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우리가 일상에서 흔히 만나는 생명체 중 가장 헷갈리는 것을 꼽으라면 곰팡이가 그 중 하나일지도 모른다. 음식을 부패시키고 썩어가는 물체가 있으면 그곳엔 어김없이 곰팡이가 피어오른다. 그런가 하면 우리들의 먹거리 중에서 곰팡이의 자실체인 버섯은 많은 사람들이 즐겨먹고, 효모는 우리의 일상생활에 없어서는 안 될 원료이기도 하다. 이런 곰팡이에 대해서 우리는 얼마나 알고 있을까? 의외로 아는 것이 없다. 또한 곰팡이는 우리의 몸 안이나 우리 주변 어디에나 있지만 우리는 그 존재를 잘 알아보지도 못한다. 기껏해야 습기 많은 곳에 번진 얼룩을 보고서야 그것이 곰팡이인줄 알 뿐이다.

 

그러나 곰팡이는 지금의 우리를 있게 만든 주인공이다. 지금은 당연히 기억 속에서 사라졌지만 학교 다닐 때 배웠던 곰팡이에 대한 내용을 되살리면 아마, ‘식물은 곰팡이를 통해 토양으로부터 인, 질소 등의 영양분을 흡수하고, 곰팡이는 식물이 광합성을 통해 만들어 낸 에너지원을 그 대가로 받는 공생관계이다’가 아닐까 싶다. 그렇게 배우고 잊어버린 곰팡이가 실은 우리가 살고 있는 생태계를 만들었고 지금도 땅 위의 생명들이 지탱할 수 있도록 하고 있다면 우선은 놀라움이 앞설 것이다. 파나마 열대우림에서 지하 균류 네트워크를 연구하는 균학자, 멀린 셸드레이크가 쓴 이 책은 우리에게 그런 곰팡이의 세계를 알려준다. ‘곰팡이는 돌을 먹고, 흙을 만들며, 오염물질을 소화시키고, 식물에 양분을 주거나 죽게 만들고, 우주에서도 살아남으며, 환각을 보게 만들고, 식량을 생산하고, 약물을 만들어내고, 동물의 행동을 조종하며, 지구 대기의 성분에 영향을 미친다. 곰팡이는 우리가 깃들어 사는 이 행성과 우리가 생각하고 느끼고 행동하는 방식을 이해하는 데 결정적인 열쇠다.’(23쪽)라고 말하는 그는, 가장 작은 미생물이지만 땅 아래에서 식물과 식물을 연결시켜주는 네트워크로써의 곰팡이, 즉 균사에 대해서 살펴보고 있다. 곰팡이의 균사는 균사체 네트워크로서 존재한다.

 

곰팡이의 균사와 식물의 뿌리는 흙속에서 서로에게 득이 되는 짝을 찾는다고 한다. 나무뿌리는 곰팡이가 포자를 퍼뜨리고 균사의 가지를 더 빨리 더 왕성하게 자라게 해주고, 곰팡이는 나무뿌리를 조종하는 식물성장 호르몬을 분비해 나무의 잔뿌리가 많이 뻗어나도록 만드는데, 이러한 만남에 휘발성 화학물질을 이용한다. 이렇게 해서 곰팡이와 나무는 서로의 뿌리구조를 변화시키고 각자의 신진대사 과정과 성장프로그램을 새롭게 구성한다. 나무는 나무대로, 곰팡이는 곰팡이대로 자신과 맞는 많은 짝과 관계를 맺음으로써 흙 속 지하세계는 이들로 얽히게 된다. 물론 이렇게 되기 위해서는 균사가 균사체 네트워크를 형성해야 한다.

 

곰팡이의 균사가 균사체 네트워크를 형성하기 위해서는 가지치기와 융합이 필요하다. 균사가 가지를 치지 못하면 하나의 균사가 여러 개로 갈라지지 못하고, 다른 균사와 융합하지 못하면 복잡한 네트워크로 확산되지 못하기 때문이다. 융합하기 위해서는 먼저 다른 균사를 찾아야하며, 그러기 위해서는 서로 끌어당겨야 한다. 이렇게 만들어진 균사체 네트워크는 화학적으로 예민한 하나의 커다란 막이라고 저자는 말한다. 그 표면 어디서든 분자 하나만 수용체와 결합해도 신호를 폭포수처럼 흘려보내 곰팡이의 행동을 변화시킨다. 그러나 균사체의 개념은 모호하다고 한다. 네트워크 관점에서 보면 균사체는 상호 연관된 하나의 존재이지만 균사정단의 관점에서 보면 균사체는 복수의 개체가 된다. 곰팡이는 이런 균사체를 통해 먹이를 섭취한다. 균사정단은 동시에 모든 경로로 먹이를 찾아나서는 것이 가능하고, 그러다 먹이를 발견하면 그와 연결된 네트워크 부분을 강화하고 소득이 없는 부분은 정리한다. 한쪽의 네트워크는 거둬들이고 다른 쪽의 생장을 거듭함으로써 균사체 네트워크는 새로운 환경에 적응하게 되는 것이다. 또한 곰팡이는 균사체를 통해 빛, 온도, 습도, 영양분, 독성물질, 전기장 등 환경을 적극적으로 지각하고 우리가 예측할 수 없는 방식으로 반응한다. 바로 이런 성질을 이용하여 자기 자신은 물론 다른 유기체들과 수없이 많은 화학적 소통 채널을 유지하게 된다. 이런 균사를 두고 저자는 융합하거나 번식할 때면 타자로부터 자아를 구분하며, 타자의 종류도 구분한다고 말한다. 공생관계가 발생하기 위해서는 각 파트너가 상대방 혼자서는 할 수 없는 어떤 것을 해주어야 하지만 생태적인 조합에 파트너의 정체성은 그다지 중요하지 않다고 한다.

 

생명의 역사에서 가장 중요한 변화는 식물의 진화이다. 6억 년 전쯤 녹조류가 물에서 뭍으로 올라올 때 녹조류의 뿌리역할을 해줌으로써, 녹조류가 뭍에 안착하게 해준 것이 바로 곰팡이였다. 그로부터 식물의 진화가 시작되었다. 이러한 균근관계는 지금까지 이어지고 있다. 이를 두고 저자는 ‘최초의 식물은 뿌리도 없고 특별한 구조도 갖추지 못한 초록색 조직 덩어리에 불과했다. 시간이 흐르면서 그 초록색 덩어리가 응축되어 기관이 생기기 시작했고, 그 조직이 곰팡이 동지를 수용했으며, 곰팡이는 흙속에서 영양분과 물을 끌어다 주었다. 진화의 결과 첫 뿌리가 나타났을 즈음, 균근은 조류와 곰팡이가 지상으로 올라온 후에 생겨난 모든 생명의 뿌리를 이루었다.’(220쪽)고 강조한다. 대부분의 식물은 땅 속의 균근곰팡이의 무리에 따라 다른 모습으로 자란다. 어떤 곰팡이를 만나느냐에 따라 생장과 목질, 엽육, 과육에 영향을 받는 것이다. 곰팡이와 뿌리 사이에 오가는 셀 수 없이 많은 미시적 상호작용은 식물의 형태, 생장, 맛 그리고 냄새로 나타난다.

 

이러한 균근네트워크가 가지는 가장 독특한 특징은 바로 식물과 식물이 서로 물질들을 주고받을 수 있는 통로역할을 한다는 데 있다. 즉, 더 많은 자원을 가지고 있는 식물에서 자원이 부족한 식물로 물질이 이동하는데 균근곰팡이의 균사체가 관여한다. 저자는 물질이 곰팡이 네트워크를 통해 위에서 아래로, 영양원에서 흡수원으로 흐르는 경향은 분명하지만 그 운반이 수동적인 확산의 형태로만 일어나는 경우는 극히 드물다고 말한다. 수동적인 확산은 속도가 너무 느린데 반해, 균사 내부의 세포 흐름은 빠른 속도의 운반을 가능케하기 때문이다. 이 흐름이 영양원과 흡수원 사이의 역학에 의해 제어되지만, 곰팡이는 길이 자람, 부피 자람, 네트워크 가지치기 또는 다른 네트워크와의 융합을 통해 그 흐름의 방향을 좌우할 수 있다는 것이다. 또 이러한 균근 네트워크는 서로 호혜적인 네트워크로만 이루어지는 것도 아니다. 이 네트워크는 양분의 이동통로도 되지만 독성물질이나 식물의 생장과 발달을 제어하는 호르몬, 박테리아는 물론 유전물질도 이동하는 통로도 된다. 균근 학자들은 이를 우드와이드웹(wood wide web)이라 빗대어 부르기도 한다. 곰팡이의 네트워크 안에서 이처럼 복잡한 행동이 어떻게 일어나고 있는지는 아직도 밝혀지지 않았다고 한다. 

 

알면 알수록 모르는 것이 더 많아지는 곰팡이의 균사체에 대해서 우리가 알고 있는 부분은 극히 일부에 불과하지만, 우리는 그것을 가지고도 곰팡이로부터 많은 것을 얻을 수가 있다. 알코올제조에 사용하는 효모는 인류의 역사와 함께 했고, 최근에 이르러서는 균류정화를 통해 오염된 생태계를 복원하고, 균류직조기술로 균사체를 이용하여 친환경적인 제품을 만들 수도 있다. 뿐만 아니라 오늘날 곰팡이는 인슐린에서부터 백신에 이르기까지 수많은 약물을 생산하는데 쓰이는 생물공학적 도구가 되기에 이르렀다. 특히 코로나바이러스에서 보듯 아주 작은 미생물이 우리 인간사회를 통째로 멈추게 만들지만 우리는 아직 어떠한 통제권도 가지고 있지 못하다. 곰팡이의 의학적 잠재력 중 하나가 바로 항바이러스제로서의 역할임을 생각할 때, 지금의 팬데믹을 벗어나게 해줄 계기는 곰팡이로부터 나올지도 모른다. 저자는 이처럼 곰팡이를 이용하는 기술들을 소개하면서, 그럼에도 균학을 연구하는 사람이 많지 않음을 안타깝게 생각하고 있다.

 

곰팡이에 대한 우리의 생각은 대부분 부정적이다. 우리에게 이로움을 주는 버섯이나 효모 등은 곰팡이가 아닌 버섯이나 효모로써 생각하고 대한다. 그만큼 우리는 곰팡이에 대해 무지하기도 한 것이다. 그러나 저자는 식물학, 미생물학, 생태학 등의 지식을 넘나들며 우리에게 곰팡이가 만들어내는 거대한 세계를 들려준다. ‘곰팡이가 세상을 만든다. 그리고 우리를 분해하기도 한다. 곰팡이의 행동을 포착할 수 있는 방법은 많다. (……) 우리는 곰팡이를 보거나 접촉한다. (……, 그럼에도) 곰팡이는 우리의 행동을 포착한다. 우리가 지금 살아있다면, 그들은 이미 오래전부터 살고 있었다.’(378쪽) 그런 곰팡이를 알아가면서 새삼 우리는 자연의 법칙에 겸손해질 수밖에 없음을 느낀다.

 

＜YES24 리뷰어클럽 서평단 자격으로 작성한 리뷰입니다.＞

《작은 것들이 만든 거대한 세계》

: 균이 만드는 지구 생태계의 경이로움

멀린 셸드레이크(Merlin Sheldrake) | 김은영 옮김 | [아날로그]

 

 

곰팡이가 만든 세상을 읽는 방법 - 《작은 것들이 만든 거대한 세계》

 

이번에 만난 《작은 것들이 만든 거대한 세계》는 아마 상반기에 읽은 과학서적 중에 가장 흥미로운 책이 아닐까 싶다. 책의 저자는 어떤 사람일지 궁금했다. 그는 10대 시절에 이미 자신의 방에서 버섯을 길렀던 인물이다. 그리고 지칠 때까지 부모님에게 질문을 하기도 하고, 가을과 낙엽 냄새를 좋아했던 사람이었다. 흐드러지게 핀 꽃송이에 얼굴을 파묻기도 했던 추억을 이야기한다. 저자는 ‘세상을 향해 곤두박질치듯 달려들라’(375)고 격려하던 아버지의 관심과 보살핌을 격려 삼아 흐드러지게 핀 꽃송이에 얼굴을 파묻기도 했던 추억을 이야기한다. 이러한 경험이 기반이 되어, 그는 한 줌의 흙 속에서 우주를 발견하고, 이 세상의 비밀을 밝혀내는 일을 할 수 있게 되었다.

 

저자 멀린 셸드레이크는 균류를 연구하는 생물학자이자 생태학자다. 그런데 어떻게 이런 눈에 보이지 않는 세상을 탐구하게 되었을까. 책 속에서 띄엄띄엄 보이는 저자에 관한 정보들은 결코 예사롭지 않았다. 우리의 교육 시스템에서 이런 사람이 탄생할 수 있을까하는 생각마저 들었다. 이 책은 곰팡이와 같은 균류가 만드는 세상을 다시 바라보게 한다. 식물을 비롯한 생태계의 놀라운 네트워크를 통해 바라보는 과정이 우리가 알고 있던 기존의 지식을 다시 검토하게 하는 것이다. 저자의 전문적인 지식과 소양, 문학적 상상력, 그리고 튼튼한 필력은 생명을 이루는 네트워크에 대한 이해를 보다 생생하게 이끌어주고 있다.

 

미생물이 인간 사회 전체에 그토록 큰 영향력을 발휘해왔다는 점은 이미 우리가 경험하는 바다. 인간은 스스로 ‘만물의 영장’이라 간주해왔지만, 사실 우리는 수많은 생명의 가지 중에서 우연히 성공하여 살아남은 곁가지 하나에 불과하다. 이 책에는 상상하기도 힘들 정도로 놀라운 이야기들이 담겨 있지만, 이를 관통하는 핵심 키워드는 공생, 균사체 네트워크, 그리고 수평적 유전자 전이와 같은 것들이 아닐까 싶다. 나는 식물이 단지 줄기와 잎, 뿌리로 명확하게 구분된다고만 알고 있었지만, 저자는 식물의 정의, 혹은 식물이라는 경계가 어디까지인지 명확히 할 수 없다고 알려준다. 그 주된 이유는 미생물이 생명활동에 단순히 개입하는 것에서 그치지 않고 매우 중요한 역할도 담당하기 때문이다. 그런 의미에서 식물의 뿌리 중심에 균류가 자리 잡고 있고, 균사체 네트워크가 뿌리 사이뿐만 아니라 식물과 식물 사이를 이어주고 있음을 알게 된 것은 나에게 놀라운 사건이었다. 게다가 자신의 세계를 적극적으로 탐색하고 해석하는 곰팡이라니!

 

여기에서 나는 지인이 몇 년 전에 경험하고 내게 말해준 한 가지 사건을 떠올려 보았다. 그는 언젠가 출장을 가게 되어 세면도구를 챙기다가 몇 달 동안 아내와 칫솔을 공유하고 있었던 것을 발견했다. 이후 이 충격적인(?) 사건이 잊혀 지는가 싶었는데, 그의 체질에 조금의 변화가 생겨있음을 알게 되었다고 한다. 예를 들면 과거에 그는 매운 음식이나 피자를 먹으면 배탈이 나지 않았는데, 이제 그가 이런 체질을 보이기 시작했다고 한다. 흥미로운 건 이 체질이 그의 아내가 결혼 전에 지니고 있던 특징이었다는 점이다. 뿐만 아니라 그 전에는 부부가 같이 있으면 모기가 지인의 아내에게만 몰려들어 지인은 모기에 물리는 적이 거의 없었다고 했다. 그런데 이제는 그가 아내보다 모기에 더 잘 물리기 시작했다는 것이다. 분명히 몇 년 사이에 지인과 부인의 체질이 변해있었는데, 상대방이 갖고 있던 체질을 어느 정도 서로 공유하게 되었다는 점이었다.

 

처음에 나는 이 변화가 단순히 노화(?)로 인한 개인적인 신체상의 변화일 것이라고 추측했다. 아니면 같은 공간에서 부부가 함께 지내며 서로가 닮아가는 것일까 하고 막연히 생각하기만 했었다. 그런데 나는 이 책을 읽으면서 지인의 체질 변화에 대한 설명을 할 수 있는 실마리를 발견한 것이다. 저자에 따르면, ‘동물의 장 속에 사는 박테리아가 동물의 신경계에 영향을 미칠 수 있는 화학물질을 생산할 수 있다’(186)고 한다. 이 분야는 상대적으로 새로운 분야인 신경미생물학에 속한 영역으로, 장내 미생물이 뇌와 상호작용을 하고, 나아가 심리적 상태, 인지 및 행동에도 영향을 미칠 수 있다는 설명(415, 주석10)이었다. 그러므로 지인 부부가 인지하지 못한 채 몇 달간 칫솔을 공유했던 경험을 통해 각자 지니고 있던 미생물이 서로에게 영향을 미칠 수 있음을 의미하는 것이었다.

 

나아가 저자는 주석에서 서로 다른 기질의 쥐에 대한 언급을 한다. 여기에는 이 쥐들 사이에서 미소생물상을 교환하는 사례가 나온다. ‘정상적인’ 기질을 가진 쥐에게 ‘소심한’ 쥐의 장내 미생물을 이식하자 ‘과도한 경계심’을 보이고 우유부단해졌다는 대목이다(415). 이 현상이 부부가 칫솔 공유를 했던 지인의 경험 및 이후의 체질 변화와 무관하지 않음을 짐작하게 한다. 저자는 ‘진화의 새로운 공동저자’로 공생과 수평적 유전자 전이를 강조하고 있는데, 이 두 개념으로 지인의 체질 변화에 대한 설명을 시도해볼 수 있을 것이라는 생각이 들었다. 특히 한국인들은 가족이 식사할 때 반찬과 찌개 등을 공유하곤 하므로, 가족들이 비슷한 체질을 갖게 되는 실마리를 이 대목에서 얻을 수 있지 않을까 생각했다. 아울러 흥미로운 점은 지인의 아내가 과거에 찬 음식과 매운 음식, 그리고 피자와 같은 음식을 먹고 배탈이 잘 났지만, 이제는 이 현상이 상당히 사라졌다는 점이었다. 나는 이 변화가 부부의 몸 속 미생물이 상대방의 몸, 특히 장 내부에 침투했고, ‘수평 유전자 전이’를 통해 빠르게 상대방의 체질적인 특성을 공유하여, 장 내부에서 새로운 공생의 기반을 마련했다는 증거로 이해하게 되었다.

 

저자에 따르면 이런 주제를 연구할 수 있는 분야가 신경미생물학인데, ‘장 내부의 세계를 통제하거나 조종하는 것’(416, 주석10)이 상당히 어렵다는 점을 시사한다. 특히 장 내부에는 변수가 너무나 많기에 이 미생물의 활동과 특정 행동 사이의 인과 관계를 밝힌 연구가 극히 드물다는 것이다. 우리의 몸과 가족 사이의 관계 등에 대한 이해를 넓혀줄 수 있는 실마리를 이 작은 존재들이 쥐고 있었다.

 

그밖에 균사체 네트워크가 식물에 필요한 물질의 수송 네트워크 역할을 하는 이야기, 책을 읽을 수 있을 정도로 빛을 내는 발광 곰팡이에 대한 이야기, 그리고 극한 환경에서도 살아남을 수 있는 지의류에 대한 이야기 역시 무척 흥미로웠다. 하지만 무엇보다 이런 모든 현상들은 식물과 곰팡이가 각각 독립적으로 진화한 것이 아니라 서로의 공생을 통해 가능했다. 여기에는 배경으로서의 지구 환경도 무시할 수 없을 것이다. 나아가 이런 현상의 이면에 그토록 많은 우연과 필연의 요소를 포함한 채 지금에 이르렀다는 점을 생각하면 생명과 지구의 역사가 경이롭게 다가오기도 한다. 이렇게 형성된 식물과 균류 혹은 곰팡이 연합은 다시금 지구 대기의 변화에 중요한 역할을 미칠 수 있었다는 인식이 새로웠다. 이것은 균근 관계가 생명의 진화에 있어서 매우 중요한 역할을 담당했다는 점을 보여주고 있었다.

 

나는 이 책을 통해 한 줌의 흙은 그 속에 생명이 가득 차 있는 우주라는 사실을 실감할 수 있었다. 그러므로 우리가 단순히 생산성만을 높이기 위해 사용해온 화학비료가 땅 속의 균사체 네트워크를 얼마나 파괴할 수 있는지 안다면, 우리의 삶과 미래를 위해 무엇을 선택할 수 있을지 판단하는 일이 보다 수월해질 것이다. 책을 읽고 나서도 여전히 생소한 개념들, 낯선 개념들이 많이 남지만, 나는 누구든지 이 책을 읽음으로써 생태계 전체를 조망하는 새로운 눈을 얻을 수 있다고 생각했다.

 

 

 

 YES24 리뷰어클럽 서평단 자격으로 작성한 리뷰입니다.

 

 

생태계에서 곰팡이의 역할 하면, 중고등학교 교과서에서의 정답은 ‘분해자’다. 틀린 말은 아니다. 곰팡이(균류, fungi)는 온갖 것을 분해하여 생태계의 순환을 가능케 한다. 자연계에 존재하는 물질 중 가장 분해가 힘들다는 리그닌을 분해하는 효소를 가진 것도 균류이고, 균류 중에는 플라스틱을 분해하는 것도 있다. 그만큼 분해자로서의 곰팡이의 역할은 인상 깊고, 또 막대하게 중요하다.

 

그런데 곰팡이, 혹은 균류(내가 자꾸 균류라고 쓰는 이유는 곰팡이라고 하면, 일반적으로 균류 중에 버섯을 포함하지 않기 때문이다)의 역할을 분해자라고만 한정한다면, 그것 그들을 매우 과소평가하는 것이다. 균류는 지의류의 한 파트너로서 새로운 생명체의 본보기를 보이며, 식물과 균근(mycorrhiza)를 이우러 식물의 생산성을 높인다. 단세포생물로 존재하는 균류인 효모는 알코올 발효를 통해 인간에게 유용한, 혹은 곤란한 물질을 생산하고(물론 그게 그들의 목적은 아니지만), 동물을 조종하는 물질을 분비하기도 한다. 실로시빈과 같은 물질은, 비록 지금은 향정신성 물질로 강하게 규제하지만 정신 치료의 새로운 가능성을 갖고 있는 것으로 보는 이들이 적지 않다. 이러한 역할들을 종합해서 보면, 곰팡이, 혹은 균류는 그것들이 자라는 모양새(균사체를 통해 서로 얽혀가면서 자란다)와 같이 세상을 얽고 잇는, 네트워크의 필수적인 생명체라고 봐야 한다.

 

개인적인 얘기를 하자면, 나는 균학을 전공했다. 지금은 조금 방향을 틀었지만, 여전히 균류에 대한 강의를 ‘조금’ 한다. 하지만 솔직하게 고백하자면 멀린 셀드레이크가 소개하고 있는 곰팡이, 균류의 이 광범위하고, 놀라운 세계 중 처음 알게 된 것이 적지 않다. 조금은 부끄럽기도 하고, 또 조금은 즐겁기도 하다. 알고 있었던 것보다 더 흥미롭고 놀라운 생명체였다는 것은 흥분되는 일이기도 하다.

 

이런 곰팡이, 혹은 균류에 대한 관심은 동물이나 식물, 세균 등에 비해서 매우 적다. 없는 건 아니지만, 다른 것들을 설명하는 중간에 덤으로 소개되거나, 아니면 미생물 등과 뭉뚱거려진 채 소개되기도 한다. 균류만의 특성, 그것들이 세상에서 하는 역할에 대한 수준 높은 교양과학서는 거의 찾아보기 힘들다. 멀린 셀드레이크의 《작은 것들이 만든 거대한 세계》는 그래서 반갑고, 소중하다.

 

멀린 셀드레이크가 이야기하는 곰팡이의 세계를 통해 많은 것을 새로이 알 수 있기도 하지만, 가장 중심되는 메시지는 다름 아닌 ‘네트워크’ 세상이다. 전혀 상관 없을 것 같은 바라바시와 같은 물리학자(《링크》, 《버스트》, 《포뮬러》의 저자)를 소개하는 이유도 균류가 네트워크로 이루어진 세계에서 중심적인 역할을 한다는 것을 강조하기 위해서다. 자연의 모든 생명이, 아니 생명, 무생물을 포함한 모든 것들이 서로 연결되어 있다는 것은 이제 점점 상식이 되어가고 있다. 그런데, 우리가 늘 간과하고 있던 것이 바로 곰팡이, 균류의 역할이었다. 이 균류가 없다면 우리의 네트워크는 더 이상 작동하지 않을 것이다. 멀린 셀드레이크는 바로 그 숨겨진 곰팡이의 역할을 뚜렷하게 보라고 하고 있다.

 

 

 

『하나, 책과 마주하다』

 

과학은 분명 파헤치면 파헤칠수록 신비롭고 경이롭기까지 한 분야인 것 같다.

특정 소재를 가지고 펴낸 세계사가 요새 줄지어 출간되면서 역사책에 한동안 푹 빠져 지내고 있었는데, 우연히 신간 소개에서 보게 된 균과 관련된 과학서에 대해 흥미로움을 감추지 못했다.

이내 책을 펼친 나는 균이 만드는 생태계의 경이로움에 입을 다물지 못할 정도였다.

 

저자, 멀린 셸드레이크는 식물학, 미생물학, 생태학, 과학사 및 과학철학 분야에 걸쳐 다양한 지식을 갖춘 생물학자이자 작가이다.

스미소니언 열대 연구소의 전임 연구원으로 파나마 열대 우림의 지하 균류 네트워크를 연구했으며, 이 연구로 케임브리지대학교에서 열대 생태학 박사 학위를 받았다.

인간과 인간 외 유기체 사이의 관계에 매료되어 균류생물학, 아마존 민족식물학의 역사 등을 연구한다.

 

 

 

버섯과 곰팡이가 퍼져나가는 방법

 

사람의 눈은 수백만 가지의 색을 구분하고 귀는 오십만 가지의 톤을 구분한다.

인간의 감각 중 시각, 청각보다 더 뛰어나게 발달한 것이 있으니 바로 후각이다.

무려 코는 일조 가지 이상의 냄새를 구분해내는 것으로 알려져 있다.

이렇듯, 코는 매우 섬세한 기관으로 식물, 곰팡이, 동물 모두가 비슷한 수용체로 화학 물질을 감지한다.

동물이 냄새를 맡기 위해서는 하나의 분자라도 후각 상피에 닿아야 한다.

(사람의 경우, 그 막이 코 안쪽 윗부분에 위치해있다.)

냄새 분자가 수용체와 결합하면 신경이 자극을 받게 되는데 이 때 식별된 화학물질에 반응하여 뇌가 개입하게 된다.

코나 뇌는 갖고 있지 않지만 곰팡이도 여러 가지의 다른 기관을 갖추고 있다.

표면 전체가 후각 상피와도 같아 분자 하나만 수용체와 결합해도 무수한 신호를 보내 곰팡이의 행동을 변화시킨다.

수많은 화학 정보의 밭 안에서 살아가고 있는 버섯 그리고 곰팡이는 자기들끼리 의사소통할 때 이러한 화학 물질을 이용한다.

그리하여 우리는 냄새를 통해 존재를 유지하기 위해 분자를 이용하는 곰팡이의 대화법을 엿볼 수 있다.

 

트러플은 오래전부터 섹스와 연관지어졌다고 한다.

나 또한 처음 알게 된 사실인데, 트러플 truffle 이라는 말은 여러 언어에서 '고환'으로 번역된다고 한다.

태초에 트러플은 동물을 한껏 들뜨게 만들도록 진화되어 왔다. 그래야만 종을 보존할 수 있기 때문이다.

트러플이 동물을 흥분시킬 순 있지만 동물이 트러플을 흥분시킬 순 없다. 마치 일방통행하는 것과도 같다.

트러플은 조상 곰팡이가 만들어낸 가장 덜 복잡한 의사소통의 경로로, 곰팡이의 균사가 균사체 네트워크가 되는 데 두 가지 핵심적인 변화가 필요하다.

바로 가지치기와 융합이다. '입으로 준비하다.'라는 뜻의 그리스어로 균사가 얽혀드는 과정을 융합이라 한다.

균사가 가지 치지 못하면 하나의 균사가 여러 개의 갈라지지 못하는데, 반대로 균사가 다른 균사와 융합하지 못한다면 복잡한 네트워크로 확장되지 못한다.

그러기에 융합 전에 먼저 다른 균사를 찾아야 하는데 이 때 서로를 끌어당기는 현상을 귀소성이라 한다.

자기정체성은 중요치 않다. 유전적으로 충분히 유사하다면 언제든 다른 균사체와 융합할 수 있는 것이다.

 

 

함께 뒤엉켜 진화한 미생물

 

지의류는 살아 있는 수수께끼로, 정체성의 개념을 혼란스럽게 하고 하나의 유기체가 끝나고 다른 유기체가 시작되는 지점이 어디인가에 의문을 가질 수밖에 없게 만든다.

식물학자 시몬 슈벤데너는 지의류가 한 종류의 유기체로 이루어진 것이 아니라 서로 다른 두 종류의 유기체가 섞여 있다는 주장을 펼쳤다.

여기서 두 종류의 유기체란 곰팡이, 즉, 균과 조류였다.

지의균인 균류공생자가 물리적 보호 기능을 하고 자신과 조류 세포를 위한 영양분을 획득한다고 밝혔는데 그의 관점에서 곰팡이 파트너는 '지도자의 지혜를 가진 기생생물'을 의미했다.

두 종류의 유기체가 합쳐져 가시적 형태를 가지게 되었으니 결국 함께함으로써 혼자서는 살 수 없었던 곳에서도 살 수 있게 되었다는 말이다.

이후, 수년 간 여러 과학자들이 새로운 공생설을 내놓기도 했는데 수년 후에는 박테리아 내부에 바이러스가 처음으로 발견되면서 과학자들은 '미세지의류'라 이름을 붙였다.

어느새 지의류는 공생이라는 아이디어로 가는 통로 유기체가 되었다.

 

지의류의 우주 생존 능력은 여러 학자들의 연구대상이었는데 대부분 연구 결과는 비슷했다.

예로서, 방사능으로서 지의류를 죽일 순 있었지만 지의류 세포를 파괴하는 데 필요한 방사능 양이 어마어마했다고 한다.

번식 능력에 장애가 나타난들 끄덕없었고 심지어 광합성 하는데도 문제가 없었으니깐.

한 과학자는 이렇게도 말한다. "지의류가 우리를 가르친다니까요."

식물의 조상은 광합성 능력을 가진 박테리아에서 획득했던 것이 아니라 광합성을 할 수 없는 유기체와 광합성을 할 수 있는 유기체의 결합으로 발생했다.

서로에 대한 의존도가 높아져 이제는 어느 한 쪽 없이는 살아갈 수 없다.

이렇듯, 곰팡이 균사가 융합 또는 접합되었듯이 진핵세포 안에서 멀리 떨어져 있던 나무의 가지들이 서로 얽혀 분리 불가능한 새로운 계통으로 녹아들게 된 것이다.

지의류가 진핵세포의 기원을 정확하게 재현하지 않더라도 진핵세포의 기원과 '보조'를 같이 한다는 점에서 의미가 매우 깊다.

 

 

 

분명한 것은, 집중하면서 읽지 않으면 따라가기 힘든 책이다.

그럼에도 불구하고 곰팡이라는 소재가 매우 독특해 첫 장부터 충분히 매력적인지라 금세 매료될 것이다.

모든 생명체의 근원은 보이지 않는 균으로부터 시작되었다.

어쩌면 세상에서 수적으로 제일 많은 것이 곰팡이일지도 모르겠다.

돌을 먹고 흙을 만들며 식물을 자라게 한다.

끈질긴 생명력으로 우주에서도 거뜬히 살아남으며 지구 대기에까지 영향을 미친다.

특히, 관심있게 봐야 할 이유가 있는데, 바로 우리의 미래와 관련이 있다.

잦은 장마와 가뭄 등 심각해진 지구 온난화 그리고 플라스틱 급증으로 인한 쓰레기 문제 등 인류가 마주하고 있는 심각한 위기를 '곰팡이'를 이용해 극복할 수 있다는 것이다.

 

큰 나무를 보면 흙 바로 아래에는 엄청난 나무뿌리가 존재하고 있다.

지표면 바로 아래 얽히고 설킨 가늘고 굵은 나무뿌리는 모든 방향으로 퍼져 있다.

복잡하게 퍼진 나무뿌리는 곰팡이, 즉, 균의 네트워크가 그대로 이어져 있다.

곰팡이가 만들어내는 거미줄이 없다면 나무는 살지 못했을 것이고, 나무가 살지 못하는 땅은 곧 죽음의 땅이며, 결국 인류 또한 살지 못하게 된다.

이렇듯, 흙 속의 뿌리부터 대기까지 하나부터 열까지 관련있는 균에 대해 알아보았는데, 문득 생물이 이렇게 재미있는 분야였나 생각해보게 되었다.

 

 

 

 

 

YES24 리뷰어클럽 서평단 자격으로 작성한 리뷰입니다.

...곰팡이는 어디에나 있지만, 우리는 그 존재를 잘 알아보지 못한다. 곰팡이는 우리 안에도 있고 우리 주변에도 있다. 곰팡이는 우리와 우리가 생존을 위해 필요로 하는 모든 것을 유지해준다. 이미 수십 억 년 전부터 그래왔듯이...곰팡이는 생명이 생기는 과정에 변화를 일으키고 있다. 곰팡이는 돌을 먹고, 흙을 만들며, 오염물질을 소화시키고, 식물에 양분을 주거나 죽게 만들고, 우주에서도 살아남으며, 환각을 보게 만들고, 식량을 생산하고, 약물을 만들어내고, 동물의 행동을 조종하며, 지구 대기의 성분에 영향을 미친다. 곰팡이는 우리가 깃들어 사는 이 행성과 우리가 생각하고 느끼고 행동하는 방식을 이해하는데 결정적인 열쇠다...