우리는 매일 유산균 제품을 마시고, 모기에게 물리며, 바퀴벌레를 퇴치하려 애씁니다. 하지만 이 모든 현상 뒤에는 우리가 미처 알지 못했던 미생물과 생명체의 과학적 진실이 숨어 있습니다. WHO가 인정한 유산균의 효능부터 장내미생물 1~2kg의 정체, 그리고 지구를 실질적으로 지배하는 존재까지, 과학자들의 입을 통해 밝혀진 놀라운 사실들을 정리해보았습니다.
유산균의 실제 효능과 장내 환경의 비밀
유산균은 정말 몸에 좋을까요? 전문가들은 "좋은 건 맞다"고 말합니다. 다만 우리가 경험적으로 오랫동안 발효음식을 먹으면서 좋다고 알고 있었기 때문에, WHO에서도 적당량 섭취했을 때 건강에 도움을 주는 식품으로 분류하고 있습니다. 시중에 판매되는 유산균 제품을 보면 작은 병 안에 수억 마리가 들어있다고 표기되어 있는데, 이것이 과장 광고는 아닙니다. 요즘은 제품이 나오기 전에 실제로 배양해서 확인한 다음 출시하며, 유통기한 내에는 그 숫자를 유지해야 제대로 된 제품으로 인정받을 수 있습니다. 하지만 유산균의 여정은 순탄하지 않습니다. 워낙 작은 크기 때문에 입으로 들어간 유산균은 위에서 위산을 만나면 대부분 사멸합니다. 그럼에도 워낙 많은 수가 들어가기 때문에 일부는 통과해서 장까지 도달하게 됩니다. 장에 잘 자리 잡으면 건강에 도움을 줄 수도 있지만, 중요한 사실은 이들이 장에 영구적으로 정착하는 것이 아니라 '방문객'에 불과하다는 점입니다. 우리 장 속에는 이미 굉장히 많은 미생물이 자리 잡고 있기 때문입니다. 성인 기준으로 장 속 미생물을 다 합치면 무게가 약 1~2kg 정도 됩니다. 이 숫자에 대해서는 최근 연구에서 수백 g에서 1kg 안팎으로 보는 견해도 있지만, 중요한 것은 무게가 아니라 그 종류와 상호작용입니다. 장내에는 수백에서 수천 종의 미생물이 살고 있으며, 이들의 조합은 사람마다 완전히 다릅니다. 기존 장내미생물들은 외부에서 들어오는 유산균에 대해 일종의 '텃세'를 부립니다. 자기들의 집이기 때문에 외부 침입자를 쉽게 받아들이지 않는 것입니다. 그렇다면 유산균은 어떤 방식으로 효과를 내는 걸까요? 전문가들은 유산균을 '분위기 메이커'에 비유합니다. 직접 장을 지배하는 것이 아니라, 장내 미생물 생태계를 건전하고 분위기 좋게 만들어주는 역할을 한다는 것입니다. pH를 변화시키거나, 특정 대사산물을 생성하거나, 염증 반응을 조절하는 방식으로 간접적인 영향을 미칩니다. 하지만 구체적으로 어떤 작용을 어떻게 하는지에 대해서는 아직 명확히 밝혀진 것이 많지 않습니다. 장내 미생물 연구는 어떤 미생물이 있다는 것 정도는 파악했지만, 특히 세균 중심으로 약 천여 종이 있다고 알려져 있으며, 이들 간의 상호작용을 밝혀내는 것은 앞으로 해결해야 할 큰 과제입니다. 사람마다 미생물 조합이 다르기 때문에 인과관계를 규명하기가 매우 어렵습니다.
지구를 실질적으로 지배하는 미생물의 생명력
미생물학자들은 종종 이런 비유를 사용합니다. "크지만 멀어서 안 보이는 우주, 가까이 있지만 작아서 안 보이는 미생물." 미생물 연구는 우주 연구에 비해 상대적으로 늦게 시작되었습니다. 작다는 이유로 우습게 봤는데, 연구를 시작하자 또 다른 마이크로 코스모스(미시 우주)가 펼쳐진 것입니다. 실제로 지구상 모든 생명체가 살 수 있게 된 것은 미생물 덕분입니다. 지구가 형성되고 척박한 환경이 변화해온 과정에서 그 터전을 닦은 것이 바로 최초로 광합성을 하기 시작했던 미생물이었습니다. 이들이 산소를 발생시키고, 그 산소가 올라가서 오존층도 만들어주었습니다. 지금 이 순간에도 지구의 물질 순환은 전적으로 미생물의 역할입니다. 우리가 버리는 쓰레기, 매일 아침 화장실에서 처리하는 배설물, 이 모든 것을 분해하는 것이 미생물의 역할입니다. 우리는 그동안 이들의 역할을 너무 당연하게 여겨왔지만, 사실 엄청난 기여를 하고 있는 것입니다. 생물 다양성 측면에서 보면, 지구상에서 동물과 식물은 전체 생물 다양성의 극히 일부를 차지할 뿐입니다. 생명의 나무로 비유하자면 식물 한 가지, 동물 한 가지, 나머지 수많은 가지는 각종 미생물이 차지하고 있습니다. 미생물의 종류는 크게 다섯 가지로 나뉩니다. 세균, 곰팡이, 원생동물(아메바나 짚신벌레 같은), 조류, 그리고 편의상 바이러스도 미생물에 포함시킵니다. 아주 뜨거운 곳, 아주 짠 곳처럼 극한 환경에 사는 미생물들도 있는데, 이들은 초기 지구의 원시 환경과 비슷한 척박한 곳에 서식하는 극한미생물입니다. 흥미로운 사실은 교과서에 나와 있듯이, 우리가 현재 분리 배양에 성공한 미생물은 자연계에 존재하는 전체의 약 1% 정도일 것으로 추정된다는 점입니다. 아직도 99%의 미생물 세계가 미지의 영역으로 남아있는 것입니다. 모기나 바퀴벌레 같은 곤충들도 미생물과 긴밀한 관계를 맺고 있습니다. 모기는 중생대 이전부터 존재했던 것으로 알려져 있으며, 공룡이 번성했던 쥬라기 시대에도 이미 살고 있었습니다. 모기가 오랫동안 살아남을 수 있었던 비결 중 하나는 뛰어난 후각입니다. 최근 연구에 따르면 모기의 후각 신경은 하나가 여러 냄새를 감지할 수 있어서, 일부가 손상되어도 냄새를 맡는 데 큰 문제가 없다고 합니다. 작년에 발표된 흥미로운 연구에서는 자원자 60여 명에게 토시를 일주일 동안 착용하게 한 후, 그 토시에 모기를 풀어 어느 쪽으로 가는지 실험했습니다. 결과적으로 한 사람이 압도적으로 '모기 냄새 월드컵'에서 우승했는데, 그 사람 몸에서는 특정 화합물이 많이 나왔고, 그 원인을 추적한 결과 피부미생물 가운데 특정 미생물이 많아서 그 화합물을 만들어냈다는 것이 밝혀졌습니다. 모기에 잘 물리는 것도 결국 미생물과 관련이 있었던 것입니다.
바퀴벌레의 압도적 생존 전략과 진화의 의미
바퀴벌레는 핵전쟁이 나도 살아남을 유일한 동물이라는 말을 들을 정도로 강인한 생명력을 자랑합니다. 바퀴벌레가 머리가 없어도 일주일 정도 버틸 수 있는 이유는 생물학적으로 명확합니다. 바퀴벌레는 우리처럼 코나 입으로 호흡하는 것이 아니라, 몸통 옆에 있는 기공으로 호흡하기 때문에 머리가 없어도 숨을 쉴 수 있습니다. 물론 먹이를 먹을 수는 없지만, 바퀴벌레는 몸속에 저장된 지방이 많아서 일주일 정도는 버틸 수 있습니다. 결국 죽는 이유는 굶어서라기보다는 물 부족 때문입니다. 최근 유전자 분석 기술로 바퀴벌레의 생존 비밀이 더 많이 밝혀지고 있습니다. 바퀴벌레의 배를 뒤집어 보면 지방이 많은데, 그 지방세포 안에는 특별한 장소가 있어서 특정 세균을 키웁니다. 이 세균은 바퀴벌레에게 필수 아미노산 같은 영양소를 제공하는 역할을 합니다. 또한 바퀴벌레의 외골격은 매우 단단하면서도 유연합니다. 실험 영상을 보면 바퀴벌레를 눌렀을 때 깨지지 않고 압축되었다가 다시 펴지는 것을 확인할 수 있습니다. 이러한 쿠션 같은 구조 덕분에 좁은 틈으로도 쉽게 빠져나갈 수 있습니다. 바퀴벌레의 속도도 놀랍습니다. 평균적으로 1초에 자기 몸길이의 20배를 이동한다고 합니다. 사람으로 치면 초당 40m 이상을 달리는 셈입니다. 더욱 놀라운 것은 여섯 개의 다리를 사용하는 방식입니다. 세 개씩 교대로 움직이는데, 왼쪽 1번·3번 다리와 오른쪽 2번 다리가 함께 움직이는 식으로 안정적인 삼각형 구조를 유지하면서 빠르게 이동합니다. 이는 로봇공학에서도 연구 대상이 될 정도로 효율적인 이동 방식입니다. 바퀴벌레 전공 학자들의 말에 따르면, 우리가 바퀴벌레를 싫어하는 이유는 부분적으로 오해에서 비롯된 면도 있다고 합니다. 병을 옮긴다는 점에서는 모기가 더 심각한데도 바퀴벌레만 유독 혐오 대상이 되는 것은 외모와 출몰 빈도 때문입니다. 바퀴벌레가 어둡고 습한 곳을 좋아하는 이유는 수분 손실을 최소화하기 위해서입니다. 불을 켜면 도망가는 것도 단순히 빛을 싫어해서가 아니라, 수분이 보존되는 환경을 찾기 위한 본능적 행동입니다. 진화에 대한 오해도 바퀴벌레를 통해 명확히 할 수 있습니다. 많은 사람들이 진화를 '진보'로 착각하는데, 진화는 진보의 개념이 아닙니다. 그냥 그 환경에 맞게 변화하는 것이며, 변화의 축적이 다양성의 증거입니다. 생물학에서 말하는 적응은 새로운 환경에 가서 잘 대처하는 '적응력'이 아니라, 우연히 가진 특성이 환경과 맞아떨어져 살아남는 것을 의미합니다. 예를 들어 털이 많은 양이 추운 겨울에 우연히 살아남았다면, 그것은 양이 겨울을 예측해서 털을 기른 것이 아니라 우연히 털이 많았고 우연히 겨울이 추웠기 때문에 살아남은 것입니다. 바퀴벌레나 다른 곤충들이 수억 년 동안 모습이 크게 변하지 않은 것은, 그 모습 그대로도 다양한 환경 변화에 적응할 수 있었기 때문입니다.
---
유산균부터 장내미생물, 그리고 모기와 바퀴벌레에 이르기까지, 미생물과 곤충의 세계는 우리가 생각하는 것보다 훨씬 복잡하고 정교합니다. 유산균은 만병통치약이 아니지만 조건부로 효과가 있으며, 그 메커니즘은 아직 많은 부분이 밝혀지지 않았습니다. 중요한 것은 과학적 사실을 과장 없이 이해하고, "분위기 메이커"로서의 역할을 인정하는 것입니다. 진화는 진보가 아니라 환경에 대한 우연한 적응의 누적이며, 미생물 연구는 또 다른 우주를 탐험하는 것과 같습니다. 앞으로 밝혀질 미생물의 비밀이 더욱 기대되는 이유입니다.
---
**[출처]**
영상 제목/채널명: https://www.youtube.com/watch?v=W4LRCjPwTr8&list=PLYeXRzoBwGeHVguBktW327fxb1tKqLXrR&index=158