지구 어디에서나 살아가고 있는 미생물의 숫자는 도저히 셀 수 없을 만큼 천문학적이다. 사람의 세포가 60조 개 정도인 반면에 사람의 몸속에는 약 120~500조 마리 이상의 미생물이 살고 있고, 흙 1그램 속에는 중국 인구보다 더 많은 미생물이 살고 있다. 또한 지구상에 존재하는 동물, 식물, 미생물 등의 생명체 무게를 합산하면 미생물이 총무게의 60퍼센트를 차지한다. 그러므로 수나 양으로만 보면 미생물은 지구의 주인이나 다름없는 것이다.
이러한 미생물들은 확대경이나 전자현미경이 아니고는 확인이 불가능할 정도로 크기가 작은데, 세균이나 바이러스 같은 병원성 미생물들로 인해 우리에게는 흔히 부정적으로 알려져 있다. 하지만 실제로 미생물은 사람들의 삶과 자연 현상에 숱한 작용을 하며 인류에게 엄청난 혜택을 제공하고 있다. 예를 들어 페니실린처럼 질병 예방이나 치료에 적극적으로 이용되기도 하고, 간고등어나 김치 같은 음식의 원리가 되기도 한다. 또한 전기와 에너지를 만들고, 해충을 죽이는 무공해 농약이 되며, 강이나 호수의 오염된 물을 정화하고, 스키장의 인공 눈을 만들기도 하는 등 가히 자연의 마술사라고 할 수 있을 만큼 무수한 역할을 하고 있다. 따라서 최근 미생물학자들은 인류의 현재와 미래의 중요한 자원으로서 미생물의 무한한 가능성을 주목하고 이를 확인해 나가고 있다.
미생물유전체활용기술개발사업 단장이기도 한 이 책의 저자 오태광 박사는 이러한 미생물의 가치를 사람들에게 제대로 알리고자 경이롭고 신비한 미생물의 세계와 세상을 움직이는 미생물의 놀라운 힘에 대해 재미있게 들려주고 있다. 핵폭발에서도 살아남는 디이노코쿠스 라디오란스, 거미줄에 걸린 파리를 액체로 분해해 즙액을 빨아먹는 거미, 2500만 년 전의 미생물로 영화 '쥬라기공원'을 실현하는 미생물, 독가스로 화학전쟁을 하는 미생물, 쇠를 먹어치우는 불가사리 미생물, 의사소통을 하는 미생물, 미생물 고기를 먹고 우유를 만드는 젖소 등 흥미진진한 미생물의 세계가 마치 공상과학소설처럼 펼쳐진다. 또한 저자는 미생물 전도사로서 미생물의 무궁무진한 활용 가능성과 비전 등을 열정적으로 역설하면서, 무엇보다도 이 책을 계기로 지구의 보이지 않는 주인인 미생물에 대해 보다 많은 사람들이 친근하게 느끼고 더불어 살아갈 수 있기를 희망한다.
지구의 숨은 주역, 보이지 않는 미생물 이야기
사람들은 모두 지구의 주인이 인간이라고 생각한다. 하지만 숫자로만 본다면 사람의 세포가 대략 60조 개인 데 비해 우리 몸속에는 약 120~500조 마리의 미생물이 살고 있고, 공기 중에도 천문학적인 수의 미생물이 살고 있기 때문에 지구의 주인은 미생물이라고 해도 과언이 아니다. 더욱이 ‘지구상에 존재하지 않는 곳이 없다’고 할 정도로 널리 분포하고 있기 때문에 실제 지구의 주인은 인간이 아니라 바로 미생물이라고 할 수도 있는 것이다.
주로 단일세포나 균사로 구성되어 있는 생물로서 최소 생활단위를 영위하는 것을 미생물이라고 한다. 조류, 규조류, 세균류, 바이러스 등을 포함하는 미생물은 크기가 너무 작기 때문에 광학현미경 같은 확대경이 아니고는 확인할 수 없다. 이러한 미생물은 모양에 따라 구균, 나선균, 간균, 나사균, 박테리아 등으로 분류되며, 그 모양 또한 훨씬 복잡하고 다양하다. 우리 눈에 보이지 않는 미생물은 동식물이 도저히 생존할 수 없었던 수십억 년 전 원시지구에서 생명체가 살아갈 수 있는 환경을 만들어냈고, 오늘날까지도 지구와 인류를 위해 수많은 역할을 수행하고 있다. 또한 미생물은 지구 공기압보다 몇 백 배 높은 압력과 100도 이상의 높은 온도에서도 견딜 수 있으며, 물이 없는 사막이나 알칼리와 산 같은 물질이 있어 화학적으로 생명체를 녹여버리는 환경, 심지어 핵폭발로 방사능이 누출된 지역 같은 극한의 상황과 조건에서도 살아남는 끈질긴 생명력을 가지고 있다.
미생물이 만들어내는 경이로운 세계
일반적으로 사람들은 미생물에 대해 인간에게 해를 끼치는 좋지 않은 존재라고 오해하고 있다. 물론 미생물이 그동안 흑사병이나 콜레라, 탄저병 같은 전염병으로 인류를 괴롭힌 것도 사실이지만 다른 각도에서 보면 미생물은 인류에게 엄청난 혜택을 제공했을 뿐 아니라 지금도 수많은 일을 하고 있다. 무엇보다도 미생물은 지구에서 동식물의 죽은 시체를 분해하고 정화하여 자연에게 돌려주는 청소부 역할을 한다. 또한 우리 몸속에서 유익한 물질을 만들어 해로운 미생물의 침입을 막으면서 건강을 지켜주기도 한다.
질병 예방과 치료에 적극적으로 이용되는 페니실린의 역사에서 볼 수 있는 것처럼, 미생물의 세계는 참으로 흥미진진하다. 이 책에서는 돌을 단단하게 만들어 오래된 유적들을 보존하게 해주는 바실루스와 그 단점을 해결해주는 믹소코쿠스, 금을 만들어내는 미생물 광업, 재앙을 부르는 탄저병 테러리스트, 미생물을 이용해서 해충의 피해를 막으며 버섯농사를 짓는 개미들, 핵폭발 지역의 방사능 속에서도 살아남는 디이노코쿠스 라디오란스, 거미줄에 걸린 파리를 액체로 분해해 즙액을 빨아먹는 거미, 합체로봇처럼 움직이는 점액세균, 화학언어로 의사소통을 하는 미생물, 화가처럼 화려한 그림을 그리는 미생물, 그리고 컴퓨터 속에 살아 있는 가상 미생물까지 수많은 얼굴의 미생물들이 보여주는 신기한 마술의 세계가 경이롭게 펼쳐진다.
미생물이 희망찬 신세계를 연다
과학기술의 급속한 발전으로 인간의 삶은 더욱 윤택하고 편리해졌지만, 이로 인한 폐해 역시 인류가 풀어나가야 할 난제이다. 즉 에너지문제, 환경문제, 식량문제, 자원문제, 질병문제 등 지금 우리는 너무나도 많은 문제들과 직면하고 있다. 그런데 최근 미생물학자들이 미생물 연구에서 산적한 문제들의 해결책을 찾을 수 있다는 가능성을 확인함으로써 미생물이 미래를 위한 자원으로 집중 조명을 받고 있다. 현재의 과학기술로 확인할 수 있는 미생물은 현존하는 미생물의 1퍼센트 미만일 뿐이기 때문에 미생물 분야는 무한 가능성을 가진 신개척지나 다름없다. 그러므로 저자는 부존자원이 빈약한 우리나라로서는 미생물의 기능과 역할을 밝혀내는 일에 보다 많은 관심과 지원이 필요하다고 역설한다.
실제로 오늘날 미생물학은 여러 다른 분야들과 어우러져 많은 발전을 이루고 있다. 각종 난치병과 불치병의 치료제로 연구되는가 하면, 환경오염을 일으키지 않는 미생물 연료전지 등의 녹색전기를 생산하는 에너지 자원으로도 이용된다. 또한 김치 등의 발효식품과 화학원료 생산에 이용되는 발효공학 등의 분야에서 활용되기도 하고, 환경파괴를 막으면서 농작물을 병충해로부터 지켜주는 미생물 농약으로 이용되기도 한다. 이처럼 거의 모든 분야에서 문제 해결의 대안으로 떠오르고 있는 미생물은 우리의 현재와 미래를 위한 아주 중요한 자원인 것이다.
머리말｜미생물은 미래를 위한 중요한 자원이다
1. 보이지 않는 생명체 이야기
미생물이란 무엇인가
셀 수도 없는 미생물의 천문학적인 숫자
보이지 않는 미생물은 어떻게 생겼을까
지구의 주인 미생물은 어디서 살까
극한의 환경에서도 살아가는 무서운 생명력
2. 세상을 움직이는 놀라운 미생물의 세계
페니실린의 발견은 노력이 만든 기적
이야기로 풀어보는 페니실린의 역사
돌을 더 단단하게 만드는 미생물
미생물이 만드는 녹색전기
미생물이 스키장의 눈을 만든다
노다지를 캐는 미생물
미생물이 해충을 죽인다
밥도둑 자반고등어 맛의 비밀
탄저병 미생물은 재앙을 부르는 테러리스트
미생물 바이오 기술은 손안의 떡
3. 미생물을 이용하는 생물들
버섯농사를 짓는 개미
개미가 사용하는 무공해 미생물 농약
젖소도 미생물 고기를 먹고 우유를 만든다
공룡의 알을 부화시키는 미생물
식물과 미생물은 서로 도움을 주고받는다
빨대로 파리의 즙액을 빨아먹는 거미
4. 신기한 행동을 하는 미생물들
미생물은 네 개의 얼굴을 가진 마술사
화성에도 미생물이 살까
미생물도 언어로 의사소통을 한다
사람의 몸속에 사는 미생물의 신비
다섯 가지 색깔을 지닌 호수의 비밀
독가스로 화학전쟁을 하는 미생물
합체 로봇처럼 움직이는 점액세균
영화 '쥬라기 공원'을 실현한 미생물
핵폭발에서도 살아남는다
그림을 그리는 화가 미생물
미생물을 잡아먹는 드라큘라
쇠를 먹어 치우는 불가사리 미생물
5. 새로운 역사를 쓰는 미생물의 미래
미생물이 희망찬 신세계를 연다
컴퓨터 속에 살아 있는 가상 미생물
김치 속에 숨어 있는 미생물 과학
작은 것들의 놀라운 삶
부록｜용어 설명
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