이계Mychota로 분류되는 게 가장 합당하다고 본다.(p.250)

노폐물과 사체를 자원으로 바꾸어 그 양분을 육상 생물이 이용할 수 있도록 해주는 균류는 지구의 물질 대사에서 매우 귀중한 존재이다. (...) 각 균류의 균사는 한정되어 있긴 하지만 확장하는 생물 전체(일종의 관 시스템)로서는 분명한 경계가 없다. 오늘 음식물에 균사를 뻗쳤더라도 내일이면 환경의 변화로 잘려나가고마는 균류는 그야말로 프랙털 생물이다.(p.252)

미국 미시건 주 크리스탈 폴스의 침엽수림 아래서 1,500년 동안이나 생장을 계속해 온 것으로 추정되는 한 표본은 이제 약 4만 5천 평이나 되는 면적을 차지하고 있다. 이 균류 하나만의 무게가 11톤 이상 나가는 것으로 추정된다. 여기저기서 이 균류의 유전자를 채취하여 비교해 보았지만 같은 개체라는 것이 판명되었다. 이러한 유전적 안정성은 정말이지 인상적이다. (...) 떨어져 나간 조각이 별개의 생물인가? 아니면 한 지상 생물의 부산된 몸체로 간주해야 하는가? 스티븐 킹의 소설을 생각나게 하는 이 거대한 바이오매스(생물량) 덩어리는 다수의 절단에도 끄떡없이 번식을 계속 하고 있다.(p.253)

키스하는 곰팡이와 광대버섯
*균류를 분류하는데 있어 다섯 종류의 문(門)
1. 접합균류(조균 생물, 유성 생식, 감수분열, 검은빵곰팡이 등)
세포를 나누는 벽이 없고, 미토콘드리아나 세포핵이 뚫린 균사를 통해 쉽게 이동.
접합균의 유성 생식에서는 특별한 균사(배우자낭)가 서로를 향해 자라서 융합한다. 이렇게 융합하면서 저항력 있는 내성 포자가 만들어지는 것이다. 일단 균사의 끝이 서로 얽히면 세포핵이 그 관을 통해 흘러들어 많은 경우 쌍으로 결합한다. 수정이 끝나면 감수 분열이 일어나 검은 포자대의 머리에서 거무스름한 포자를 만든다.

2. 자낭균류(양립적인 성, 자낭, 대부분의 곰팡이, 효모균 등)
자낭균은 균사가 양립할 수 있는 성과 "키스"하여 영구적으로 융합할 때 발달하는 자낭을 형성한다. 그러한 결합에 의해 만들어진 복잡한 조직과 유성의 포자가 바로 곰팡이(사상균)다.
이들 균류는 그러한 화합물을 분해하여 생긴 이산화탄소, 암모니아, 질소, 인 등을 내보냄으로써 생물권의 나머지 생물들이 이용할 수 있게 한다. 나무의 진화는 육상에 사는 균류에게 리그닌을 분해하라는 커다란 선택 압력으로 작용하여 생물권 내의 물질을 순환시키는 공진화를 실현했다.

3. 담자균류(인간과 관계 깊음, 버섯 등)
담자균류는 담자기라고 불리는 곤봉처럼 생긴 생식 구조를 가지고 있다. 흔히 볼 수 있는 갓 안쪽에 주름이 있는 버섯은 아래쪽 표면에 포자를 방출하는 담자기가 있다. 각종 식용버섯, 광대버섯, 말불버섯, 먼지버섯, 흑수균, 녹균, 젤리균 등...

4. 불완존균류(담자기, 자낭 만들지 않는 곰팡이, 분생자에 의해 번식)
이들은 공기로 운반되는 번식체를 끊임없이 만들어낼 수 있는 번식의 귀재. 분생자균 또는 불완전균이라 불리는 이들 생물은 보통의 균사 끝부분에서 갈라져 나온 얇은 세포벽을 가진 세포, 즉 분생자에 의해 번식힌다. 어떤 종류는 생식을 위한 특별한 기관이 없어 균체나 균사, 균사체의 어떤 부분이라도 떨어져 나와 증식할 수 있다.

5. 지의류(지표면에 붙어 사는 광합성 생물, 균류+조류 공생체)
지의류는 가장 인상적인 공생의 예이며, 또한 가장 성공한 균류이기도 하다. 지의류는 균류와 조류(때로는 시안 세균)가 결합한 생물이다. 그 결과 스스로 양분을 만드는 조류의 능력과 물을 저장하고 비비람을 막아 주는 균류의 능력을 겸비한 전혀 새로운 생물이 탄생한 것이다.

계를 초월한 동맹
균근(둥근 구슬 모양의 다채로운 뿌리)은 식물과 균류의 공생으로 생겨난 기능적인 구조이다. 지금까지 약 5천 종이 넘는 균근의 종류가 알려져 있다. 대부분의 관련 식물은 이러한 공생에 의해 토양 속의 인이나 질소를 공급받고 있는 것으로 보인다. 균근은 식물의 뿌리털과도 균류의 균사와도 비슷하지 않다. 이들은 시너지 효과를 지닌 창발적 조직으로 자원의 재순환에 필수적이다. (...) 식물과 균류는 육상에서 생명이 시작될 때부터 힘을 합쳤다. (...) 오늘날에도 균류는 95%가 넘는 식물종의 뿌리와 서로 얽혀 시너지 효과를 내고 있다. 식물의 조류 선조는 양분을 조달하는 균류가 아니었다면 육상에 진출할 수 없었을지도 모른다. 태고의 원시림은 식물에 의해서만이 아니라 식물과 균류의 협력으로 만들어 졌던 것이 분명하다.(p.260)

벌레혹이나 균혹과 같은 식물의 혹은 곤충이나 박테리아, 균류가 식물에서 생장함으로써 만들어지는 공생 조직이다. 이것은 줄 관목이나 교목에서 발견되는데 때로는 기괴한 종양처럼 보일 정도로 부풀어올라 있다. 그리고 어떤 것은 놀라우리만큼 과일과 비슷하게 생겼다. 근두 암종은 대개 식물이 아그로박테리아(토양 세균)에 감염되었을 때 발생한다. 아그로박테리아는 토양에 살고 있는 박테리아의 일종으로, 감염되기 쉬운 식물의 뿌리나 줄기의 세포 속으로 들어가 박테리아 유전자르 ㄹ식물의 세포핵에 옮길 수 있는 플라스미드(작은 DNA 조각)를 가지고 있다. 생명공학 회사들은 아그로박테리아를 이용하여 원하는 유전자를 농작물에 이식시킨다. (p.262)
==> 이것이 GMO라 불리는 유전자 변형 식물인가 보다. TV를 보니 이런 GMO 농작물이 널리 퍼짐으로 인해 건강하게 자란 이것들일지라도 먹을 수 없게 된 '녹색사막'화의 위험성을 폭로하고 있었다. 그걸 보고서 늘 먹던 음식들에 대해 다시 생각하게 하고 섬뜩함 마저 느끼게 했던 기억이 난다.

생물권의 하복부
균류는 단단한 암석을 부수어 토양을 형성하는 데 없어서는 안 될 존재이다. 그들은 생물이 퍼져나갈 자리를 깔아 주는, 이른바 생물권의 하복부이다. 균류가 없다면 식물과 결국에는 모든 동물이 인(RNA, DNA, ATP의 필수적인 구성 성분)의 결핍으로 죽고 말 것이다. 균류는 먹이 그물의 틈을 메워 주고 있는 셈이다. (...) 사체를 재순환시키는 이들은 생물권의 쓰레기 청소부이다.(...) 인간은 겨우 이제서야 4억 년 전에 균류가 터득했던 위생적인 효율성의 수준에 접근해 가고 있는 셈이다. 박테리아를 보충해서 균류는 탄소와 질소, 인 등을 재활용한다. 식물과 동물에 지배된 대륙의 풍경 속에서 그들은 전 지구적인 자기 생산성을 건조한 육지로 확장하여 지표면을 끊임없이 변화시키고 있는 것이다. (p.264-266)

무임승차하는 균류, 가짜 꽃, 최음제
포자나 균사가 소화되지 않고 동물의 장(腸)을 통과할 수 있게 되자 균류에겐 차라리 먹히는 편이 더 유리했을지도 모른다. 균류를 맛있다고 생각하게 된 동물은 종종 그것을 토양까지 공짜로 실어 날라 준다. 균류의 입장에서 보면, 독버섯을 해독시키거나 토해내는 동물은 자신도 모르게 균류를 퍼뜨리기 위해 살고 있는 셈이 된다.(p.266)

오래된 육상의 개척자로서 균류는 새로운 이주자들과 협력하여 서로와 서로의 자손을 널리 번식시킨다. 어떤 수단으로든 또 어떤 목적을 통해서든 자신을 존속시키려는 균류의 유별난 의지는 균류와 가위개미(잎꾼개미)가 이룬 특수한 농경 시스템의 진화에서 극치를 이룬다고 할 수 있다. 애타속(屬)에 속하는 가위개미는 그들이 먹이로 기르는 균류에 충실하게도 등에 포자를 운반할 수 있도록 손수레처럼 움푹 패인 곳을 진화시켰으며, 운반한 포자에다 씹어서 잘게 만든 잎이나 나무껍질 등의 식물 재료를 비료로 공급해 준다. 이들 곤충은 마치 균류의 포자를 씨앗인 양 기르면서 그들의 지하 농원을 망칠지 모르는 돌부스러기들을 정성껏 제거한다. 꽃을 모방하는 균류와 이러한 생물계 사이의 협력은 다른 생물을 번식시키는 단조로운 일에 사로잡힌 생물 이야기를 다룬 과학 소설을 연상시킨다. 그러나 가위개미는 힘든 농삿일 다음에 추수의 기쁜을 누리는 농부처럼 노력한 대가를 얻는다.


이미지출처 : http://www.britannica.com/ebchecked/top ··· nopteran


이미지출처 : http://en.wikipedia.org/wiki/Leafcutter_ant

인간이 사과나 바나나, 딸기를 품종 개량하여 유성 생식으로 생긴 씨앗은 지금에 와서는 번식력이 없다. 생장하기 위해 이들 식물은 사람의 손으로 접붙이기 같은 영양 생식을 해주어야만 한다. 이와 비슷하게 이 담자균의 선조에게 있었던 성(性)은 개미 농부와의 오랜 연합에 의해 퇴화하고 말았다. 균류 농원을 돌보면서 개미가 균류의 생식을 간소화시켜, 보통 유성 생식의 결과로 생기는 담자 포자를 지닌 버섯이 더 이상 발달하지 않게 된 것이다. 경작과 재배의 결과로, 버섯 대신에 변형된 구근 조직이 생겨난다. 마치 농경지의 축소판 같은 이들 버섯 농장에서 개미 농부들은 그 구근 조직을 수확하여 그 군집의 중요한 먹이 자원을 댄다.(p.268-269)

검은 트뤼플(송로)을 모으기 위해서는 잘 알려진 대로 돼지(지금은 개를 이용하는 경우가 많다)를 이용하는데, 프랑스 남부의 프로방스 지방이나 이탈리아의 움브리아 지방의 향기 짙은 구릉에 풀어 놓고 킁킁거리며 트뤼플이 있는 곳을 찾아내게 한다.
(...) 가장 큰 트뤼플이라도 지름이 8cm, 무게 60g이 채 안 된다. 트뤼플은 알파 안드로스테롤이라는 수퇘지의 날숨에도 들어 있는 스테로이드를 함유하고 있는데, (...) 이 스테로이드 화합물은 남성의 땀이나 여성의 소변에서도 분리된다. 어쩌면 이것은 트뤼플만이 아니라 이성을 유혹하는 천연 향수의 구성 성분일지도 모른다. 트뤼플은 좀처럼 발견되지 않지만 일부 포유류의 감각을 유혹하는 매력일 지니고 있어서 수천 년에 걸쳐 돼지, 개, 다람쥐, 사람 등의 포유류가 트뤼플을 먹고 (우연이든 의도적이든) 배설을 통해 포자를 숲 전체에 퍼뜨리는 역할을 기꺼이 했다.(p.270)


이미지출처 : http://hrydziuszko.livejournal.com/


이미지출처 : http://eternallycool.net/2007/11/mega-truffle/

환각을 일으키는 버섯과 디오니소스적 쾌락
균류는 동물의 배설물이나 사체를 먹고 살기 때문에 동물의 소화관을 빠른 시간 안에 통과하는 일이 주된 관심사이다. 그래서 그들은 동물이 자신을 먹도록 유혹하지만 포자와 균사는 소화되지 않도록 조처한다. 사회 생활을 하는 포유류나 새는 배설물, 재채기, 따뜻한 깃털, 털로 포자를 운반함으로써 균류에게 봉사한다.
환각을 일으키는 버섯은 포유류와 균류의 오래된 관계에 기묘한 비틀림을 가져다 주었다. 신의 몸을 단순한 밀떡(제병)으로 나누어 먹는 가톨릭교의 의식인 성체 성사는 환각성 버섯을 먹었던 크리스트교 이전의 입회 의식에서 기원했을지도 모른다.
민족균류학의 세계적인 선구자인 워슨과 그의 아내 발렌티나는 1957년 <라이프>지에 마자테카 원주민이 행하는 신성한 버섯 의식 참가 경험을 발표한 적이 있는데, 무심코 그러한 균류가 존재한다는 사실을 일반 대중에게 알려줌으로써 1960년대와 그 이후의 사이키델릭 운동("감각으로 정신을 폭격하자")에 불을 붙이는데 일조했다.(p.272-273)

균류는 사람을 도취시키는 일련의 산물, 즉 디오니소스의 낙원을 실제로 제공한다. 샴페인과 포도주, 맥주의 알코올을 만들고, 빵을 부풀려 보풀보풀한 감촉을 주며, 블루 치즈를 비롯한 여러 종류의 치즈를 숙성시키고 간장과 된장의 독특한 맛을 낸다. 숲에서 자란 균류는 향긋한 트뤼플, 살구버섯, 곰보버섯이 된다. 느타리버섯, 샤프란 밀크 캡(폼페이의 프레스코화에 그려진), 요정고리버섯(말려서 향신료로 쓴다), 위험해 보이는 자주방망이버섯(영국 북부의 슈퍼마켓에서 팔리는 송이의 일종), 표고버섯, 팽이버섯, 목이버섯, 값비싼 송이버섯, 그물버섯(유럽산 식용버섯) 등은 지금도 고급스런 풍미를 자랑하고 있다.(p.273)

생명의 윤회
죽은 것과 산 것으로 되어 있으며 더러운 것이 정화되고 쓰레기가 균사와 포자로 재생되는 장소인 흙은 주로 균류가 빚어낸 현상이다. 균류는 "지구라는 실체"의 일부인 것이다. 이들은 육상 진핵 생물 가운데 가장 원기 왕성하여 다양한 종류의 화합물에서 자랄 수 있으며 복잡한 유기 분자를 분해한다. 또한 빙하나 스페인 남서부 리오틴토의 아주 산성이 강한 물속 같은 척박한 장소에서도 살아갈 수 있다.
균류의 생활 양식은 개체성에 대해 우리 인간이 가진 생각들이 얼마나 자의적이고 독단적인가를 경고한다. (...) 지구 생리학(GAIA)은 균류의 네트워크를 포함한 무수한 생물간의 상호 작용의 결과이다. 가이아는 우주에서 본 공생이다. 균류는 공생에 의해 통합된 생물권 안에서 물질을 순환시켜 폐기물을 유용한 양분으로 바꾼다.(p.274-275)

동물이 죽으면 균류는 그들에게 자연의 묘지를 허락한다. 균류를 통해 사체는 풀이나 나무의 거름이 된다. 그 셀룰로오스 섬유가 잘게 부숴져 종이가 되고, 책이 되고, 불멸의 말이 되어 더 많은 말로 재생된다. 이것은 사후 영혼이 다른 것으로 다시 태어난다는 동양의 윤회설을 떠올리게 한다. 균류는 물질의 윤회를 담당하고 있는 셈이다.
생물은 창조한다. 지구의 자기 생산적인 시스템, 즉 가이아는 점점 기묘한 생물을 만들어내고 있다. (...) 그러나 언젠가는 생물의 번식은 한계에 직면할 것이다. 그들은 혼자서가 아니라 지구 전체의 생물 속에서 생존하고 있기 때문이다. (...) 빠르게 번식하는 생물종은 처음에는 침략자나 감염자로 등장하지만 점차 길들여지게 마련이다. 지구상에 만연하는 개체군이더라도, 통제가 불가능한 그 어떤 "암적" 존재도 그 질서를 발견한다. 성장하는 모든 개체군은 생물권의 기능에 통합되지 않으면 멸종의 길을 걷게 된다.(p.276)

과거에 유목 생활을 했던 우리는 아직까지 닫힌 계에서는 노동이나 생식의 성과가 무한정 축적될 수 없다는 생각에 익숙해져 있다. 그들은 분배되고 그들이 나왔던 시스템으로 되돌려져야만 한다. 이것은 어려운 교훈이다. 우리의 몸체와 우리가 지닌 소유물, 부(富)는 우리의 것이 아니다. 이것은 지구에, 생물권에 귀속되어 있으며, 우리가 좋아하든 싫어하든 간에 그곳으로 다시 되돌아가는 것이다. 균류는 우리가 거기에 도달하는 것을 도와준다.(p.277)

그렇다면, 생명이란 무엇인가
생명은 스스로 재생하며 균류는 재생자로서 전 지표면이 생명으로 넘쳐나게 유지한다.
곰팡이나 균사체는 물질을 순환시키는 일에서 그들의 천직을 발견했다.
창조하는 동시에 파괴하고, 유인하는 동시에 반발하고, 수행하는 동시에 전복시키는 그들은 대지의 일부이다.

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