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Microorganism 개미가키우는 두 가지 미생물
2013-09-30 13:13:10

개미가 키우는 두 가지 미생물 (중앙일보)

미생물을 키울 수 있게 된 것은 불과 약 150여 년 전 파스퇴르에 의해서였다. 그렇다면 인간만이 지구상에서 미생물을 키울 수 있을까? 놀랍게도 개미는 5000만 년 전부터 곰팡이 계통의 미생물인 버섯을 재배하여 단백질 식량으로 먹고 있었다. 마치 농민이 콩 농사를 짓거나 버섯을 길러 단백질을 섭취하는 것과 비슷하다.


지구상에는 대략 200여 종의 개미가 있고 이중 40여 종이 버섯 농장을 체계적으로 운영하고 있다. 버섯농사를 가장 잘하는 개미는 남미에 사는 잎꾼 개미(Attini ant)다. 잎꾼 개미의 일개미는 4개의 등급으로 나뉘어 철저하게 분업하여 버섯을 재배한다. 가장 큰 일개미가 나뭇잎을 운반하면 작은 일개미가 씹어 나뭇잎을 분해하거나 잡균을 죽이는 물질이 들어 있는 개미의 배설물과 반죽하여 펄프처럼 만들어 버섯을 키우는 방으로 옮긴다. 마치, 우리가 끓는 물에 소독하는 원리와 같다. 다른 작은 일개미는 이미 자란 버섯을 조금씩 떼어 반죽 위에 심는다. 그 후 가장 작은 일개미가 버섯농장을 청소하고 돌보면서 수확하는 실제 농사일을 담당한다. 새로운 여왕개미가 분가할 때는 먼저 살던 집에서 버섯의 씨앗인 미생물 포자를 입안의 조그만 주머니에 넣어 와서 새 농장을 일군다. 비가 와 버섯농장이 물에 잠기면 물이 빠진 후 건조시키고 공기와 접촉할 수 있게 버섯을 세운다. 농부가 장마 후 쓰러진 농작물을 수확할 수 있게 다시 일으켜세우는 원리와 같다. 농민들은 병충해 때문에 농약을 사용하고 특히 버섯을 재배할 때는 세균에 감염되지 않게 하기 위해 세심한 노력을 기울인다.


개미도 버섯농장에 병원균이 침입하면 일개미가 일일이 제거하기도 한다. 하지만 세균의 엄청난 번식 속도 때문에 밖에다 버린다고 해결할 수는 없다. 그러면 개미는 어떻게 병원성 미생물로부터 버섯을 보호할까? 최근 개미의 몸을 자세히 조사하던 중 놀라운 사실을 발견하게 되었다. 개미의 가슴과 몸통 부위에 흰색 덩어리가 균일하게 엉겨 있었다. 만 배 이상 확대 관찰해 보니 이는 방선균이란 미생물 군락체로 밝혀졌다. 우리는 방선균에서 스트렙토마이신 같은 항생물질들을 발견해 치료약이나 연고제 등으로 사용하고 있다. 우리가 상처에 항생연고제를 바르듯이 개미도 버섯농장에 병원균이 생기면 몸에 있는 방선균을 문질러 병원균을 죽인 것이다. 최초의 항생제인 페니실린이 플레밍에 의해 발견된 지가 겨우 80여 년인데 개미는 몇만 년 전부터 항생제를 사용했다. 게다가 더욱 놀라운 일은 늘 같은 항생제 생산 미생물을 사용한 것이 아니고 때때로 새로이 선발하여 사용했다는 점이다. 항생제를 계속 사용하면 내성을 가진 병원성 미생물이 발생한다는 것이 오늘날 인류의 가장 큰 고민 중 하나다. 개미가 사용하는 항생제에 버섯 병원균이 내성을 갖게 되면 개미는 이 병원균을 죽이는 새로운 항생물질을 만드는 새 미생물을 찾아 이를 극복했다. 도대체 개미가 어떻게 새로운 균주를 선발하는지는 아직 밝혀지지 않은 미스터리다.


오늘날 인간을 심각하게 위협하는 조류인플루엔자.사스.광우병을 극복하는 실마리를 개미가 키우는 버섯과 방선균의 상관관계에서 찾을 수는 없을까? 하잘것없는 개미라고 생각할지 모르지만 개미는 인간보다 훨씬 오래전부터 미생물을 식량과 의약품으로 이용해 왔다. 우리가 살고 있는 지구상의 생명체들을 좀 더 자세히 들여다보면 오늘날, 또 미래의 인류에게 복음 같은 지혜를 찾을 수 있지 않을까. 오태광 한국생명공학연구원 미생물유전체 사업단장




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