식물은 어떻게 작물이 되었나

인간이 길들인 식물, 작물
우리의 식탁을 더욱 풍성하게 만들다

약 20여 년 전, 인간게놈프로젝트(HGP)의 인간 게놈 초안 해독을 필두로 우리는 게놈에 대해 더 자세히 들여다보게 되었다. 그 후 게놈에 대한 이해가 깊어지고 관련 기술이 점점 발전하면서 우리는 이제 감염병에 걸린 사람을 식별하는 데에도 유전자 검사를 사용할 수 있게 되었다.
유전자 검사의 방식이나 비용 등에서 혁신이 일어나는 동안, 유전자 검사를 활용하는 대상도 점점 넓어졌다. 그중 하나는 우리가 이 책에서 살펴볼, '인간의 필요에 따라 만들어진 식물', 즉 작물이다.
육류 섭취가 현저히 높아진 지금이지만. 여전히 우리의 식탁을 들여다 보면 수많은 작물이 보인다. 밥(쌀)이나 빵, 면(밀) 등의 탄수화물은 물론이고 한국인의 식탁에 빠질 수 없는 마늘과 고추, 식후에 디저트로 먹는 과일이나 커피 등은 모두 우리가 소비하기 위해 기르는 작물이다.
유발 하라리는 "밀이 우리를 길들였다"고 했지만, 수천 년에 걸쳐 인류는 많은 작물을 선택해 자신이 바라는 방향으로 길러 왔다. 밀만 해도 길가의 잡초와 크게 다르지 않아 보이던 외형에서 점점 더 많은 낟알이 열리고, 그 낟알의 수확성이 더 높아지도록 변화해왔다.
그 외에도 인간의 작물화가 식물에 끼친 영향은 수도 없이 많다. 당장 인터넷에서도 찾아볼 수 있는 사진 혹은 그림이 이를 증거한다. 먼저 알베르트 엑호트의 그림 「수박과 파인애플이 있는 정물」을 보자. 17세기의 수박을 그린 이 그림에서 수박은 우리가 알고 있는 모습과는 많이 다르게 표현되어 있다. 속껍질이 두껍고 속살의 붉은색이 연하고 균일하지 않다.

이번에는 야생종 바나나의 속을 들여다보자. 이들은 크기가 아주 작고 안에는 씨앗이 가득하다. 우리가 먹는 바나나와는 다르지만, 이 바나나도 바나나임은 분명하다. 겉모양과 속모양이 모두 바나나와 닮았다. 그렇지만 이 바나나를 선뜻 먹을 생각이 들지는 않는다.

'테오신트'라고 불리는, 옥수수의 야생종과 현대 옥수수를 비교해도 차이는 극명해 보인다. 그냥 지나친다면 누가 저 식물을 옥수수와 같다고(같은 종의 다른 아종이다!) 생각할 수 있을까? 인간이 환경에 미치는 힘을 극명하게 보여주는 사례다.

식물에서 작물로, 산과 들에서 경작지로
게놈해독이 밝혀낸 작물화의 비밀

작물들이 어떤 과정을 거쳐서 모습이 변했는지를 알 수 있는 방법이 있다. 바로 게놈 해독이다. 학자들은 이제 작물의 게놈을 읽고 이들이 어떤 경로로 어디에서부터 전파되어 퍼지게 되었는지를 유추할 수 있게 되었다. 그리고 이런 정보는 앞으로 인간이 더 입맛에 맞고 생산성이 좋은 음식을 개발하는 데에 도움이 될 것이다.

"연구 결과들은 더 나은 품종을 개발하는 데 큰 도움이 되고 있다. 바로 게놈 기반 분자육종이다. 분자육종은 말 그대로 육종으로 얻고자 하는 특성에 관여하는 유전자를 분석하면서 육종의 효율을 극대화하는 방법이다." (12쪽)

최근 일어난 전쟁과 가뭄, 홍수 등의 기후변화로 인한 자연재해는 인간이 환경에 미치는 부정적인 힘을 체감하게 한다. 이 결과로 지구촌에서 굶주림에 시달리는 사람 수가 지난 2015년 이후 다시 늘어나고 있다고 한다. 지금과 같은 추이라면 2030년에는 8억 5,000만 명으로 9.8%에 이를 전망이다.

"지구촌 사람 다수가 스마트폰으로 세계인들과 실시간으로 대화하는 최첨단 시대임에도 점점 더 많은 사람들이 하루 세끼를 걱정하는 아이러니한 상황이 벌어지고 있는 것이다. 디지털 정보가 구축한 실리콘 기반 가상세계가 정신을 사로잡고 있지만, 우리가 살기 위해서 먹어야 하는 탄소 기반 몸을 지닌 동물이라는 사실은 여전히 변함이 없다." (435쪽)

인간의 힘으로 빚어낸 식물들인 작물. 이들은 인간 때문에 위기에 처해 있다가도, 또 인간 덕분에 더 나은 미래를 기대할 수 있게 되었다.

프롤로그

1부 식량 작물
벼, 작물 게놈 시대를 열다!
보리, 건강 곡물로 주목받는 인류의 오랜 친구
밀, 세 가지 식물 게놈이 합쳐 탄생한 괴물
기장과 조, 지금은 잊힌 조상들의 주식
옥수수, 노벨상을 안겨준 유일한 작물
콩, 한반도가 원산지인 식물성 고기
고구마, 구황작물에서 건강음식으로
감자, 곡물을 제외하면 생산량 1위인 작물

2부 채소ㆍ양념 작물
토마토, 채소냐 과일이냐 그것이 문제로다
고추, 천적 쫓는 화학무기에 사람이 홀려
후추, 한때 검은 황금으로 불렸던 식탁의 감초
마늘, 거대한 게놈에 담긴 알싸한 맛의 비밀
배추와 무, 우장춘도 몰랐던 둘의 관계는?
호박과 오이, 어느 쪽 게놈이 더 복잡할까

3부 과일 작물
멜론과 수박, 어떻게 과일이 되었나
포도, 와인의 맛과 향이 다양한 이유
딸기, 지구를 한 바퀴 돌아 태어난 작물
복숭아, 아몬드와 사촌인 이상향의 과일
사과, 과일의 대명사로 등극하게 된 사연
귤, 그 많은 감귤류는 다 어디서 왔을까
바나나, 소비량 1위 과일에 올랐지만…
키위, 뉴질랜드로 건너가 과일의 왕이 되다

4부 특용 작물
사탕수수, 가장 복잡한 게놈을 지닌 친환경 작물
인삼, 기후변화가 탄생시킨 약초의 왕
차나무, 가야 허왕후는 정말 인도에서 씨앗을 가져왔을까
커피나무, 인류의 정신을 깨운 에티오피아 관목
카카오, 초콜릿의 달콤쌉싸름한 진실

에필로그
감사의 글
참고문헌
찾아보기

강석기 서울대학교에서 화학을, 동 대학원에서 분자생물학을 공부했다. LG생활건강연구소에서 연구원으로 근무했으며, 2000년부터 2012년까지 동아사이언스에서 과학전문 기자로 일했다. 지금은 과학전문 작가로 전업하여 동아사이언스 사이트 등에 과학 칼럼을 기고하고 있다. 지은 책으로 '강석기의 과학카페' 시리즈, 『생명과학의 기원을 찾아서』 등이 있고, 옮긴 책으로 『반물질』, 『가슴이야기』, 『프루프』 등이 있다.