살리는 균, 죽이는 균, 서로 돕는 균

인간보다 먼저, 식물보다 먼저
지구에 나타난 생물, 바로 미생물!

세균에 매혹된 생물학자가 들려주는
다양한 미생물 이야기

살리기와 죽이기, 그리고 서로 돕기
미생물이 동식물과 함께 살아가는 기상천외한 방법들!


미생물, 지구의 모든 생물들을 이어주는 고리

지구 역사에서 미생물은 인간이 나타나기 훨씬 전부터 존재하고 있었다. 그래서일까, 미생물이 없으면 식물과 동물, 인간은 도저히 살아갈 수 없다. 미생물은 식물의 생장뿐 아니라 심지어 인간의 기분에도 영향을 미친다. 얼마 전부터 인간의 감정에 영향을 미치는 호르몬을 생산하는 데 장내 미생물이 영향을 미친다는 사실이 하나둘 밝혀지고 있다. 미생물이 제대로 활동하지 못하면 인간은 감정적으로 예민해지고 감정 조절이 힘들어진다고 한다.
《살리는 균, 죽이는 균, 서로 돕는 균》은 전작 《좋은 균, 나쁜 균, 이상한 균》으로 많은 독자들의 관심을 모은 지은이 류충민 박사가 전하는, 미생물과 동식물의 상호작용에 관한 두 번째 이야기다.

세계적 연구자가 낱낱이 밝혀주는 최신 미생물 이야기!

《살리는 균, 죽이는 균, 서로 돕는 균》은 세계적으로 폭넓게 연구 활동을 하며, 코로나19 팬데믹 시기에는 중앙재해대책본부를 통해 감염병에 관한 국제 협력사업을 주도했던 지은이가 자신의 연구 경험과 동료 과학자들의 최신 발견 등을 고스란히 담은 책이다. 전편에 이은 이 두 번째 책에서는 더 넓어진 시야로 새로운 내용을 이야기한다. 미생물에 대한 기본적 사실과 과학적 역사에 관한 내용을 시작으로 토마토의 병과 관련된 세균들의 연합, 산소가 없어도 살아가는 세균들, 토양과 식물의 피드백 현상, 식물들이 냄새로도 소통한다는 사실, 과학자들의 국제적 경쟁, 세균의 DNA에 관한 최신 연구 방법, 소리로 식물의 병을 예방할 수 있다는 기상천외한 연구 결과, 동충하초로도 유명한 좀비 개미를 만드는 곰팡이, 인간의 정신질환과 장내 미생물의 관계, 모든 항생제를 이겨내는 슈퍼박테리아에 대한 연구자로서의 고민, 자꾸 플라스틱을 갉아 먹고 탈출하는 곤충을 통해 알게 된 이야기, 곤충의 변태를 촉진하는 의외의 물질 등에 관한 놀라운 이야기를 펼쳐낸다. 그리고 많은 연구 결과를 현실에 적용해서 사람들의 삶을 안전하고 풍족하게 만들기 위한 과정과 고투를 담았다.
그럼으로써 학술적 연구로 검증된 과학적 교양을 전할 뿐 아니라 기초과학의 힘과 중요성에 관해 일깨우며, 과학 공부를 꿈꾸는 독자에게는 '과학을 연구하는 마음'에 대한 진지한 자세를 이야기한다.

살리는 균과 죽이는 균은 상황에 따라 달라진다!
- 놀랍도록 다양한 공존의 세계

여러 생물학 연구 결과에 따르면 살아 있는 유기체와 미생물의 관계는 하나의 큰 유기체처럼 얽혀 있으며, 이들은 영향을 주고받으며 살아간다. 장 속 세균처럼 사람의 몸속에 사는 전체 미생물들의 종류와 수가 그 사람의 건강은 물론 정서에까지 영향을 미친다는 연구 결과도 늘어나고 있다.
어떤 세균은 공생하는 기주를 이롭게 하고, 어떤 세균은 기주를 병들게 하거나 죽게 만드는 등 다양하게 행동한다. 가끔은 세균이 함께 살고 있는 인간을 포함한 동물, 그리고 식물들의 행동을 조절하는 현상도 발견된다. 때로는 친구처럼 때로는 원수처럼 동식물과 복잡하고 이상한 관계를 맺는 미생물들의 사례를 접하면, 만물의 영장이라며 자화자찬하고 다른 생명체에 안하무인인 우리가 겸손해져야 한다는 생각이 들 것이다.

어떻게 균형으로 나아갈까
- 함께 살아가는 존재를 외면할수록 인간의 삶은 위태로워진다!

인류는 자연계에서 미생물이 큰 역할을 해왔음을 최근에야 조금씩 이해하기 시작했다. 이전에 몰랐던 많은 동식물의 병의 원인이 그동안 상호작용해온 미생물의 불균형 때문이라는 사실도 밝혀지고 있다.
현재 생물 다양성은 무척이나 중요한 화두로 떠오른 상태다. 또한 조금씩 변하던 기후가 이제는 피부로 느낄 수 있을 정도로 가파르게 바뀌고 있다. 지은이는 그 이유는 인간이 다른 종과 상호작용하면서 살아가는 법을 배우지 못했기 때문이라고 진단한다. 하다못해 우리가 세수하는 세면대 밑 수도관 속에 만들어진 생물막을 보더라도 여러 균들이 환경과 유해 물질의 위협에서 살아남기 위해 힘을 합하고 있다. 사람들이 청소하여 그 환경을 무너뜨려도 며칠 내로 복구한다. 그래서 오래 살아남을 수 있었던 것이다.
《살리는 균, 죽이는 균, 서로 돕는 균》을 읽고 우리가 마지막으로 배울 수 있는 것은 과학적 호기심의 중요성과 자연에 대한 겸손이다. 이 책은 식물과 미생물들에 대한 기본적 지식을 전달하는 것은 물론 인간과 다른 생물들의 공존에 관해 다시 생각하고 겸손하게 만드는 재미있는 과학 입문서다.

머리말

프롤로그-맨눈으로는 보이지 않는 생물, 미생물!
세균, 곰팡이, 바이러스
미생물이 존재하는 이유
미생물의 정체를 밝혀낸 선구자들
초대받지 않은 손님을 막아라!
중심원리 이야기
DNA만으로 세균종 구분하기

1 토마토의 해방일지-적과 싸울 것인가, 친구의 도움을 요청할 것인가
풋마름병 관찰하기
입장을 바꿔 랄스토니아 세균이 되어보자
병을 이겨낸 단 하나의 토마토?
틀린 그림 찾기
세균들의 연합
마지막 질문

2 만남은 새로운 과학으로 가는 문-산소가 없어도 살아가는 세균 이야기
똥을 삶아라!
뭔가 새로운 것
혐기세균은 어디에 있을까
혐기세균이 벼 뿌리 근처에 많은 이유
혐기세균의 결정인자는?

3 땅은 네가 지난여름에 한 일을 알고 있다-흙도 기억할 수 있을까
다시 만난 방울토마토
식물은 알고 있다
과학자들의 끝없는 경쟁
토양의 기억법
토양과 식물의 피드백
서로 돕는 존재들

4 모든 식물은 냄새를 풍긴다-세균들의 싱크로나이징
근권 미생물들은 왜 멀리 있어도 비슷할까
멀리 떨어진 친구에게 문자 보내기
대조군이 모든 것이다
이론과 현실의 차이
식물들의 냄새

5 소리로 식물병 막기
만남
식물도 소리를 들을 수 있을까
소리 실험 이전에 필요한 것들
토마토야, 제발 천천히 익어!
식물이 소리를 듣는다는 것을 어떻게 알까
소리로 식물의 병을 예방할 수 있을까
식물이 말을 한다고?

6 잘못 먹어서 좀비가 됐어!
좀비 초파리-'장은 내가 먹고 싶은 것을 먼저 안다'
좀비 개미의 섬?한 죽음
좀비 식물
정신질환과 장내 미생물

7 나무와 스컹크의 공통점-냄새로 병을 진단할 수 있을까
화상병의 기적적인 전략
겨울잠과 여름잠을 자는 세균
화상병을 어떻게 막을까
범인은 냄새를 남긴다

8 고정관념 깨뜨리기-식물의 병이 동물의 병이 될 수 있을까
당연하다고 생각하는 것을 의심하기
병에 대한 고정관념
미친 생각 실험하기-식물의 병을 동물에게 접종하기
대식세포, 얼음!
단백질과 단백질의 싸움에서 승리하기
아무도 하지 않은 실험을 논문으로 발표할 때의 어려움

9 108번뇌와 항생제-새로운 항생물질 칵테일 찾기
항생제 개발, 끝없는 윤회의 시작
항생제에 관한 문제들
세균의 아킬레스건 찾기
폴리믹신 항생제의 역사
잠자는 숲속의 항생제 깨우기
폴리믹신 첨가제 108번 화합물
폴리믹신은 108번을 어떻게 도울까
항생제 개발의 모순 돌아보기

10 균은 의외로 많은 일을 한다-플라스틱 분해 곤충 이야기
조금 불편한 동물실험 모델 이야기
생쥐 대신 나방을 선택하는 이유
벌레들의 탈출
애벌레에게 칵테일을 먹여보자
알아서 플라스틱을 분해하는 곤충?
파랑새 증후군
물에 젖는 플라스틱 만들기

11 대장암을 막기 위해 신종플루 치료제를 먹는다고?-물고기로 장내 미생물 연구하기
모델 동물 이야기-물고기로 암 실험을 한다고?
대장에 염증 일으키기
물고기 안의 범인을 찾아라!
에로모나스는 어떻게 장을 차지할 수 있었을까
타미플루를 다르게 이용하기


12 배 속의 균이 바꾼 내 모습-곤충의 변신은 무죄
"박사님, 이상해요!"
변태를 촉진하는 항생제
그람양성균은 어떤 역할을 할까
그람양성 장내구균이 가지고 있는 것은?
번데기가 될 때 장내구균은 어떻게 줄어들까
아직도 풀지 못한 숙제들

13 세균 수프로 마스크 여드름을 막아라!-적의 적과 친구를 찾아라!
과학은 '새로움'이라는 씨앗으로 시작한다
마스크를 쓰면 여드름이 나는 이유
산 너머 산
사람으로부터 샘플을 모으는 시간
여드름 세균의 출신은?
항생제의 전철을 밟지 않으려면
간접적 도움도 도움이다-적의 적은 친구

맺음말
참고문헌

류충민 어린 시절에는 산으로 들로 뛰어다니며 자연과 함께 생활했다. 지금은 동료 과학자 그리고 크고 작은 생명체들과 상호작용하며 더 나은 세상을 꿈꾸는 미생물학자가 되었다. 미국 어번대학교에서 박사학위를 받았으며 한국생명공학연구원 감염병연구센터장으로 재직 중이다. 지은 책으로 《좋은 균, 나쁜 균, 이상한 균》이 있으며 《미생물 덕분이야》 시리즈를 번역 출간했다.
《식물병리학 저널The Plant Pathology Journal》 편집장을 역임했고, 《Frontiers in Plant Science》의 <식물-미생물 상호작용 세션>에서 편집장을 맡고 있다. 최근 한국과학기술한림원 정회원으로 선정되었으며 과학기술훈장 진보장을 수상했다.