4장. 함께라면 더 좋다.

4장. 함께라면 더 좋다.  공생생물 – 서로 가까이 살거나 함께 사는 생물들. 86p-공생하는 미생물이 진화해 다세포 생물이 생겼다는 가설을 처음에는 생물학자들의 지지를 얻지 못했다. 86p-린 마굴리스 (Lynn Margulis)-세포 속의 몇몇 구조물이 한때 독립적으로 생활하는 세균이었을 수도 있다고 여겼다. 88p-세포소기관(가장 큰 소기관은 세포핵이다. 세포핵은 특수한 막에 둘러싸여 안전하게 다른 모든 것으로부터 단절되어 있다. 바다 같은 액체인 세포질이 세포 내부를 가득 채운다. 이 작은 바다는 막이 접혀 생긴 수로 같은 통로를 통해 이동한다. 어떤 세포소기관은 한 자리에 고정되어 세포질에 둥둥 떠 있고, 어떤 소기관은 세포질고 함께 움직이며 세포 안을 돌아다닌다. 세포소기관들은 이상하게 생겼고 골지체, 미토콘드리아, 소포체 등 이름도 이상하다. 89p)-마굴리스는 진핵세포와 다세포 생물이 독립적인 미생물끼리의 물리적 결합에서 생겨났다고 보았다.-가게 주인이든, 과학자든, 사람들이 떠올리는 질문과 눈에 보이는 정보를 해석하는 방식은 문화의 영향을 받는다. 90p-한 세포가 다른 세포를 집어삼켰는데 삼켜진 세포가 예기치 못하게 살아남았을 때 고등 생물의 진화가 시작되었다는 이상하고 놀라운 가설이었다. 91p-진화적 관점 차이는 그들이 전반적으로 생물학을 바라보는 시선이 다른 데에서 비롯했다. 92p (단일 유전자 내의 작은 돌연변이보다 수평적 유전자 이동을 통해 유전자와 유전체를 통째로 획득하는 현상이 생물의 초기 진화에 결정적으로 중요했다고 믿었다. 단세포 생물인 세균이 다른 세균과 합쳐지면 유전체가 약 두 배로 늘어난다. 반면에 조개나 달팽이 같은 다세포 생물이 세균과 합펴진다고 해도 수많은 세포에 새로운 세포를 겨우 하나 추가할 뿐이다. 91~92p)-마굴리스의 세포 내 공생설20 억 년 전, 고대의 혐기성생물인 고균과 헤엄치는 능력이 있는 세균이 합쳐져 최초의 진핵세포가 탄생. 헤엄치는 세균은 꼬리 같은 부속물이 되었고 고균은 이동할 수 있게 되었다 새로운 생물은 아메바, 조류와 같은 단세포 원생생물이었다.약 8억 년이 지나고 환경이 달라지면서 두 번째 결합이 일어난다. 광합성 세균이 늘어나 대기 중 산소량이 많아져 산소로 호흡하는 호기성 세균이 번성한다. 원생생물은 호기성 세균과 교류했고 그러다 원생생물이 호기성 세균을 삼켜 버렸다. 세균은 소화되지 않고 원생생물 몸 안에 살아있다가 산소로 호흡하는 새로운 생물이 탄생. 삼켜진 호기성 세균은 오늘날 생물의 세포 속 에너지를 생산하는 미토콘드리아였다.약 9억 년 전, 또 하나의 미생물이 고등 생물의 몸속으로 들어갔고, 두 번째 결합으로 탄생한, 산소로 호흡하는 생물이 남세균을 삼켰는데 남세균은 소화되지 않고 살아남아 있었다. 남세균은 오래전부터 태양에너지로 광합성을 해왔다. 고균, 헤엄치는 세균, 호기성 세균이 합쳐진 생물은 남세균까지 포획함으로 태양에너지로 탄수화물을 만드는 능력까지 얻게 된다.이렇게 식물의 조상이 탄생했다. (엽록체의 조상도 이때 삼켜진 남세균이다.)-“폭력적이고 경쟁적인 휴전 선언” 95p-바이러스는 결합으로 탄생하지 않았다. 생명 조립하기 -다세포 생물의 초기 진화는 여러 다른 미생물에서 모은 부분들을 합쳐 새로운 생물을 만드는 방식으로 이루어졌다. 96p-세포 내 공생설의 증거.미토콘드리아(진핵세포에는 미토콘드리아가 있고 원핵세포에는 전혀 없다는 사실을 들 수 있다. 게다가 미토콘드리아를 둘러싼 막의 화학적 성질과 기능은 다른 세포소기관의 막과 크게 다르다. 이는 미토콘드리아가 한때 세포 바깥에서 독립적인 개체로 살았다는 사실을 암시한다. 또한 미토콘드리아에 고유의 DNA가 있고 이 DNA의 복제 절차는 세포핵의 DNA 복제와 확연히 다르다. 번식할 때도 세포와 달리 이분법으로 분열하고, 세포가 분열할 때 동시에 분열하지도 않는다. 97p)염록체(엽록체도 미토콘드리와 마찬가지로 세포핵에 든 DNA와 별개로 자체 DNA를 지니고 있다. 오늘 독립적으로 생활하는 광합성 세균인 남세균의 DNA와 비슷하다. 다만 엽록체의 유전체는 오랜 세월 숙주 안에서 보호받으며 살아와서 양이 줄어들었다 96p).섬모 (이 주장은 완전히 해결되지 않았음)세포에 부착된 눈썹 같은 작은 털이다. 몇몇 원생생물이 이동할 수 있도록 추진력을 제공하고 인간의 폐에서 이물질을 배출하는 등 다양한 기능 한다.(마굴리스는 원생생물이 헤엄치는 세균과 결합했을 때 섬모가 생겼다고 믿었다. 많은 생물에 있는 섬모의 기저부 구조가 전부 비슷하기 때문에 섬모는 무작위적인 유전자 돌연변이로부터 생겨났을 리가 없다는 주장이었다. 98p)-곳곳에서 공생 관계를 발견하고 있다.-미생물이 생존하는 데 공생이 이토록 성공적이었던 까닭 중 하나는 공생의 높은 효율이다. 99~100p(두 종류의 세균이 서로 상대가 생산한 노폐물을 섭취하고 산다고 치자. 그러면 두 세균 종은 영원히 영양분을 교환하는 공동체로 존속할 수 있다. 둘 중 어느 하나도 우위를 점하지 않고 두 종 다 영원히 유지된다. 둘 다 이익을 얻는 공생 관계의 미생물 공동체는 개체가 혼자서 마련한 것보다 한층 안정적인 환경을 장기적으로 유지한다. 100p)-미생물의 생태계