작은 것들이 만든 거대한 세계 : 균이 만드는 지구 생태계의 경이로움

멀린셀드레이크

식물학,미생물학,생태학,과학사및과학철학분야에다양한지식을갖춘생물학자이자작가.스미소니언열대연구소의전임연구원으로파나마열대우림의지하균류네트워크를연구했으며,이연구로케임브리지대학교에서열대생태학박사학위를받았다.인간과인간외유기체사이의관계에매료되어균류생물학,아마존민족식물학의역사등을연구한다.

이책에쏟아진찬사
멀린으로부터
감수의말

프롤로그:생명의거미줄

서문:내가만약곰팡이라면
곰팡이가포자를방출하는법|하나로연결된세계|미로에서길을찾는곰팡이|얽히고설킨생명|끝에서그너머를엿보다

유혹하는곰팡이:버섯과곰팡이가퍼져나가는방법
곰팡이의대화법|살인충동을불러일으키는버섯|트러플은어떻게동물을유혹할까|향기오르간의연주를듣는법|곰팡이의신체감각|육식곰팡이의비밀|의인화의함정|생태계전체를조망하는시각

살아있는미로:곰팡이가길을찾는방법
지름길을아는곰팡이|곰팡이가서로소통할때|곰팡이의행동방식|생명은실체가아닌과정이다|여인들의다성음악과닮은균사|만지지않고도장애물의존재를아는곰팡이|전기신호를이용하는곰팡이|곰팡이로컴퓨터를만들수있을까|곰팡이에게도지능이있을까|열매를따러오는사람이없는들판

낯선자의친밀함:함께뒤엉켜진화한미생물
공생의발견|지의류와인간|박테리아진화의비밀|함께얽혀새로운생명체가되다|지의류가다른세계에서도살수있을까|극한환경이만들어내는공생관계|개체는존재한적이없다|주머니속바위부스러기사이에서

균사의마음:곰팡이가우리의마음을조종한다면
동물을조종하는좀비곰팡이|인간의정신에영향을미치는버섯|곰팡이가동물의마음을조종하다|곰팡이의변신이야기|곰팡이가불러오는심오한신비적경험|우리의자아가더넓어진다면|정신을조종하는버섯의정체|영혼이산산이부서지는경험|불법이된곰팡이|곰팡이가만들어내는경험

찾아보기
미주

균이없었더라면지금의지구는존재하지않았을것이다!
흙속의뿌리부터우리가숨쉬는대기까지,균이만들어낸세계를조명하다

살아가는방식이너무나이상하고경이로워서과연이생물은어떻게살아가는지궁금해질수밖에없는생명체가있다.이생물은식물도아니고동물도아니며,지구전체는물론우리의몸과공기중에서도발견되는생명체다.대체로아주미세한존재이지만지금까지발견된유기체중가장큰몸집을가진개체도있고,이지구상에서수억년동안살아왔다.단단한암석까지거뜬히소화시킬수있는놀라운능력덕분에이생물은지구상그어떤생명체보다도가장먼저육지에정착할수있었다.심지어이생물은생명체가맨몸으로는결코살아남을수없다고알려진우주에서도살아남을수있으며,모든생명체들을말살시켜버리는핵방사선속에서도문제없이무한히번성할수있다.
이놀라운생명체는바로곰팡이,즉균이다.곰팡이는어디에나있는흔한존재이지만우리시야에는잘들어오지않는다.하지만곰팡이는주위환경부터우리몸속까지세상어디에나존재한다.곰팡이는지난10억년동안그래왔듯이지금이순간에도끊임없이우리의삶의방식을지탱하면서동시에변화시키고있다.곰팡이가없었더라면6억년전녹조류는민물에서벗어나육지로올라올수없었을것이다.식물이육지로올라오지못했더라면동물역시물속에서살수밖에없었을것이고,지구의생태계는지금까지와는완전히다른모습이되었을것이다.
균,다시말해곰팡이는우리생활에서빵이나술,또는약의원료로도사용되고있지만최근에는곰팡이가인간의체내에흡수될경우,환각증상이나정신질환을유발시킬수있다는연구결과도나왔다.뿐만아니라곰팡이가플라스틱,폭발물,살충제,심지어는원유까지소화시킬수있다는것이밝혀지면서획기적인기술개발에도사용되고있다.또한곰팡이가땅아래에서식물과식물을연결하는네트워크의역할을한다는연구결과는기존의생태계연구방식에도많은변화를일으키고있다.
스미소니언열대연구소의전임연구원으로파나마열대우림의지하균류네트워크를연구한젊은균학자멀린셸드레이크가식물학,미생물학,생태학,과학사및과학철학에대한지식을엮어,독자들을곰팡이의놀라운세계로인도한다.시적인문체와과학적사실들을통해,상대적으로덜알려진곰팡이들의놀라운세계를들여다볼수있는책이다.

태초의지구를만든곰팡이
균과조류의공생이지구의생태계를만들다

약45억년전지구가탄생해식물이육지로올라오기전인6억년전까지지구의환경은극단을오갔다.초기지구는암석과물로이루어진극한행성으로,이시기동물과식물은비교적안온한환경의물속에서자라고진화했다.즉지구역사의초기에물속은생명이살수있는공간,물밖은생명이살수없는공간이었다.그렇다면지구는어떻게지금의모습이될수있었을까?
지구의대기가지금처럼생물이살수있게된가장큰요인은바로육상식물의등장이다.안온한물속환경에서벗어나식물이처음으로육지로올라왔다.육지로올라온식물들이활발히광합성을하면서대기중이산화탄소가줄고산소가늘어지금의환경이만들어진것이다.저자는이러한초기지구역사를설명하며학계의컨센서스를인용해지금식물의조상인조류가당시육지에떠돌고있던곰팡이와결합함으로써뿌리를얻었다고설명한다.식물은본래뿌리가없었으나곰팡이와손을잡고뿌리를얻어육지로올라올수있었다는것이다.즉곰팡이가없었다면조류는육지로올라올수없었을것이며,따라서육지가동물이살기에쾌적한환경이될수도없었을것이다.이런관점에서곰팡이,즉균은현재지구상에존재하는모든생명의근원이라고도할수있다.

--최초의식물은뿌리도없고특별한구조도갖추지못한초록색조직덩어리에불과했다.시간이흐르면서그초록색덩어리가응축되어기관이생기기시작했고,그조직이곰팡이동지를수용했으며,곰팡이는흙속에서영양분과물을끌어다주었다.진화의결과첫뿌리가나타났을즈음,균근은조류와곰팡이가지상으로올라온후에생겨난모든생명의뿌리를이루었다.균근mycorrhiza이라는이름이정확하게말해주고있다.“균mykes에이어뿌리rhiza가생겨났다.”
그로부터수억년이흐른오늘날,식물은더가늘어지고더빨리성장하며식물이라기보다곰팡이처럼행동하는기회주의적인뿌리를갖도록진화했다.그러나그렇게진화한뿌리도땅속을탐색하는데에는곰팡이를넘어설수없다.(중략)균사는뿌리보다먼저생겼고,뿌리보다더멀리나아간다.몇몇연구자들은여기서한발더나간다.“식물은뿌리가없습니다.”학부시절,은밀한비밀을털어놓듯말하는교수의말에강의실안의학생들이모두깜짝놀랐다.“식물이가진것은균뿌리,즉균근입니다.”_220~221p


생태계를조율하는균의비밀
흙속에넓게펼쳐진곰팡이가만들어내는“우드와이드웹”

곰팡이라고하면부정적인인식을갖기쉽다.관리를제대로하지못한물건이나어둡고습한곳에서자라며물건을망가트리고부패시키는존재라고생각하기때문이다.그러나곰팡이는생태계전체에거미줄처럼균사를뻗고모든자연의요소들을긴밀하게연결해주는존재다.저자는풍부한최근연구자료와연구자에대한인터뷰를곁들여,숲은각각의나무와풀의단순한집합이아니라는점을강조한다.숲에존재하는나무와풀은흙속에서서로를연결해주는곰팡이네트워크에의해유기적으로연결되어있고,따라서이곰팡이네트워크를이용해영양분과각종물질이이동한다는것이다.
이러한곰팡이네트워크의존재를가장잘느낄수있는대표적인존재로저자는수정란풀을소개한다.“하얀찰흙을담배파이프모양으로빚어거꾸로땅에박아놓은듯한모습”(255p)을하고있는수정란풀은생긴그대로하얗기때문에엽록소가없다.대부분의식물이그러는것처럼광합성으로영양분을공급받을수없는것이다.그렇다면이식물은도대체어떻게지금까지살아남을수있었을까?학자들의연구에의하면수정란풀은곰팡이의네트워크를통해다른식물이합성한영양분을공급받아성장한다고한다.이러한연구결과로등장한신조어가바로우드와이드웹WoodWideWeb”이다.식물을긴밀히연결해주는곰팡이,즉균의네트워크를인터넷연결망인월드와이드웹에빗대어만든단어다.저자는이신조어와걸맞은,우리세계를그물처럼빈틈없이연결하는곰팡이의역할을소개한다.

--수정란풀은오래전에광합성능력을포기했다.그와함께잎과초록색도잃었다.하지만어떻게그럴수있었을까?광합성은애초에식물이식물일수있는가장중요한능력이다.식물이라면절대타협할수없는본질이기도하다.그런데도수정란풀은광합성을버렸다.먹이를먹지않고,대신털속에품고있는광합성박테리아로부터에너지를얻는원숭이를상상해보라.얼마나황당한상상인가!
수정란풀은곰팡이에서해답을찾았다.대부분의녹색식물처럼,수정란풀도균근곰팡이에게생명을의지한다.그러나이들의공생관계는좀다르다.‘정상적인’녹색식물은곰팡이에게에너지가풍부한탄소화합물을당이나지질의형태로내주고그대신곰팡이를통해토양속의무기영양소를얻어간다.수정란풀은이거래를살짝변형했다.수정란풀은균근곰팡이로부터탄소와무기영양소를모두받아간다._255~256p


균이동물을조종한다?
동물의정신에영향을미치는좀비곰팡이

곰팡이의영향력은식물들을서로연결해주거나무생물을부패시키는정도의영역에만국한되지않는다.어떤곰팡이는심지어동물의행동에도직접적인영향을미쳐,스스로의번식을이용해곤충을이용한다.영화〈연가시〉에서기생충이인간의행동을조종하여물에빠져죽게만들듯이,어떤곰팡이는곤충에기생하면서곤충의행동을직접제어하기도한다.이런종류의‘좀비곰팡이’에감염된곤충은자아를잃고죽을때까지곰팡이의이익을위해행동한다.
저자는이렇게곰팡이에감염된곤충을두고‘곤충의옷을입은곰팡이’라고말한다.마치영혼이인간에게빙의하듯이곰팡이가곤충에씌었다는것이다.그렇다면곰팡이,다시말해균으로부터만들어지는환각제인LSD같은약물을복용하면우리도‘인간의옷을입은곰팡이’가되는것일까?저자는곰팡이가동물에게미치는약리적영향과더불어우리인류의농경과문화에미친영향까지폭넓게살펴보면서,우리가평소쉽게간과하던곰팡이의중요성에대해알려준다.

--좀비곰팡이는숙주곤충의행동을대단히정밀하게제어한다.오피오코르디셉스는자실체를생성하기좋은온도와습도를갖춘곳에서개미가식물을물고버티게만든다.대개숲의바닥으로부터25센티미터정도높이다.이곰팡이는개미가태양의방향에맞추어행동하게만드는데,이곰팡이에감염된개미는정오에맞춰서식물을문다.나뭇잎아랫면은물지않고,감염된개미의98퍼센트가주요잎맥을문다._172~173p

--카슨은마소스포라Massospora를연구하는데,이곰팡이에감염된매미는몸의3분의1이부서지면서꽁지부분에서곰팡이의포자를퍼뜨린다.이곰팡이에감염된수컷매미―카슨의말을빌리자면‘날아다니는죽음의후추통’―는곰팡이에감염되어이미오래전에생식기가다부서지고흩어졌음에도불구하고성적으로과도하게활성화되어성욕이넘치는상태가된다.이곰팡이가숙주의몸을파괴하고도그몸을얼마나교활하게이용하는지알수있는대목이다.몸은다망가져가는데도이매미의중추신경계는멀쩡하게작용한다._184p


우리의미래에균이어떤역할을할수있을까?
쓰레기문제를해결하는곰팡이의비법

곰팡이가인류에게미치는영향은단순히자연적인영역에서그치지않는다.곰팡이는현대소비사회의가장큰문제라고할수있는쓰레기문제를해결할수있는잠재력을지니고있다.저자는누구에게나친숙한느타리버섯으로쓰레기문제를해결하고자했던연구사례를소개한다.담배꽁초,내버리는기저귀등에서버섯을기르면,버섯이매우잘자랄뿐만아니라기존보다무게가85퍼센트나줄어들었다고한다.태우거나묻어버리는수밖에없는폐기물을다시생태계로편입시킬수있는것이다.
심지어곰팡이를이용해환경친화적인가구를‘길러낸다’는놀라운발상을한기업도있다.곰팡이로가구를만들면비용도적게들고,폐기할때도쉽게분해되기때문이다.심지어가구를만드는데서더나아가곰팡이로건축물을만들고자하는시도도있다.저자는곰팡이를이용해가구,건축물,부표등온갖물건들을만들어내는기술을소개하면서,우리가직면한환경문제를해결할방안의하나로곰팡이기술을제시한다.저자가소개하는곰팡이기술의사례를살펴보면,우리가직면한문제를풀어내는놀랍고도새로운방식을볼수있다.

--곰팡이를분해할때뿐만아니라아니라무언가를만드는데에도쓸수있다는생각이세계곳곳에서고개를들고있다.포타벨로portabello버섯의바깥층으로만든물질은리튬배터리속의흑연을대체할물질로꼽힌다.몇몇곰팡이의균사체는흉터를제거하는데쓰이는이식용인공피부로효과가높다.(중략)
“델Dell은이런포장재로서버를포장해서배송합니다.델에서주문받는물량이매년50만개가량됩니다.”그가의자를가리켰다.“안전하고건강하고지속가능한,‘길러서쓰는가구grownfurniture’죠.”의자의안장은균사가죽이씌워져있고,안에는균사스폰지로충전되어있다.이의자를주문하면균사포장재로포장되어배송된다._324~325p

--연구자들은가장소비량이많은버섯중하나인느타리버섯도쓰고버린기저귀를먹이로잘길러낼수있음을발견했다.기저귀를먹이로두달동안느타리버섯을기른후플라스틱커버를벗기면처음공급했던기저귀무게에서85퍼센트가줄어들었다.폐기된기저귀를두달동안그대로둘때에는고작5퍼센트의무게가줄어들뿐이었다.게다가이렇게기른버섯은사람이먹어도질병의위험이없고건강에문제가없을만큼품질이좋았다.이와비슷한프로젝트가인도에서도진행되고있다.농업폐기물로―효소로물질을연소함으로써―느타리버섯을재배하면열로연소시켜야할생물자원이줄어들고따라서공기의질이개선된다._305~306p

--곰팡이는먹이를가리지않는편이지만,때로는꼭분해해야할필요가없으면분해하지않는다.맥코이는한워크숍에서,세상에서가장흔한쓰레기중하나인담배꽁초를느타리버섯균사체가소화시킬수있도록훈련시킨사례를들려주었다.인간이내버리는담배꽁초는매년75만톤이넘는다.피우지않은담배는시간이흐르면분해되지만,피우다버린담배꽁초는독성잔류물에찌들어있기때문에분해과정이더디다.맥코이는처음에는다른먹이로느타리버섯을기르다가조금씩담배꽁초로바꾸는방법으로느타리버섯을훈련시켰다.시간이흐르자느타리버섯은담배꽁초만을먹이로살아남는방법을터득했다.저속촬영동영상을보면,타르로얼룩진담배꽁초가가득한병에서균사체가천천히위로뻗어오르는장면을볼수있다.얼마지나지않아병주둥이부근에서통통한느타리버섯이터져나올듯이자란다._307~308p