[알면 재미있는 미생물 상식] 셀수도 없는 미생물의 천문학적인 숫자

미생물은 그 개체를 육안으로 볼 수가 없기 때문에 아주 작은 생물이란 의미에서 미생물(微生物)이라고 한다. 실제로 미생물이 10만 마리 이상모이면 집단적인 군락(colony)을 이루게 되고 우리 눈으로도 직접 볼 수 있게 된다. 유산균 음료나 김치에 있는 유산균, 항생제를 만드는 방선균, 오래된 빵에 피는 곰팡이, 먹을 수 있는 양송이버섯도 미생물 가족이다.

 그러면 우리가 사는 지구에는 얼마나 많은 미생물이 살고 있을까? 미생물 전문가들은 지구에 살고 있는 사람, 동물, 식물, 곤충, 물고기 등의 모든 생물체 전체 무게의 60퍼센트가 미생물이라고 추정하고 있다. 무게로 볼 때 미생물 한 마리의 체중은 약 1 X 10^-12 그램정도로 작은 곤충인 개미의 체중 1000의 1그램에 불과하다. 즉 10억 마리 이상의 미생물이 모여야 개미 한 마리 정도의 무게를 가질 수 있는 것이다.

 이렇게 가벼운 미생물이 지구 생명체 무게의 60퍼센트를 차지하는데 이 무게를 숫자로는 어떻게 표현할 수 있을까? 사람이 표현할 수 있는 숫자 중 가장 큰 것은 '무량대수'로 대략 10⁶⁸정도이다. 그런데 지구에 사는 미생물의 숫자는 무량대수를 훨씬 넘어서 사람들이 사용하는 숫자로는 표현할 수 없을 정도이다. 실제로 모든 동물이나 식물도 미생물과 함께 살아가는데 동식물의 몸체를 만드는 체세포 수보다 훨씬 많은 수의 미생물이 함께 살아가고 있다. 예를들면, 성인 한사람이 가지고 있는 세포는 대략 60조개 정도이다. 사람의 큰 창자에 존재하는 미생물만도 1킬로그램 존재한다고 가정할때 120~500조 마리 이상의 미생물이 살고 있다는 것을 알 수 있다.

 또한 미생물은 사람의 입안이나 피부, 창자 등 음식물이나 공기, 물과 같이 외부와 직접 접촉이 가능한 모든 부위에 살아가고 있으므로 실제로 미생물의 종류와 숫자는 표현하기도 어려울 정도이다. 미생물은 때로 병을 일으켜 인간을 괴롭히기도 하지만, 사람의 생명력 보존과 건강에도 중요한 역할을 하고 있다. 한 예로 사람의 피부에도 가로 세로 1센티미터에 약 100마리 정도의 미생물이 살고 있는데, 때로는 여드름이나 피부병을 일으키기도 하지만, 햇빛이 강한 날 야외에 나갔을 때에는 미생물이 대신 자외선을 맞아 죽어가면서 사람의 피부를 보호하기도 한다.

 그러면 우리 주위에 있는 흙에는 얼마나 많은 미생물이 살아가고 있을까? 새끼손가락 한마디 크기의 흙 1그램에 약 10~30억 마리 이상의 미생물이 살아간다. 전 세계 인구가 약 60억 명이라고 하면 3그램 정도의 흙속에 살아가는 미생물과 그 수가 같은 것이다.

 이렇게 셀 수 없을 정도로 많은 미생물은 지구와 지구상에 살아가는 인간을 포함한 동식물에게 어떤 역할을 하는 것일까? 수많은 동물과 식물, 곤충이 함께 살아가는 지구에서 미생물의 가장 큰 역할은 지구의 생물 가족이 잘 살아갈 수 있는 환경을 만드는데 있다. 모든 생물은 태어났다가 생명을 다하면 죽게 된다. 만약 죽은 생명체가 썩어서 다시 흙으로 돌아가지 않는다면 지구는 생물의 시체로 가득 차서 생물이 살아가기 어려운 지경이 될 것이다. 그런데 미생물은 죽은 생물체를 분해하여 다시 자연으로 돌아가게 한다. 또한 미생물은 산업화 과정에서 오염된 환경을 정화하는 데도 가장 큰 역할을 하고 있다. 만약 미생물이 없다면 지구는 이미 거대한 쓰레기 하치장으로 변했을지도 모른다. 사람에게 있어서도 미생물은 유용한 존재다. 사람의 창자 안에 있는 수많은 미생물은 유익한 물질을 만들어서 사람의 건강에 도움이 될 뿐만 아니라, 해로운 병원성 미생물의 침입을 방해하여 건강을 지켜주는 역할을 하기도 한다.

 이렇게 많은 미생물들은 어떻게 지구상에 살게 되었을까? 미생물은 이미 지구에서 10억년 이상을 살아왔다. 그 과정에서 어떤 환경에서도 생존할 수 있는 생명력을 갖게 되었다. 이렇듯 강인한 생명력이 있었기 때문에 다른 생물들이 거의 멸종하고 말았던 기온변화, 지각변동, 운석 충돌 같은 물리적 조건에서도 미생물은 살아남을 수 있었다. 또 한 가지 요인은 아주 빠르게 새끼를 번식시킬 수 있는 능력에 있다. 그 가운데서도 번식 속도가 가장 빠른 미생물은 '대장균'인데, 아주 빨리 번식할 때는 15~20분에 완전한 어른 미생물 두 마리가 되고 대략 하루에 약 10³⁰마리로 늘어날 수 있다. 이렇게 빠른 번식력과 현존하는 생물체 중 가장 오래 살아온 역사가 미생물의 다양한 종류와 많은 숫자를 만들었다.

 하지만 현재의 뛰어난 과학기술로도 사람이 키울 수 있는 미생물은 수많은 미생물 종류 가운데 겨우 1퍼센트미만정도이다. 따라서, 미생물은 지금까지 밝혀낸 것보다 더 많은 부분을 연구해야 할 무궁한 영역을 가지고 있다. 미생물의 기능과 역할을 밝혀내면 인간에게도 훨씬 유익한 역할을 하게 될 것이다.



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