<미생물 노트>

“곰팡이, 세균, 바이러스부터 전염병까지”

<미생물 노트>
“곰팡이, 세균, 바이러스부터 전염병까지”

                                                해 헌 (海 軒)

오늘은 우리 눈에는 보이지 않지만 우리의 삶과 너무나 긴밀하게 연결되어 있는
미생물에 대한 이야기를 하는 책을 한 번 보려고 합니다.

저자는 사마키 다케오(1949~)로 학생과 일반인 모두를 아우르며 과학의 즐거움을
전파하는 일본의 대표적 과학 작가라고 합니다. 지바대학 교육학부를 졸업하고
도쿄학예대학 대학원 물리화학, 과학교육 석사과정을 수료하였고, 도쿄대학교 교육
학부 부속고등학교, 교토공예섬유대학, 도시샤여자대학 교수를 거쳐 현재는 호세이
대학 교직과정센터 교수로 재직 중이며 전공은 이과, 과학교육, 환경교육이라
합니다. 더불어 과학 잡지 <Rika Tan>의 편집장이며 중학교 과학 교과서의
편집위원이자 집필자이기도 합니다.

한번 보시겠습니다.

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★ 미생물의 종류는?

미생물이란 ‘눈으로는 볼 수 없을 만큼 아주 작은 생물’을 뭉뚱그려 부르는 말로,
세균, 균류(곰팡이, 효모, 버섯), 바이러스 등이 미생물에 속한다.
우리가 흔히 볼 수 있는 현미경(광학현미경)의 확대 배율은 1,000배가 한계다.
세균의 경우 현미경을 사용해도 고작 몇 밀리미터 정도의 크기로만 보인다.
왜냐하면 세균의 크기는 1-5µm밖에 되지 않기 때문이다.

먼저 세균은 생김새가 단순하다. 공 모양(구균) 또는 막대 모양(간균)이 대부분이고,
구불구불한 모양(나선균)도 있다. 또 세균은 한가운데서부터 둘로 갈라져 완전히
똑같은 2개로 분리되는 ‘분열’을 통해 수를 늘린다. 세균의 세포는 균류보다 작고
중심에는 핵이 없다.
균류는 수를 늘리는 방법에서 세균과 차이가 있다. 균류인 곰팡이가 수를 늘리는
방법은 먼저 포자가 생육조건에 맞는 장소에서 발아를 하고 끝이 늘어나면서 균사를
만든 후 균사가 그물코 모양으로 갈라져 나온다. 그 갈라져 나온 균사의 끝에 포자를
만들고 그 포자가 날아가서 퍼지게 된다. 곰팡이의 세포는 세균의 세포보다 복잡해
핵이나 미토콘드리아가 있고, 기본적으로 동식물의 세포와 같다.
곰팡이와 버섯의 차이는 포자가 만들어지는 자실체라고 하는 기관이 육안으로 보일
만큼 크면 버섯이고, 육안으로 보이지 않을 만큼 작은 것이 곰팡이다.

바이러스는 독립해서 살 수 없는데, 단백질을 만드는 자신만의 공장을 갖고 있지 않기
때문에 살아 있는 세포 속에 들어가 그 숙주세포의 단백질을 만드는 공장을 이용해
살아간다. 구조도 아주 단순해서 유전자와 유전자를 감싸는 단백질로만 이루어져 있다.
바이러스는 세포의 구조를 갖고 있지 않으므로 생물이라고는 볼 수 없지만, 한편으로는
유전자를 갖고 있어 자손을 남길 수 있으므로 생물이라고 볼 수도 있는 신기한 존재다.

★ 바이러스의 감염

우리 주위에 바이러스가 득실댄다고 해서 반드시 감염되는 것은 아니다. 감염은
바이러스가 세포에 흡착, 침입해야 비로소 일어난다. 세포의 구조를 갖고 있지 않은
바이러스는 혼자서는 복제하지 못하기 때문에 증식을 하려면 다른 생물의 세포 속에
들어가야 하는데, 이것이 바로 바이러스의 감염이다.

바이러스는 입구를 통해 우리의 몸속으로 침입한다. 인체 표면의 피부, 호흡기, 감각기,
생식기, 항문, 요도 등이 그 입구다. 몸속에 침입한 바이러스는 즉시 증식을 시작해
혈액을 타고 온몸에 퍼진다. 바이러스마다 증식하기 편한 곳이 있는데, 그 장소에
도달하면서 증식을 마구 시작한다. 증식에 사용된 세포는 죽게 되고 다량의 세포가
죽으면 조직이 큰 피해를 입기 때문에 우리가 병에 걸리는 것이다. 그리고 대량으로
복제된 바이러스는 세포 밖으로 날아가 새로운 세포를 다시금 찾게끔 감염을 반복한다.

★ 인간과 공생하고 있는 미생물

세균은 인간이나 동물의 몸, 토양, 물속, 먼지 같은 우리 가까운 곳부터 8,000미터
상공의 대기권, 수심 1만미터 이상의 해저, 남극의 빙하, 열수광상같이 동식물이 살기에
적합하지 않은 곳에 이르기까지 널리 존재한다.
세균은 현재까지 알려진 것만 해도 7,000종에 이르며, 아직 발견되지 않은 종을 포함하면
100만 종 이상이 존재하는 것으로 보인다.
현재 알려진 곰팡이, 효모, 버섯은 총 9만 1,000종이나 되지만 그 10배-20배나 되는
미지의 종이 존재하는 것으로 추정된다. 곰팡이의 포자는 지구의 극지부터 적도까지
온갖 장소의 공기 속을 떠돌고 있다.

바이러스는 동물, 식물, 세균, 균류, 세포로 구성된 것이라면 무엇에나 기생한다.
인간에게도 기생해, 감기, 인플루엔자, 볼거리, 인두결막열, 홍역, 수족구병, 감염성 홍반,
풍진, 헤르페스 등의 병을 유발한다. 현재 확인된 바이러스는 아종까지 포함해
5,000만 종 이상이며, 이 중 수백 종이 인간에게 병을 가져다준다.

★ 어마어마한 미생물의 수

우리 주위에는 대체 얼마나 많은 수의 미생물이 존재할까? 가령 세균만 해도 논에
있는 흙 1g에 수십억 개, 강물 1mL에 수백만 개, 연안의 바닷물 1mL에 수십만 개나
되는 미생물이 존재한다. 귀이개로 떠낸 진흙 속에도 약 1,000만 개, 한 방울의 바닷물
속에도 약 1만 개나 되는 미생물이 살고 있다는 계산이 나온다.
일본의 한 생활용품 제조회사에 의하면, 거실 먼지 1g 속에 약 260억 개나 되는
세균이 들어 있다고 한다. 또 미국 콜로라도대학교의 한 연구자가 실시한 조사에서는
일반 가정의 먼지 속에 약, 9,000종이나 되는 세균과 균류 등이 살고 있다는 결과가
나왔다.

결과를 다시 살펴보면,
1) 평균적인 미국 가정에는 약 9,000종이 넘는 세균과 균류가 존재하며 대부분은
무해한 것들이었다.
2) 여성이나 남성만 사는 가정에서는 명확히 알 수 있는 세균이 발견되었다. 여성은
남성보다 몇몇 유형의 세균이 더 많았으며 남성도 여성보다 몇몇 유형의 세균이 더 많았다.
3) 개나 고양이를 키우는 가정에서는 세균과 균류의 종류나 수가 달랐다. 연구자는
그 가정에 개나 고양이가 살고 있는지 아닌지를 각각 92%, 83%의 정확도로 판단할 수
있었다.

더불어 연구자는 ‘자신의 집에 미생물이 많다고 해서 걱정할 필요는 없습니다. 우리 주위를
비롯해 피부 등에 살고 있는 미생물의 대부분은 우리에게 전혀 해를 끼치지 않습니다.’
라고 덧붙였다.

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오늘은 코로나-19로 인해 전 세계가 판데믹의 혼란에 휩싸여 있는 지금, 미생물에 대한
일반적인 상식을 잘 알려주고 있는 책을 함께 보았습니다.

미생물은 눈에 보이지 않는 생물을 말하고, 세균, 균류, 바이러스 등으로 나눌 수
있었습니다. 우리는 인류 역사상 대부분을 미생물의 존재를 모르고 있었고, 막연하게나
그 존재를 알아채는 정도였지요. 17세기 네덜란드의 레이우엔훅이 유리 구슬을 이용해
기초적인 현미경을 만든 후 호수의 물에서 우연히 움직이는 무언가를 발견함으로써
인간은 미생물을 처음으로 발견하게 되었다 합니다.
이후 19세기 후반이 되어서 미생물학으로 발전하게 되었고 루이 파스퇴르의 공이 컸다고
합니다.

사실 우리 주위에는 어디에나 미생물이 존재하고 있고 대부분의 미생물은 인간에게 해를
입히지 않고 오히려 나쁜 미생물을 막아주거나 우리의 삶에 도움이 되는 경우도 많지요.
예를 들어 우리가 마시는 그 많은 요구르트 등의 유산균 음료나 김치, 치즈 등의 발효 음식
과 빵도 미생물이 없으면 존재하지 않았을 겁니다.
물론 나쁜 독소를 내는 미생물에 의해 식중독이 걸릴 수도 있지만 말입니다.

논의 흙 1그램에 수십 억개의 미생물이 있고, 강물 1mL에도 수십 만개의 미생물이 있으며
대기권, 해저, 빙하, 적도 등에도 존재한다고 하니 이 지구상을 뒤덮고 있고 지배를 하는
것은 인간이 아니라 미생물이라 해도 과언이 아닙니다.
일반적인 미국 가정에 9,000종 이상의 미생물이 있고 애완동물을 키우는 집에는 또다른
미생물들이 살고 있다고 하니 우리 인간의 삶은 미생물을 떠나 존재할 수도 없고 떠날 수도
없는 운명이라 하겠습니다.

하지만 인간에게 가장 큰 해를 끼치는 것은 병을 일으키는 미생물의 일부 세균이나 균류,
바이러스입니다. 특히 바이러스는 코로나-19처럼 전 세계적으로 판데믹을 일으켜 수많은
사람들을 아프게 하거나 죽게 만들 수가 있지요.

그렇다면 미생물에 대해서 우리 인간은 어떤 태도를 가져야 할까요?
미생물이 위험하다고 다 없애버린다면 인간도 모두 멸종하게 될 것은 자명합니다.
우선은 우리가 미생물의 존재를 알고 그 생리를 파악하여 인간과 자연 생태에 조화가
이루어지게 하는 것이 가장 중요한 일일 것이라 생각이 됩니다.
자연과 인간이 서로 좋은 관계를 유지하고, 서로에게 유익이 되는 생태환경의 조성에
모두가 힘을 쏟아야 할 것입니다.

감사합니다.