원생생물은 현재 분류학에서는 더 이상 존재하지 않는 분류법이다. 사실 원생생물이라는 것이 분자계통학이 등장하기 이전, 그 모습만으로는 정확히 분류 할 수 없었던 다양한 진핵생물종들을 그냥 구조가 단순한 것들이라는 이유로 느슨하게 모아놓은 분류이기 때문이다. 원생생물은 균류, 동물, 식물을 모두 포함하며 단세포부터 특화된 조직이 없는 다세포 생물까지 너무도 다양한 생물을 모아놓았기 때문에 뭐라고 정의하기가 쉽지 않다. 현재에는 단순히 동물, 식물, 균계로 나뉘던 시스템도 많이 변화하여 다양한 분류법이 등장했기 때문에 원생생물들의 분류는 갈가리 찢겨져 더 이상 원생생물을 하나의 계로 두기 힘들어져 사라지게 되었다. 사실 분류학 자체는 변화가 빠른 편이기 때문에 최신 연구를 바로바로 싣는것은 힘들다고 치더라도, 90년대에 이미 파기되기 시작한 원생동물 시스템을 아직도 이용하고 있다는 것은 좀 뜬금없어 보인다.
더불어 교과서에서는 동물이나 식물로 분류할 수 없는 것들은 원생생물로 분류했다고 했는데, 그렇다면 균류는?! 린네가 동식물만으로 모든 생물을 분류한 것이 무려 300여년 전의 일인데도 불구하고, 아직도 사람들은, 심지어 교과서에서까지 모든 생물은 동식물로 분류하려는 좀 어처구니 없는 생각을 가지고 있다니 실망이다. 단순히 진핵생물을 동식물로 나누려는 분류법은 이제 더 이상 사용되지 않기 때문이다. 지구 전체에 존재하는 생물종을 따져 보았을때 동식물은 그야말로 일부일 뿐이다.



흔히 사람들은 구조가 단순한 생물들이나 단세포 생물들은 연약하다고 생각하는 경향이 있는 것 같다. 아마도 자신 보다 작은 개미 따위를 눌러 죽일 수 있다는 데서 오는 착각이라고 생각되는데, 아키아편에서도 언급했지만 단세포 생물들은 인간이 보호장비를 갖추고도 들어가기 힘든 환경에서 유유자적 살아가고 있다. 이렇게 뜨겁고, 높은 압력에, 짜고, 추운 환경 들에서 살아가는 생물들을 우리는 '극한환경'에서 살아간다고 하지만, 어떻게 생각하자면 이렇게 '일반적인 환경'과 '극한 환경'을 나누는것 자체가 인간 본위의 고정관념일 수도 있다.
앞서 이미 아키아나 박테리아는 이러한 극한 환경에서 살아간다는 이야기를 했지만, 다양한 진핵생물 역시 이러한 환경들에서 살아가고 있다. 아키아나 박테리아 처럼 진핵생물 역시 고온, 저온, 고압, 강산, 강염기, 고염도 등의 환경에 적응하여 살아가고 있다. 대부분 이러한 환경에 살아가는 진핵생물들은 단세포 생물인 경우가 많지만, 드물게 다세포 생물도 존재한다. 고온에서 살아가는 진핵생물의 경우에는 약 60-70도 내외에서 살아가는 것으로 추정되고 있다. 현재 가장 고온에서 생존 할 수 있는 아키아(Methanopyrus kandleri)의 경우 122도에서까지 생존할 수 있는 것으로 알려진 만큼 아키아에 비하면 좀 낮은 편이지만, 극한 환경에서 살아가는 진핵생물에 대한 연구가 아직 한참 부족하다는 것을 생각해보면 더 다양한 환경에서 발견될 확률은 충분히 존재한다. 강산이나 강염기에서 살아가는 진핵생물들은 비교적 적은 편이지만, 몇몇 균류가 pH0의 강산성에서도 살아 남을 수 있는 것이 발견되었다. 추운곳에서 살아가는 생물의 경우에는 흔히 '붉은 눈'을 형성하는 것으로 알려진 조류(Chlamydomonas nivalis)가 좋은 예이다. 이 조류가 번성하게 되면 흡사 피가 흩뿌려진듯한 붉은 조류가 눈에 형성되는데 볼만한 광경이다.





유글레나는 광합성을 하면서도 동물처럼 다른 박테리아를 잡아먹는 동식물의 중간에 있는 생물이라는 오해가 있었다. 분류학이 발달하기 전까지 이런 오해는 생물학계 안에 뿌리깊게 자리 잡았고, 지금도 교과서에는 동식물의 중간 생물이라고 실리고 있다. 그런데 상식적으로 생각해보자. 이러한 오해는 지금은 사라진 원생생물이라는 분류법이 탄생하게 되는데 일조하게 되었다. 식충식물이 다른 곤충을 잡아먹는다고 동물과 식물의 중간이라고 생각할 수 있을까? 유글레나가 동물과 식물의 특성을 모두 지니고는 있지만, 유글레나는 동식물의 중간에 존재하는 생물이 아니라 동식물과 전혀 다른 계(Excavata)에 속하는 생물이다. 또한 최근에는 광합성을 하지 않는 유글레나 종들도 유글레나에 편입되면서 유글레나가 꼭 동물과 식물의 특성을 동시에 지닌 생물이라는 분류법도 쓸모가 없어졌다. 현재 유글레나는 총 1400여 종이 보고되어 있고, 약 두배 이상이 아직 보고되지 않은 것으로 추정되어 있을 정도로 다양한 종을 가지고 있는 생물군이지만 각각의 종들이 일부는 포식형, 일부는 광합성, 일부는 두가지 모두를 수행하며 모습이나 특성, 진화적으로 대단히 다양한 근원을 가지고 있어 진핵생물의 진화를 이해하는데 중요한 단서들을 제공해주고 있다.

보통 사람들은 자신의 모습과 익숙한 포유동물들에게 관심이 제일 많고, 조류, 파충류, 곤충 등으로 내려가면서 점점 무관심해지기 시작한다. 이러한 무관심은 오해와 무지를 낳는데 이런 현상은 비단 일반 대중에서 뿐만 아니라 교과서에서도 아주 잘 나타나고 있다. 특히 이 문단은 박테리아와 아키아에 얼마나 관심이 없는지 잘 드러내주고 있다.

박테리아가 진핵생물들보다 작다는 것은 편견이다. 물론 박테리아가 전반적으로 진핵생물들보다 작기는 하지만 종에 따라 일부 박테리아는 진핵생물보다 훨씬 거대해지기도 한다. 사이오마가리타(Thiomargarita namibiensis)는 현재 알려진 박테리아 중 가장 큰 박테리아로 길이가 최대 0.75mm에 까지 이르러 현미경 없이도 볼 수있을 정도로 거대하다. 2005년 사이오마가리타가 발견되기 전까지만해도 1999년 발견된 에플로피시움(Epulopiscium fishelsoni)이 0.5mm로 제일 큰 박테리아였다는 것을 생각해보면 앞으로 더 커다란 박테리아나 아키아가 발견될 확률도 적지 않으리라 생각된다. 현재 알려진 가장 작은 진핵생물은 오스트리오코커스(Ostreococcus tauri)로 길이가 약 0.8 µm, 즉 가장 큰 박테리아와 약 1000배 가까이 차이나는 크기이다. 이처럼 다양한 생물종을 단순히 크기로 일반화 시키기는 쉽지 않다.

그리고 박테리아에게 세포내 기관이 전혀 없는 것은 아니다. 엄밀히 말하자면 진핵생물에서 처럼 세포막으로 분리된 기관이 존재하지 않는 것일 뿐이지, 본래의 세포막을 이용한 기관이나 진핵생물과는 다른 구조를 사용하여 세포내 구조와 기관을 형성하는 것은 박테리아 안에서도 흔한 일이다. 그 좋은 예가 카복시솜(carboxysome)이다. 카복시솜은 세포막 대신 단백질로 이루어진 세포내 기관으로 박테리아 내 탄소 고정에 이용되는 다양한 효소들이 들어있다. 남조류(cyanobacteria)에서 흔히 발견되는 세포내 기관인데 박테리아가 광합성을 하는데 있어 중요한 역할을 한다. 또 아래서도 이야기 하겠지만 원핵생물의 염색체가 특정한 구조를 이루는 핵상체나 당이나 황 등 양분이 되는 물질들을 과립(granule)에 저장해 두는 기관을 형성하기도 하는 등 원핵생물이 기관 하나 존재하지 않는 단순한 생명은 아니다.



다양한 박테리아들이 기생이나 공생생활을 하고 있지만, 더 많은 박테리아들은 토양, 민물, 바닷물을 비롯한 다양한 환경에 적응하여 자유 생활(free living organism)을 하고 있다. 더불어 원핵생물에는 아키아도 포함되는데, 존재 가능성은 충분 하지만 현재까지 질병을 일으키거나 기생생활을 하는 아키아는 보고된 적이 없다. 이러한 오해는 아마도 박테리아로 인한 다양한 감염성 질환이 일어나는데서 오는 편견일 것이다. 하지만 감염을 일으키는 다양한 박테리아들 중에서도 보통때는 자유생활을 하다 큰 상처를 통해 우연히 상처 안으로 유입되거나 하는 과정에서 질병을 일으키는 경우가 많다. 이런 박테리아들은 기생생활이 생존에 꼭 필요한 것은 아니지만, 우연히 체내로 유입될 경우에라도 별 어려움 없이 즐겁게 증식하여 피해를 입히게 되는 것이다.
이런것을 기회감염(opportunistic infection)이라 부르는데 최근 항생제 저항력 때문에 큰 문제가 되고 있는 포도상구균(Staphylococcus)에 의한 감염도 좋은 예이다. 포도상구균의 경우에는 보통 피부나 점막에 아무런 해도 입히지 않고 유유자적 살아가지만, 면역력이 크게 저하되거나 깊은 외상을 입을 경우 피부나 체내 다양한 조직을 감염시켜 다양한 증상을 일으키고 심한 경우에는 독성 쇼크 신드롬(Toxic shock syndrome) 같은 목숨을 위협할 수 있는 증상을 나타내기도 한다. 포도상구균의 항생제 저항은 병원처럼 감염에 취약한 사람들에게 특히 위험한데, 일부 포도상구균의 경우에는 주로 사용되는 대부분의 항생제에 저항성를 가지고 있을 정도로 문제가 심각한 것들도 있다.




이것 역시 진핵생물 위주의 사고, 교육 방식에서 나온 오류이다. 흔히 우리가 알고 있는 염색체의 모양은 인간등 포유동물에서 쉽게 발견되는 X자 모양의 염색체이다. 하지만 교과서에서 말하고 있는 거서 처럼 염색체에 끈이나 막대 모양만이 있는 것은 아니다. 원핵생물의 경우에는 일반적으로 원형의 염색체가 존재한다. 이외에도 라임병을 일으키는 보렐리아의 경우에는 선형 염색체를 가지고 있는 등 여러가지 변형이 존재한다. 여기서도 염색체의 모습에 대한 범위를 진핵생물로 한정 했으면 더 좋았을 것이다. 원핵생물의 염색체는 진핵생물의 그것과는 사뭇 다르다. 원핵생물에 핵이 없다고 해서 염색체가 여기저기 널려있는 것은 아니고, 핵상체(nucleoid)라는 구조에 뭉쳐있다. 아키아에서는 이 구조가 더 발달해 있어 거의 진핵생물에서 발견할 수 있는 뉴클리오솜(nucleosomes)에 가까운 형태를 보이고 있다. 원핵 생물이라고 해서 단순하기만 한 것이 아니다.



더불어 세포의 핵에 모든 유전정보가 담겨있다? 꼭 그렇지만도 않다. 물론 생명 활동에 가장 기본적인 정보들은 핵에 담겨 있는 경우가 많지만, 그렇다면 엽록체나 미토콘드리아는 어떨까. 엽록체나 미토콘드리아 안에는 개별적인 원형의 DNA가 존재하며, 이 DNA를 통해 엽록체나 미토콘드리아에서 이루어지는 호흡 및 에너지 생성 과정이 조절된다. 물론 진핵생물에서 미토콘드리아나 엽록체가 활동을 중지하면 살아남을 수 없으므로 핵 안에 생명 유지에 필요한 모든 유전정보가 담겨있다 하기 힘들것이다. 사족이지만 정보를 물리적으로 저장하고 있는 장소라면 소프트웨어라기 보다는 하드디스크 처럼 하드웨어로 보는게 맞지 않을까? 오히려 직접 체내 기능을 담당하고 있는 단백질을 소프트웨어로 보는 것이 옳을것 같다.

플라스미드(plasmid) 역시 핵과 염색체 만으로 세포의 모든 기능과 생존을 담당할 수 없다는 것을 보여준다. 플라스미드는 박테리아에서 주로 발견되고 있지만, 박테리아 이외에도 아키아나 진핵생물 모두에서 발견된다. 효모에서 발견되는 작은 플라스미드가 좋은 예다. 플라스미드는 보통 박테리아가 살아가는 환경에서는 생존에 결정적인 영향을 미치지 않지만, 새로운 환경에 적응하거나 다른 종과의 경쟁, 감염성 박테리아에 있어서는 숙주의 면역계를 회피하고 병독성과 항생제 저항력을 획득하는데 중요한 역할을 한다. 즉 당장 세포의 활동을 유지하는데는 필수적이지 않지만 장기적인 생존과 번식에 있어 적절한 플라스미드를 획득하는것은 중요한 역할을 한다 할 수 있겠다. 예를 들어 보통 장내에서 별 해를 입히지 않고 살아가는 대장균의 경우에도, 다른 병원성 박테리아로 부터 병독성을 높이는 플라스미드를 획득할 경우 심각한 장내 감염을 일으키는 경우가 있다.
플라스미드는 생물 자신에게도 중요하지만, 우리에게도 중요한 도구가 되어준다. 세포생물학은 연구하는데 있어 플라스미드는 손쉽게 새로운 유전물질을 박테리아를 비롯한 여러 생물 안으로 집어 넣을 수 있는 도구이기 때문에 널리 이용되고 있고, 인간의 인슐린이나 인터페론 유전자를 담은 플라스미드를 박테리아에게 삽입해 의료용 물질을 대량 생산할 수 있는 길이 열렸기 때문이다.

마지막으로 교과서에서 최신 과학을 도입하는 것은 쉽지 않은 일이겠지만, 최근 아키아의 발견과 분류계통학의 급속한 발달로 세균이 가장 오래된 생물이라는 기존의 상식이 사실은 아키아가 더 먼저 나타난 생물이 아닌가 하는 의문이 제기되고 있기도 하다.

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집안의 바퀴벌레를 없애는 효과적인 방법

기생충 이야기는 아니지만 간만에 벌러지 이야기. 트랙백 된 글에 있는 붕산을 이요한 바퀴벌레 구제 방식은 고전적이지만 상당히 효과적이다. 가격도 싼데다 붕산은 인체에는 상당히 무해하기 때문에 아이나 애완동물이 있는 집에서도 간단히 사용할 수 있겠다. 다만 장기간 노출 될 경우 개에게서 고환이 줄어든다는 연구결과(1)도 있으므로 남성분들은 조심해야 할지도(?!). 미국에서는 이미 1948년 부터 살충제로 등록되어 바퀴, 벼룩을 비롯한 다양한 곤충 방제에 이용되고 있다. 보통 바퀴에게 사용할 경우에는 한 티스푼 정도의 붕산에 열 티스푼 정도의 설탕을 섞어 두면 된다. 개미의 방제에도 이용되는데 이렇게 만들어진 붕산-설탕 믹스를 물 한컵 정도에 타서 조그마한 솜에 적셔 개미가 다니는 길에 놔두면 개미가 이걸 둥지에 들고 들어가 대량 살상을 일으킬 수 있다. 붕산이 좋은 점은 살충제와는 달리 직접적으로 탈수를 일으키기 때문에 저항성을 기르고 자시고할 여지가 없다. 또 붕산에 의한 효과가 즉각적으로 나타나는 것이 아니라 점진적으로 나타나기 때문에 곤충들이 미끼를 피하거나 할 확률이 낮아진다는 것도 장점.
사실 바퀴를 방제하는데 중요한 것은 얼마나 좋은 살충제를 사용하느냐 하는 것의 문제라기 보다는 얼마나 알맞은 장소에 미끼를 두고, 얼마나 외부에 음식을 덜 두느냐가 중요하다. 사실 주변에 먹을 것이 많다면 바퀴가 미끼보다는 다른 음식을 먹을 확률이 높기 때문에 효과가 덜하다. 그러니 정말 바퀴를 박멸하고 싶다, 하면 집안에서 음식물이나 바퀴의 먹이가 될만한 찌꺼기는 싹 치워버리고 미끼를 까는것이 가장 효과적이다. 그리고 한국에 주로 사는 독일 바퀴들은 좁은 구석이나 틈에 들어가는 것을 좋아하니 그쪽에 덫과 미끼를 까는것이 좋다.

바퀴 시체도 보기 싫다, 이러신 분들은 기피제를 사용해도 좋다. 모기 기피제라고 파는 DEET 계열 기피제는 바퀴에게도 효과가 좋기 때문에 천이나 박스 같은것에 DEET를 먹여 바퀴가 들어올만한 하수도 구멍 따위 근처에 놓아두면 적어도 외부에서 오는 바퀴는 차단할 수 있다. 일부 사람들의 경우에는 민트 에션셜 오일 같은걸 사용하기도 하는데 얼마나 효과가 있는지 모르겠다. 일단 기피제의 경우에는 DEET만한 효과를 보여주는게 없다.
보통 집 안에 먹을것만 굴러다니게 두지 않아도 바퀴 수는 많이 줄어든다. 아파트의 경우에는 옆집에 엄청 더러운 사람이 살 경우 계속 넘어오니 어쩔수 없지만, 자기 집이 깨끗하다면 콜로니가 생기는 경우는 드물다. 일단 집 안에 바퀴를 잡아서 큰놈 작은놈 어린놈 알집 까지 다 있다면 바퀴가 살림을 차린것이니 집안의 위생에 문제가 있다는 의미가 된다. 그러니 일단 청결이 최고.


Reference:
1. http://www.epa.gov/oppsrrd1/REDs/boric_acid_tred.pdf
2. Rust MK, Reierson DA, Hansgen KH. Control of American cockroaches (Dictyoptera: Blattidae) in sewers. J Med Entomol. 1991 Mar;28(2):210-3