the hidden kingdom of fungi

[박대선]

the hidden kingdom of fungi를 우연히 읽었다. 균계는 동물, 식물, 세균과 구별되는 4개의 계중의 하나다. 세포벽이 식물과 달리 키틴으로 구성되있고 광합성을 하지 못해 동물과 같이 기생 혹은 부생생활을 해야 한다. 유성이나 무성생식으로 포자를 만들어 번식한다. 대부분은 생물의 사체를 분해하는 부생생활을 하나 일부는 생체에 기생하여 질병을 발생시킨다. 버섯부터 효모나 곰팡이까지 다양하고 음식이 되기도 하고 페니실린이나 와인을 만들기도 한다. 녹말을 당화하는 누룩곰팡이, 당을 발효시키는 효모, 페니실린을 만드는 푸른곰팡이 등이 잘 알려져있고 단백질이 풍부하여 식자재로도 사용된다. 
             
사생균은 죽은 물질을 분해하여 토양, 퇴비, 낙엽, 고목에서 영양을 섭취하며 살고, 기생균은 생물에서 영양을 섭취하는 자작나무버섯, 동충하초, 무좀균 등이며, 공생균은 식물과 상호이익을 주며 생활하는데 송이가 대표적으로 인과 질소 등을 소나무에 공급하고 당분을 얻는다. 인간도 좋은 사람과 나쁜 사람이 있듯 균도 마찬가지다. 8 균류는 식물보다 동물에 가깝고 이는 동물에 속하는 인간과도 더 가깝다는 것을 의미한다. 5백만종이 있으며 아직 분류된 것은 14만에 불과하다. 10
 
지구가 45억년전에 생기고 5억년이 지난후인 프리캄보디아기중 40억년전에 최초의 생명체가 발생했다. 20억년간 질소와 이산화탄소의 대기속에서 단세포생물로만 존재하던 생명의 조상인 박테리아는 광합성을 통해 당을 합성하기 시작했고 부산물로 산소도 발생해서 대기중 21%를 차지하게 되었다. 15억년전에는 균계에서 동물계와 식물계 등이 분화하기 시작했다. 14 버섯은 식용가능한 것도 많으나 치명적인 경우도 있어 식용채취를 위해 광대버섯과 같은 것을 먼저 제거하기위해 배운다. 

광대버섯과는 대부분 독버섯이며 이를 섭취하면 유전자전사 효소의 기능을 억제하고 다양한 성장이 빠른 세포의 기능 부전을 초래하여 6시간후에 복통, 구토, 설사 등 중독증상이 나타났다가 개선되지만 체중키로당 0.1미리그램이상을 섭취한 경우는 끓였어도 4일후에 간과 신부전으로 사망에 이른다. 포자는 침엽수와 활엽수가 혼재한 숲에서 발견되며 북미 동부에서 남부 및 멕시코까지 분포하는데 서부에는 드물다. 동양에서 식용하는 난버섯과 유사한데 10센티에 이르는 매끄러운 흰색모자와 두께 1센티 높이 14센티의 자루가 있으며 섬세한 치마모양이 있다.  난버섯과 광대버섯은 같은 주름버섯목에 속한 33개의 과중 일부로 식용으로 유명한 송이버섯과도 여기에 속한다. 21 

균계는 영양과 온도, 그리고 수분이 있으면 빠르게 성장하고 단성생식을 하나 때로는 유전자교환을 위한 짝짓기도 하고 성장에 불리한 환경이 되면 포자를 만들어 때를 기다린다. 30 저자의 고향은 온타리오의 서드베리로 니켈제련으로 유명했다. 당연히 공해문제가 발생하고 가장 민감한 지의류를 통해 얼마나 개선되었는지를 판단하곤 했다. 지의류는 균류와 조류가 공생하는 복합유기체로 균류는 주로 자낭균류고 조류눈 녹조류나 시아노박테리아로 대표되는 남조류다. 

바닷가의 돌은 물론 북극, 사막, 유독한 화산암과 같은 극한 환경에서도 자라고 열대우림이나 온대지방의 묘비에 기착해서 자라기도 하는 강한 생물이지만 외부 환경변화에 약해 오존층 손상정도를 파악할 때 사용하기도 한다.  37 버섯은 실내의 옷장에서도 재배가능하다. 몬트리얼에는 균사를 심은 막대 100개를 20불에 판매하기도 한다. 표고의 경우는 1년정도면 식용이 가능하다. 필요한 것은 지름 20센티 정도의 참나무 등 활엽수를 1미터로 자르고 막대구멍을 뚫어 거기에 막대를 심으면 된다. 상온에서 1개월정도, 냉장하면 6개울까지 막대는 보관가능하다. 38

개미은 6천만년전에 버섯을 그들이 서식하는 굴로 이식하여 양식을 시작했고 3천만년전에는 완전공생에 이르렀으며 진디와도 공생한다. 이에 비해 인간은 겨우 수백만년전에 출현했고 경작은 5천년전에 겨우 시작했을 뿐이다. 41 개미는 벌목으로 1.2억년전에 벌과에서 나뉘어 개미과가 되었다. 지표에 서식하는 생명체중 70%를 차지하는 가장 많은 개체를 가지고 있으며 수백만이 하나인 듯 협동하여 움직인다. 대부분은 생식이 불가능한 개미로 분업을 하고 임신가능한 하나이상의 여왕개미와 여러 수개미로 구성된다. 

참고로 흰개미는 바퀴목으로 개미와는 목수준에서 다르고 당연 바퀴벌레와 더 관련이 크다. 다만 사회성은 개미와 비슷하다. 여왕개미는 일개미와 수개미를 출산하는데 일개미중 먹이에 따라 일부는 암개미는 성장하여 수개미와 같이 신혼비행을 통해 짝짓기를 하면서 분가하며 정착지에서 날개를 잃고 수정란을 출산하기 시작한다. 일개미는 처음에는 여왕개미와 수정란을 돌보고, 집을 만들다가, 늙게되면 생식기관이 침으로 변형되어 외부로 먹이를 사냥하러 나가거나 방어를 하게된다. 여왕개미는 30년까지 살지만 수개미는 몇주동안 비행과 동시에 이루어지는 짝짓기후에 죽고 일개미능 2년정도 살 수있다. 43 

생물은 핵막의 유무로 진핵생물과 원핵생물로 구분하고 원핵생물에는 세균과 고균이 있고 진핵생물로는 식물, 동물, 그리고 진균이 있다. 우리가 공부하는 것이 바로 진균으로 진핵생물의 특징으로 식물은 세포내에 엽록소가 공생하고 동물과 진균은 미토콘드리아가 공생한다. 미토콘드리아는 영양을 공급받으면서 안전함을 제공받고 대신 유기물을 분해하여 에너지를 만들어내는데 공급받는 것보다 훨씬 많은 에너지를 생산하므로 세포도 유리한 거래를 하니 공생관계라고 할 수있다. 박테리아는 핵막이 없어 세균에 해당하고 바이러스는 생물과 미생물의 중간단계다. 53

난초과는 국화과와 꽃이 피는 식물의 가장 많은 28천 종을 가지고 있어 경골어류와 거의 같고 조류의 2배, 그리고 포유류의 4배에 해당한다. 종자식물종의 8%를 차지하고 있기도 하다. 일부속은 엽록소가 없어 토양 균류에 기생하기도 한다. 65 서양송로는 식용버섯으로 자낭균류에 속하며 푸아그라, 캐비어와 같이 세계 3대 진미로 꼽히고 파운드에 900불이다. 최상품은 경매에서 3만불이상이 되기도 하며 스프에 넣거나 스테이크 위에 올린다. 나무뿌리주변의 땅속에서 20센치정도 자라는데 개나 돼지를 훈련시켜 냄새로 찾는다. 69 

농부는 7번째 직업인데 그전의 직업은 기본 생활과 관련이 큰 것으로 생각해보면 사냥, 낚시, 채집, 의류제조, 주택제조, 매춘이 농부직업전에 발생하지 않았나 생각해본다. 농업혁명전의 인류는 1500만명미만이었지만 지금은 70억이상이니 농업이 거의 500배의 먹이를 제공하는 셈이다. 87 식물은 광합성을 통해 공기중의 탄소를 합성하여 탄수화물을 만든다. 공기중의 78%를 차지하는 질소는 뿌리박테리아가 이온화해서 식물에 제공하지않으면 유전자의 필수성분인 단백질의 합성이 불가능해지니 박테리아도 식물이상의 기여를 하는 셈이다. 88

수지상 균근(arbuscular mycorrhiza, AM)은 관속식물뿌리의 피층세포에 침투하는 균근이다. 뿌리박테리아와 같이 식물과 공생하는데 광합성을 통해 얻은 탄수화물을 공급받고 토양의 미량 영양소인 인, 황, 질소를 이온화하여 식물뿌리에 공급한다. 4.6억년전부터 상호협조관계가 시작되었고 지금은 관속식물의 80%에 공생하여 가장 잘 알려진 공생관계다. 현대 농업의 쟁이질, 화학비료, 농약 등은 공생관계를 파괴하여 불리하게 작용한다. 93 

노먼 볼로그는 녹색혁명으로 식량증산에 기여한 공로로 1970년에 노벨평화상을 수상했다. 1942년 식물병리학으로 미네소타대에서 박사학위를 받고 멕시코에 수확량을 늘리면서 병충해에 강한 키작은 밀 변종을 만들었다. 그 결과 멕시코가 밀 수출국이 되었고 파키스탄과 인도의 생산량이 배증했으나 환경보호와 사회경제적 관점에서 비판을 받고 있다. 100 효모는 단세포 생물로 달걀형이다. 출아나 이분의 무성생식을 주로 하며 유성생식을 하기도 한다. 호흡으로 당을 분해하여 에너지를 얻는데 무산소환경에서는 알콜과 이산화탄소를 배출하고 산소호흡을 하면 알콜대신 물을 배출한다. 

10도에서 37도사이에 생장하며 저온이나 고온에서는 생장을 멈추고 50도이상의 초고온에서는 파괴된다. 1500종이 알려져있다. 크기는 3마이크로미터니 0.003미리미터로 눈에 보이지 않는다. 다만 생장하는 조건에서는 당을 분해하여 에너지를 얻으면서 발생시킨 이산화탄소로 그 존재를 알 수있을 뿐이다. 번식력이 강하고 배양이 쉬우며 대장균보다는 고등한 생물이어서 생물학에서는 실험에 많이 활용되고 있다. 또한 효모추출물은 효모 부유액에 소금을 넣어 삼투압으로 세포가 오그라들게 하고 가열하는 과정에서 만들어진 저렴한 아미노산을 원기소나 베지마이트 등 스프레드 형태의 영양분으로 섭취하는 방법이다. 116 

아세트알데하이드는 무색 액체로 20도에서 기화한다. 에탄올의 대사과정에서 형성되어 숙취의 원인이 된다. 간에서 알콜을 산화시켜 만드는데 이를 무해한 아세트산으로 분해하는 아세트알데하이드 탈수소효소가 부족하면 얼굴이 금방 붉어진다. 감의 무기호흡과정에서 생성된 타닌과 중합하여 떫은 맛을 없애준다. 익은 과일에서도 자연적으로 발생하여 파란 사과에서 나는 향의 원인이다. 1군 발암물질이기도 한 공기독소중 가장 흔한 위험인자이기도하다. 117

푸른곰팡이는 균계 자낭균문 눈꽃동충하초강/목/과 푸른곰팡이속의 300여개의 여러 종이다. 노타툼이나 크리소게늄종은 페니실린을 생성하고 로케포르티는 블루치즈와 스틸턴치즈 등을 만들어 도움이 되나 톡시카리움이나 이슬란티쿰 등은 동물에 유독한 물질을 생성하는 것으로 알려져있다. 사과와 다른 과일에 서식하는 딕스팬숨은 파툴린을 생성하고 감귤에는 디지타튬, 울라이엔세와 이탈리쿰이 서식한다. 일반적으로 서늘하고 온화한 기후라면 유기물질에 흔하게 서식한다. 124 

간장은 2천년전에 중국에서 만들기 시작했다. 당시 소금이 너무 가격이 높아 저렴한 대체재로서 사용된 것이다. 여러 종의 곡류가 눈꽃동충하초강/목 누룩곰팡이과/속/종에 의해 발효되는데 곰팡이는 두개의 효소를 분비하여 펙틴에 작용하여 전분을 가수분해하고 단백질을 아미노산으로 쪼갠후 이를 다시 글루탐산과 같은 폴리펩티드로 만든다. 글루탐산은 맛이 나쁘지만 맛있는 냄새와 기존의 성분을 조화롭게 만들어 맛을 증진한다. 또한 소금보다 나트륨함량이 절반이하여서 저염식에도 좋다. 항간의 유해소문은 과학적인 근거가 없느나 100밀리리터당 1그람이상이면 맛이 급격히 떨어진다. 126

1차발효가 끝나면 20%내외 염도인 물에서 2차발효가 세균계 후벽균문 간균강 유산균목 장내구균과의 Tetragenococcus halophilus에 의해 진행되는데 다른 세포는 고염도로 인한 삼투압으로 세포내 수분이 배출되어 죽고 저수분에서도 생장가능한 이 종에 의해 공장 스텐레스 탱크에서는 4개월 수도원 나무통에서는 3년정도 혐기발효를 하면서 당을 분해하여 에너지를 얻으면서 젖산을 배출하여 커피정도의 산성을 만든다. 그리고 고농도 설탕이나 소금에 내성이 있는 균계 자낭균문 효모균강/목 사카로미콥시스과 Zygosaccharomyces rouxii가 아미노산과 당을 분해하여 2%의 알콜과 풍미를 만든다. 128

초콜렛도 효모가 작용한다. 콩을 혐기성발효를 통해 에탄올을 만들고 펙틴을 분해하며 온도가 화씨100도까지 상승한다. 그리고 지역에 따라 다른 젖산박테리아와 아세틴산박테리아가 2차발효에 참여하여 풍미를 형성한다. 일주일쯤 후에 화씨250도로 구워 박테리아를 제거하고 틀에 넣어 초코렛을 만든다. 130 커피도 초콜렛과 비슷한 과정을 거친다. 효모균강/목 Pichiaceae과 pichia nakasei와 젖산박테리아가 작용하여 혐기발효로 풍미를 형성한후 굽고 갈아 우리가 마시는 커피를 내리는데 사용한다. 131

곰팡이가 보이면 보이지 않는 포자가 있을 가능성이 높으므로 폐기해야 한다. 동물사료로 사용하는 것도 곰팡이독소로 사망할 가능성이 있어 좋지않다. 독소발생을 방지하려면 대부분이 호기성인 것을 감안하여 산소차단, 건조, 가열 혹은 냉각이 필요하다. 독소는 곰팡이의 에너지흡수과정에서 생성되는데 그중 아플라톡신은 강력한 발암물질어서 간암 등을 유발하며, 맥각알칼로이드는 혈액공급에 영향을 미처 괴저을 일으키고, 과일 곰팡이가 만드는 파툴린은 면역체계를 손상시키며, 푸사리움은 말의 신경계에 영향을 미치고 설치류에 암을 유발시킨다. 

식품의 33%는 버려지고 이는 6억명의 음식에 해당하는 양이지만, 곰팡이가 보이면 무조건 버려라. 온도나 산소농도, 혹은 습도에 강한 곰팡이도 있고 치명적인 문제를 발생시킬 가능성이 있기 때문이다. 132 냉장고에 보관하는 경우도 다만 시간을 벌어줄 뿐이고 특히 블루치즈를 만드는 곰팡이는 이러한 악조건에 강하므로 꼭꼭 포장해야 다른 음식물을 보호할 수있다. 벤조산이나 소르빈산은 곰팡이 생육을 억제하나 살균효과는 거의 없다. 1980년대부터 발암가능한 아질산염을 대체하기위해 사용되었다. 134

Rhizopus oligosporus는 털곰팡이목/과에 속하며 따뜻한 온도에서 다른 곰팡이를 억제하면서 대두의 지방과 단백질을 분해하여 소화되기 쉽게 만들고 항생제와 항진균제도 만들어낸다. 인니의 인기 음식인 템페를 만들 때 사용하는데 대두를 밤새 담가 껍질을 제거하고 익힌후 발효시켜 만든다. 폐기물과 폐수를 처리하고 산업용 효소를 만드는데도 유용하다. 137 통나무집을 짓기위해 목재는 수분이 20%이하로 건조시킨다. 가구는 더 낮아서 10%이하로 만들어야 한다. 그렇게 만들어도 누수가 발생하면 수분함량이 높아지면서 썩게 된다. 142 

인간의 DNA는 99.9%가 다른 사람과 동일하다. 그중 25%는 유전자와 관련없고 8%는 바이러스에 기인한다. 156 Malassezia는 비듬을 만드는 균계 말라세지오강/목/과의 속이다. 인간이나 동물의 피부의 지방을 분해한다. 그 과정에 세포의 재생이 방해받으며 가려움증과 비듬이 나타난다. 160 Trichophyton rubrum는 무좀을 일으키는 피부사상균으로 자낭균문 눈꽃동충하초강 Onygenales목 Arthrodermataceae과 Trichophyton속의 종이다. 죽은 피부의 최상층에 서식하며 손톱진균, 가려움증 및 백선도 일으킨다. 시험관내에서는 페니실린을 생산하기도 한다.

아프리카에서 신발을 신게되면서 전세계로 전파되었고 양말은 물론 탈의실이나 옷, 리넨, 수건을 통해 쉽게 전파되나 박멸은 아무리 좋고 고가의 처방을 사용해도 어렵다. 환경이 나빠지면 동면상태로 바뀌기 때문이다. 전세계인류의 70%가 감염된 것으로 보고되었다.유성생식없이 클론으로 번식한다. 남자가 더 많이 걸리고 공용공간에서 축축한 바닥을 맨발로 걷는 것도 감염경로중의 하나다. 손톱에 감염되면 진항진균제의 침투가 어려워져 치유가 거의 불가능해진다. 162 

많은 공생 박테리아가 우리 장내에 서식한다. 이는 악수, 키스, 허그 등을 통해 사람간 전파된다. 164 병원성 곰팡이는 결핵이나 말라리아보다 많은 연 200만명의 사람을 죽게 한다. 특히 면역체계가 떨어지는 사람에게 칸디다 종이 위험하며, 가장 흔한 종은 아스퍼질러스로 견과류와 같은 식품을 오염시키는 아플라톡신을 생성한다. 문제는 곰팡이가 속한 진균계와 동물계가 식물계보다 가깝기 때문에 곰팡이에게 해로운 것은 인간에게도 해로운 경우가 많다는 것이다. 그래서 치명적이지 않은 질환은 치료가 오히려 더 고통스러운 경우도 발생한다. 172 

ganoderma lucidum는 균계 담자균문/강 구멍장이버섯목 불로초과/속/종으로 영지로도 불리운다. 1년생 버섯으로 코르크질 같은 육질에 니스를 칠한 듯한 광택을 가지고 있다. 만년버섯 혹은 영지초로도 불리우는데 다리거나 우려서 혹은 약주로 섭취한다. 동물실험에서는 항암효과가 있는 것으로 분석되었다. 칼슘과 칼륭, 불포화지방산이 많아 성인병을 예방하고 가래제거, 천식완화 등의 호흡기계통에 효과가 있고 암의 성장을 억제하고 콜레스테롤과 혈압을 낮추는 효능이 있다. 195 

중동원산의 밀, 아시아의 쌀, 남미의 옥수수는 3대작물로 지금은 전세계에서 재배된다. 205 핵막이 없는 생명체가 원핵생물역으로 세균이 대표적이고 있는 것이 진핵생물역으로 식물계, 동물계, 그리고 균계로 구분된다. 이동하지않는 두 계중 균계는 식물계와 달리 세포벽이 섬유질이 아닌 키틴으로 구성되있고 엽록소가 없어 양분을 만들지 못한다는 점에서 동물계와 유전적으로 더 가깝다. 동물계의 곤충과 유사하기 때문이다. 대부분 영양체가 균사로 되있고 유성 혹은 무성생식으로 포자를 만들어 번식한다. 

생활사가 반드시 규칙적이지 않고 유성과 무성시대가 큰 차가 있어 학명도 각각 붙여지는 경우가 많으며 그런 경우는 유성시대가 우선한다. 대부분은 사체에 붙어 부생하나 생체에 기생하여 전염병을 일으키는 경우도 있다. 동물에는 세균계가 주로 전염병을 발생시키나 식물에는 곰팡이 등의 균계가 그 원인이 되는 경우가 많다. 문은 -mycota, 강은 -mycetes, 목은 -ales가 접미사로 붙어 동물계(문Phylum, 강Class, 목Order-iformes Family-idae)와는 다르다. 221
 
https://www.catalogueoflife.org/는 알려진 현존 220만개의 종중 200만개이상을 분류하고 있고 저자는 이 분류를 기준으로 한다. 우선 크게 1,700종이 있는 유색조식물계와 146,000종이 있는 균계로 나뉜다. 균계는 단세포 병원성인 1,300종이 있는 미포자충문,  주로 수생인 1,050종의 호상균문, 혐기성 35종 네오칼리마스트릭스균문, 빵 곰팡이 등 300종 Mucoromycota, 현미경적 225종 Zoopagomycota, 뿌리와 공생하는 수지상 균근 335종 취균문, 효모등 93,000종 자낭균문, 그리고 버섯을 포함한 50,000종 담자균문으로 구분한다. 

자낭균문은 150종 외자낭균아문에 고생자낭균/네올렉타/폐포자충/분열효모균/외자낭균강이 있고, 1200종 사카로미케스아문에 유일한 사카로미케스강에 효모와 칸디다균을 포함하며, 91,500종 주발버섯아문에 3,800종 흰가시동충하초강, 8,000종 요강버섯강, 10,000종 두건버섯강, 2,800종 주발버섯강, 31,000종 입술버섯강, 23,000종 동충하초강으로 구분한다. 여기서 3,800종 흰가시동충하초강은 블랙 이스트 등 700종 카이토티리움목, 폐니실린 등 1,350종 눈꽃동충하초목과 무좀 곰팡이 등 425종 흰가시동충하초목으로 구성된다. 

가장 큰 강중의 하나인 8,000종 요강버섯강은 주로 지의류로 구성되며, 역시 큰 강중의 하나로 10,000종 두건버섯강은 주로 포도나무나 송나무 등 식물에 심각한 병을 일으킨다. 2,800종 주발버섯강은 디스크 형태로 되어 포자를 만들어 퍼트리는 푸아그라, 캐비어와 같이 3대 진미로 꼽히는 서양송로버섯 등을 포함하며, 가장 큰 31,000종 입술버섯강은 실내 곰팡이 등을 포함하고, 23,000종 동충하초강은 3,600종 검뎅이침버섯목, 575종 Glomerellales목, 동충하초/맥각균/점버섯/알보리수버섯/잠자리동충하초과로 구성된 5,300종 동충하초목, 밀에 질병을 일으키는 280종 Magnaporthales목, 느릅나무에 질병을 만드는 400종 뱀입껍질균목, 실내곰팡이 등 1400종 검뎅이침버섯아강으로 구분한다.
     
담자균문은 10종 왈레미아강/목/과/속, 녹균아문의 방사선선호 이스트 등 325종 수수깜부기강과 커피나무, 송나무, 밀에 질병을 일으키는 8,400종 녹균강, 깜부기아문의 비듬을 만드는 25종 말라세지아강과 옥수수등 식물에 기생하는 1,425종 깜부기균강, 담자균아문의 젤라틴으로 이루어진 자실체를 가진 620종 흰목이강과 가장 큰 38,300종 주름버섯강으로 구분된다. 주름버섯강은 영지버섯 등 3,800종 구멍장이버섯목, 850종 꾀꼬리버섯목, 2,300종 그물버섯목, 전세계의 어디나 서식하여 가장 친숙한 송이버섯과와 느타리과, 치명적인 광대버섯과 등이 포함된 24,500종 주름버섯목, 그리고 3,270종 무당버섯목으로 나뉜다. 231

 https://www.thriftbooks.com/w/hidden-kingdom-the-surprising-story-of-fungi-and-our-forests-homes-and-bodies/29005502/item/55503410/?utm_source=google&utm_medium=cpc&utm_campaign=pmax_canada_low&utm_adgroup=&utm_term=&utm_content=&gclid=Cj0KCQjwz8emBhDrARIsANNJjS5Gd6LFvrujCcRNZlpsAZ6-fBdwrVgzjdXWkyUJUQ8dtdQ-u58deIkaAunKEALw_wcB#isbn=1771646624&idiq=55503410 
ㄷ
Cover
Title Page
Dedication
Table of Contents
Foreword
A Note About Names
Introduction: Diversity in the Dust
Part 1: The Hidden Kingdom
Part 2: The Fungal Planet
Part 3: The Mycelial Revolution
Acknowledgments
Appendix: Fungal Classification
Notes
Literature Cited
Index
Copyright Page