미생물이 해롭고 더럽고 하찮은 존재라고?! 최근 우리나라에 처음으로 아프리카돼지열병이 발병하여 확산 방지를 위해 안간힘을 쓰고 있다는 뉴스가 쏟아지고 있다. 올해 초에도 우리나라에 갑자기 많은 홍역 환자가 발생했다는 기사가 줄줄이 올라왔었다. 이렇게 세상을 떠들썩하게 만드는 질병을 일으키는 것이 바로 미생물이다. 너무 작아서 개별적으로는 보이지도 않는 미생물들이 고약한 모습으로 자신의 존재를 드러내는 것이다. 그렇다 보니 우리는 미생물이라고 하면, 우리의 건강을 위협하는 해롭고 더럽고 하찮은 생물이라고 여긴다. 하지만 이것은 미생물에 대해 잘 몰라서 생기는 안타까운 오해다. 2007년 미국 국립보건원은 인체에 살고 있는 미생물, 즉 인간 미생물체의 변화와 우리 건강의 상관관계를 밝혀내기 위해 ‘휴먼 마이크로바이옴 프로젝트’를 시작했다. 이 연구 성과에 따르면, 인체에는 세균이 약 37조 마리 존재하는 것으로 추정된다. 이들은 인간의 건강은 물론이고 생존 자체에 필수적이다. 우리는 우리가 먹는 음식을 소화하는 데 필요한 효소를 모두 가지고 있지 않다. 장내 세균의 유전자에서 만들어지는 효소가 없다면, 우리는 음식물을 완전히 소화시키지 못해 영양분을 제대로 흡수할 수 없을 것이다. 게다가 장내 세균은 비타민과 항염증 물질 등 우리 유전자로는 만들 수 없는 여러 유익한 화합물을 생산해낸다. 또한 미생물이 우리가 매일 버리는 생활 폐기물을 분해하지 않는다면, 쉽게 이야기해서 썩게 하지 않는다면, 우리는 더 이상 깨끗한 물을 마실 수 없고 머지않아 우리가 버린 쓰레기 더미에 묻혀버리고 말 것이다. 최근에 썩지 않고 잘게 부서지기만 하는 플라스틱 제품이 문제가 되고 있는데, 미생물 중에는 플라스틱을 분해할 수 있는 능력을 가진 것도 있다. 또한 환경오염의 주범이라고 할 수 있는 화석연료를 대체할 친환경 에너지로 미생물을 활용한 생물연료가 주목받고 있다. 그뿐만 아니라 조류는 광합성을 통해 이산화탄소를 소비하고 지구에 필요한 산소의 절반 정도를 공급해준다. 미생물은 우리의 건강뿐 아리라 지구 생태계의 균형에도 큰 역할을 하고 있는 것이다. 일찍이 위대한 미생물학자 파스퇴르도 이렇게 말했다. “자연계에서 한없이 작은 것들의 역할이 한없이 크다.” 나눔을 통한 공생으로 함께하는 행복을 알려주는 미생물 생물학적으로 모든 생명체의 삶은 생존과 번식을 위한 경쟁의 연속이다. 안타깝게도 우리네 삶에서도 경쟁은 불가피하다. 문제는 경쟁 자체가 아니라 경쟁의 원칙이다. 바람직한 경쟁의 원칙을 미생물 세계에서 볼 수 있다. 1930년대에 러시아의 한 생물학자가 한정된 먹이를 공급하며 두 종의 집신벌레를 함께 키웠는데, 결국 승자 독식의 광경을 목격했다. 지금 우리의 현실과 비슷해 보이지만, 다행스럽게도 자연 환경에서는 이런 비극이 일어나지 않는다. 자연 상태에서는 모든 생물종의 고유한 능력, 즉 생태지위가 존중되는 가운데 경쟁을 한다. 예를 들어, 암모니아를 제거해주는 세균들은 먹이를 사이좋게 나누어 먹는다. 암모니아는 아질산을 거쳐 질산으로 산화되는데, 암모니아와 아질산을 먹는 세균은 각각 한 가지만을 먹고 남의 것을 탐하는 일이 결코 없다. 루미노코쿠스 브로미라는 장내 세균은 인간의 소화 효소와 다른 미생물들이 분해하지 못하는 저항성 전분을 분해하는데, 이 과정에서 나오는 물질로 인해 여러 미생물들이 모여든다. 브로미로부터 시작되는 미생물 공동체는 미생물 세상에 호혜적 협력이 아니라 순수한 베풂이 존재한다는 것을 보여준다. 저자는 미생물의 조화로운 공생의 모습을 볼 때, 아주 작은 생물인 미생물(微生物)이 아름다운 생물, 곧 미생물(美生物)로 보이기도 한다고 말한다. 단순한 미생물도 해내는 이 일을, 오히려 고매한 인간은 크고 작은 욕심과 이기심 때문에 해내지 못한다. 진정으로 행복한 공존을 원한다면, 서로 조금씩 내어주고 품어주는 지혜를 실천해야 할 것이다. 그러한 삶의 방식을, 공생하는 법을 미생물에게 배울 수 있다. 공생의 반대말은 경쟁이나 기생, 홀로살기 따위가 아니라 ‘공멸’이라고!

연세대학교 생물학과를 졸업하고 미국 러트거스대학교에서 환경미생물학 전공으로 박사 학위를 받았다. 현재 연세대학교 시스템생물학과 교수로 재직 중이다. 독성 화합물 분해 미생물에 대한 연구를 수행하면서 국제 SCI 논문 60여 편을 발표했다. 저서로 『생명은 판도라다』, 『한눈에 쏙 생물지도』, 『핵심 생명과학』(공저), 『생명과학, 신에게 도전하다』(공저) 등이 있으며, 역서로 『세상을 바꾼 위대한 생각 100-철학』, 『세상을 바꾼 위대한 생각 100-우주』, 『토토라 미생물학』 등이 있다.

저자 소개 여는 글 | 미생물, 그런 건 알아서 뭐하게? 1장. 해롭고 더럽고 하찮은 존재라고?! 2장. 떼려야 뗄 수 없는 인간의 동반자 3장. 미생물은 축복인가 재앙인가 4장. 나눔을 통한 공생의 아이콘 닫는 글 | 행복한 공생을 향한 작은 생각