100개의 미생물, 우주와 만나다

"배울 것이 많고 기발하다."
─ 그레고르 친들러, 〈노이에 취르허 차이퉁 암 존탁〉

"재미와 교양을 동시에 채워주고, 지식에 아주 긍정적으로 접근하는 책. 열렬히 추천한다!"
─ 마르틴 F. 폴라쉐크, 〈팔터〉

"탄탄한 학술적 기반 위에 읽는 재미까지 더했다.
한 꼭지, 한 꼭지 신선한 놀람을 거듭할 것이다."
─ 미하엘 랑게, 〈도이칠란트풍크 쿨투어〉

"미생물들의 삶의 방식과 능력에 대한 매력적인 조망. 생물학 지식이 없는 문외한도 무리 없이 읽을 수 있지만, 생물학 전문가에게도 역사적·문화적 측면에서 많은 새로운 이야기를 전해준다."
─ 페터 이바니비츠, 〈팔터〉

100가지 미생물로 톺아보는 미생물학의 역사
지금 만날 수 있는 가장 최신의 미생물 사전

1683년 네덜란드의 학자 안톤 판 레이우엔훅이 현미경으로 세균을 처음 발견한 이후, 인류에게 새로운 세계가 열렸다. 《100개의 미생물, 우주와 만나다》에서는 이 작은 세계의 구성원들 가운데 신기하고 매혹적인 이야기를 품은 100가지 미생물을 엄선해 소개한다. 인간이 처음으로 직접 관찰한 미생물 마이크로코쿠스부터(02_안톤 판 레이우엔훅의 치아 위생), 원치는 않았지만 오늘날 인류에게 가장 익숙하고 유명한 미생물이 된 코로나 바이러스(41_예견되었던 코로나 팬데믹), 그리고 2010년에 처음 발견된 고세균 '로키아르카에오타'까지(20_고대 친척의 방문), 미생물학의 역사와 최신 성과를 이 책에서 모두 볼 수 있다.
100가지 미생물 이야기를 하나하나 따라가다 보면, 눈에 보이지 않아서 존재 자체조차 확신할 수 없었던 작은 세계를 탐구하기 위해 치열하게, 때로는 무모하게, 종종 우연히 학문적 발견과 성취를 이어나간 과학자들의 노력을 만날 수 있다. 치아 위생에 신경 쓰다 인류 최초로 미생물을 직접 관찰하게 된 레이우엔훅부터 세균의 존재를 증명하기 위해 자신이 직접 실험 대상이 되어 위궤양에 걸린 배리 마셜(14_인류의 가장 오랜 동반자), 현대 미생물학 연구의 필수 도구들인 페트리 접시와 헤세 부인의 한천 배지 이야기(21_미생물학의 진보에 기여한 헤세 부인의 푸딩) 등 미생물학의 역사 속 흥미진진한 일화들이 펼쳐진다.
두 저자는 이 책에 미생물학이 어떻게 탄생했고 진보해왔는지 그 탐구와 발견의 역사를 충실히 녹여냈다. 그뿐만 아니라 일반 독자들에게 제대로 소개된 적 없는 현대 미생물학의 연구 성과들을 반영하여, 지금 우리가 만나볼 수 있는 최신의 미생물 사전을 완성했다. 2014년 발견된 거대 바이러스 '피토바이러스 시베리쿰'부터(15_영원한 얼음에서 기나긴 잠을 깬) 2020년 발견된 바이러스를 먹이원으로 하는 단세포생물(58_먹이사슬의 끝에는 어떤 생물이 있을까?) 등 특이하고 희귀한 생태를 지녔으나 아직 제대로 소개된 적 없는 매력적인 미생물들을 만나 볼 수 있다.
수많은 종이 존재하는 미생물의 세계에서 이 책에 담긴 미생물들은 극히 일부에 불과하지만, 그럼에도 저자들은 100종의 미생물로 미생물학의 과거와 현재를 톺아보고, 미생물의 세계를 탐색하는 데 손색없는 흥미진진한 안내서를 완성했다.

공휴일에 즐기는 맥주 한잔부터 팬데믹과 기후위기까지
인류와 함께해온 미생물 오디세이

미생물은 무엇보다 우리 인간의 삶에 오래도록 여러 방면으로 깊이 영향을 미쳐왔다. 눈에 보이지 않아서 인지하지 못했을 뿐, 미생물은 5만여 년 전 초기 인류가 전 세계 곳곳으로 뻗어나가는 이주를 시작했을 때부터 인간의 몸속에서 함께해왔다(14_인류의 가장 오랜 동반자). 그뿐만 아니라 인간들의 행위와 그 결과로만 이뤄진다고 여겨지는 역사적 사건들 속에서도 미생물은 알게 모르게 그 힘을 미치며 관여해왔다(32_미국 대통령과 아일랜드 독립을 만든 가짜 곰팡이). 오늘날 우리네 일상에서도 미생물이 개입하는 것들을 쉽게 찾아볼 수 있다. 초콜릿과 치즈부터 맥주와 와인까지, 효모균의 발효를 통해 만들어진 결과물들을 인류가 즐겨 먹은 지는 이미 오래되었다.
미생물은 인류에게 커다란 피해와 위협을 끼치기도 한다. 바나나는 바이러스 때문에 멸종할 위기에 처해 있고(17_바나나를 먹지 못할 날이 가깝다고?), 카페인을 좋아하는 박테리아 때문에 커피 농사 또한 큰 피해를 겪는다(49_박테리아 바리스타). 천연두와 페스트, 코로나 같은 전염병은 더 말할 나위 없이 인류에게 큰 위협이었다.
현재 인류가 맞닥뜨린 가장 큰 문제라고 할 수 있는 '기후위기'에 대해서도 미생물은 여러모로 관여한다. 특정한 미세조류의 몸에는 지방질이 있어 이를 정제해 가솔린이나 경유 같은 연료를 만들 수 있는데(72_미세조류로 기후위기를 극복할 수 있을까), 이처럼 미생물을 활용하는 '바이오 연료'는 기후위기의 원인 가운데 하나인 화석 연료를 대체할 수단으로 꼽힌다.
한편으로는 기후위기를 부추기는 미생물도 있다. 소의 몸과 초원을 서식 공간으로 삼는 고세균은 메탄을 생성하여 지구온난화에 기여한다. 지구온난화의 주범으로 종종 소가 지목되곤 하는데, 정확히 말하면 소가 아니라 소의 위장에 사는 '메타노브레비박터 루미난티움'이 그 범인인 것이다.
무엇보다 인류에게 의미심장한 메시지를 전하는 미생물은 "지옥에서 온 세포"라 불리는 '피에스테리아 피시시다'이다(13_지옥에서 온 세포). 원생동물에 속하는 이 단세포생물은 물고기들의 집단 폐사를 일으키고 인간의 몸에도 치명적인 피해를 준다. 더군다나 이 미생물은 미세 플라스틱이 많은 환경을 좋아한다. 결국 우리가 환경을 오염시킴으로써 지옥에서 온 세포를 초대한 셈이다.
이처럼 미생물들은 우리 인류에게 유익을 주기도 하고, 때로는 크나큰 재앙을 초래하기도 한다. 《100개의 미생물, 우주와 만나다》에 담긴 미생물과 인류의 관계에 대한 이야기는 매우 다양해서 미생물에 대해 쉽게 가질 수 있는 편견과 오해를 걷어내고, 지구 위에서 함께 살아가는 공생자로서 미생물을 다면적으로 바라보고 이해하는 길을 열어준다. 우리에게 해악을 끼치기만 할 것 같던 세균과 바이러스 또한 지구를 이루는 먹이사슬의 한 일원이고(58_먹이사슬의 끝에는 어떤 생물이 있을까?), 때로는 바이러스마저 우리에게 유익을 제공해줄 수 있다(57_바이러스의 쓰임새). 이 작디작은 생명들에 대해 좀 더 올바르게 이해할 수 있을 때, 지구에서 누리는 인류의 생활도 좀 더 평화롭고 지속 가능해질 수 있을 것이다.

땅속 깊은 곳에서 은하 저 너머까지
지구 위 미생물들이 우주와 만나는 순간

망원경으로 밤하늘을 올려다보는 천문학자와 현미경으로 눈에 보이지도 않는 작은 생물을 내려다보는 미생물학자의 만남은 이제껏 미생물 책이나 천문학 책에서 볼 수 없었던 새로운 이야기들을 가능케 했다. 《100개의 미생물, 우주와 만나다》에서 가장 매혹적인 이야기들은 지구 위의 아주 작은 미생물들이 우주와 만나는 순간이다.
우주를 향한 꿈을 실현해나가고 있는 인류의 우주개발에 미생물들은 여러모로 도움을 주며 함께한다. 우주방사선을 막기 위해 고안된 곰팡이로 만드는 벽부터(59_곰팡이와 함께하는 우주여행) 우주에서의 자원 채취를 가능케 할 박테리아(05_우주의 미니 광부) 등 인류의 우주 진출에 미생물은 빼놓을 수 없는 동반자이다.
미생물의 극한의 환경에서 살아남는 생명력, 그리고 포자 형태로 아주 기나긴 시간을 유지하는 수명은 행성에서 떨어져 나온 파편에 실려 행성과 행성 사이, 혹은 은하 너머를 건너갈 수 있는 불멸의 생명을 꿈꾸게 한다(35_은하를 뛰어넘을 불멸의 가능성). 미생물은 그렇게 외계에서 지구로 실려 온 것일까? 지구 최초의 생명은 그러한 외계 생명체로부터 비롯되었을까? 혹은 지구에서 태어난 미생물이 저 먼 우주 공간으로 날아가 지구와 비슷한 행성에 정착해 살아갈 수도 있을 것이다. 아직은 지구 이외엔 생명을 기대하기 힘든 삭막한 우주 공간에 미생물은 생명의 가능성에 대한 상상을 움트게 한다. 이 책의 100번째 글에서는 그러한 상상력을 더욱 과감히 밀어붙이며 미생물이 우주의 시작, 즉 빅뱅 초기부터 존재했을지 모르며, 별의 죽음을 견디고 살아남아 가장 머나먼 시간의 끝까지 존재할 수 있을 것이라 감히 짐작한다(100_태초에서 마지막 시간에 이르기까지의 생명).
비록 책의 지면에 담을 수 있는 미생물의 수는 100가지에 불과하지만, 그 100개의 글에 담긴 이야기는 지구 땅속 깊숙한 곳에서부터 우주 저 너머 은하까지, 그리고 태초의 시간부터 영원의 미래까지를 아우른다. 미생물과 우주의 만남을 성사시킨 두 학자의 유쾌한 대화를 시작으로, 맥주 한 잔에서 우주의 저 끝까지 가닿는 지적 모험을 시작해보자.

추천사
들어가며 미생물에 대한 천문학자와 생물학자의 대화

"자연의 모태에서는 경이로운 형상이
무궁무진하게 만들어진다."
01 분열균 - 생명 분류의 어려움
02 마이크로코쿠스 - 안톤 판 레이우엔훅의 치아 위생
03 스트렙토미세스 그리세우스 - 이제는 독수리 대신 미생물
04 할로박테리움 노리센스 - 핵폐기물 감시자
05 스핑고모나스 데시카빌리스 - 우주의 미니 광부
06 인간 T-림포트로픽 바이러스 1 - 우리가 알을 낳지 않는 이유
07 메타노브레비박터 루미난티움 - 지구온난화의 주범은 정말 소일까?
08 프테로카니움 트릴로붐 - 자연의 예술적 형상
09 세라티아 마르세센스 - 공휴일을 만들어낸 기적의 세균
10 오르토폭스 바이러스 바리올라 - 천연두 신과 악마
11 메타노브레비박터 오랄리스 - 우리의 무해한 친구 고세균
12 비피도박테리움 비피덤 - 세균을 먹으면 건강에 좋을까?
13 피에스테리아 피시시다 - 지옥에서 온 세포
14 헬리코박터 파일로리 - 인류의 가장 오랜 동반자
15 피토바이러스 시베리쿰 - 영원한 얼음에서 기나긴 잠을 깬
16 할로박테리움 살리나룸 - 보라색 행성 지구
17 푸사리움 옥시스포룸 - 바나나를 먹지 못할 날이 가깝다고?
18 루카 - 모든 생명의 공통 조상
19 페니바실루스 제로테르모두란스 - 천하무적 박테리아
20 로키아르카에오타 - 고대 친척의 방문
21 결핵균 - 미생물학의 진보에 기여한 헤세 부인의 푸딩
22 사카로미세스 칼스베르겐시스 - 세상에서 가장 사랑받는 곰팡이
23 튤립 줄무늬 바이러스 - 아름다움과 경제위기를 동시에 불러온
24 니트로소스페라 가르겐시스 - 외계 생명체와의 진정한 만남을 위하여
25 노스톡 코뮨 - 별의 콧물 맛이 궁금하다면

역사를 만들기 위해
몸집이 클 필요는 없다
26 유글레나 그라실리스 - 우주 온실에 필요한 벌레
27 마그네토스피릴룸 그리피스발덴세 - 지구 깊숙한 곳에서 일어나는 일
28 락토코쿠스 파지 936 - 치즈의 맛을 결정짓는 바이러스
29 황색망사점균 - 놀랍도록 영리한 점액질
30 할로코쿠스 살리포디나에 - 돌 속 깊숙이 숨겨둔 지구 생명 최후의 보루
31 알리비브리오 피셰리 - 박테리아들의 대화
32 파이토프토라 인페스탄스 - 미국 대통령과 아일랜드 독립을 만든 가짜 곰팡이
33 할로페락스 메디테라나이 - 바이러스 절단을 둘러싼 분쟁
34 완만성 꿀벌 마비 바이러스 - 꿀벌 멸종과 인류 멸망의 상관관계
35 바실루스 페르미안스 - 은하를 뛰어넘을 불멸의 가능성
36 나노아케움 이퀴탄스 - 남의 몸에 올라탄 원시 난쟁이
37 비브리오 팍실리퍼 - 다이너마이트와 노벨상을 만든 미생물
38 말리그날리탈롭테레오시스 - 마술로는 홍역을 물리칠 수 없다
39 헤모필루스 인플루엔자 - 독감 무임승차자
40 에밀리아니아 헉슬레이 - 조류가 역사를 만든다
41 HCoV-B814 - 예견되었던 코로나 팬데믹
42 티오마르가리타 나미비엔시스 - 세상에서 가장 큰 세균
43 담배 모자이크 바이러스 - 바이러스는 생물일까?
44 할로코쿠스 하멜리넨시스 - 35억 년의 시간을 간직한 살아 있는 돌
45 클렙시엘라 뉴모니아 - 미생물에게도 염색이 필요하다
46 잉어 헤르페스 바이러스 - 잉어를 잡는 가장 위험한 방법
47 피로코쿠스 푸리오수스 - 질주하는 불공이 이끈 발전
48 아칸토키아스마 푸지포르메 - 진화의 기발한 어리석음
49 슈도모나스 풀바 - 박테리아 바리스타
50 피로바쿨룸 칼리디폰티스 - 고세균 덕택에 더 나은 세상을

언젠가 우리가 다른 행성에 거주하게 된다면,
미생물과 함께할 것이 틀림없다
51 살모넬라 바이러스 P22 - 유전자 우편배달부
52 밤피렐라 라테리티아 - 조류 세계의 공포, 뱀파이어 아메바
53 스테노트로포모나스 말토필리아 - 청결한 무균실이 꼭 좋은 것은 아니다
54 트레보욱시아 자메시 - 지의류에 대한 찬양
55 미코플라스마 라보라토리움 - 실험실에서 탄생한 최소 생명체
56 노세마 봄비시스 - 나쁜 공기의 배후
57 박테리오파지 M13 - 바이러스의 쓰임새
58 할로페락스 볼카니 - 먹이사슬의 끝에는 어떤 생물이 있을까?
59 클라도스포리움 스패로스페르뭄 - 곰팡이와 함께하는 우주여행
60 니트로소푸밀루스 마리티무스 - 보물을 간직한 동굴 속 월유
61 미코박테리오파지 머디 - 썩은 가지가 생명을 구한다고?
62 아키디아누스 두 꼬리 바이러스 - 뜨거운 물속에서 자라나는 꼬리
63 메타노브레비박터 스미시 - 다이어트에 도움이 되는 고세균?
64 할로모나스 티타니카에 - 심해에 가라앉은 배를 먹다
65 한제니아스포라 오푼티아에 - 초콜릿의 아로마와 풍미를 만드는
66 슈도모나스 시링가에 - 스키장의 하얀 눈을 만드는
67 데이노코쿠스 라디오두란스 - 우주를 가로지르는 무임승차자
68 스푸트니크 바이러스 - 바이러스를 감염시키는 바이러스
69 장내세균 파지 T2 - 바이러스를 믹서기에 집어넣으면 노벨상이 나온다?
70 패나트로박터 우레아파시엔스 KI72 - 나일론을 먹는 박테리아가 창조론을 반박하다
71 할로콰드라툼 월스비 - 월스비의 짭짤한 사각형
72 보트리오코쿠스 브라우니 - 미세조류로 기후위기를 극복할 수 있을까
73 호흡기 세포융합 바이러스 - 감기에는 맥주가 좋다?
74 질경이동글밑진딧물 덴소바이러스 - 감염되면 날개가 돋아나는
75 예르시니아 슈도투베르쿨로시스 - 인류에게 최악의 재앙을 안겨준 세균

미생물은 별의 죽음을 견디고
살아남을 수 있을지도 모른다
76 쿠르불라리아 프로투베라타 - 아무도 홀로 살아갈 수 없다
77 고초균 - 미생물계의 미술애호가
78 메타노사르시나 바케리 - 대멸종을 불러온 미생물
79 HTVC010P - 얼마나 많은가, 그것이 문제로다
80 피치아 파스토리스 - 기후를 구하는 슈퍼 효모
81 할로아르쿨라 마리스모르투이 - 북극곰, 리보솜과 노벨상
82 메탈로스페에라 세둘라 - 외계 생명체의 흔적?
83 하테나 아레니콜라 - 새로운 생물의 출현을 생생하게 보여주다
84 마르부르크 바이러스 - 더티 더즌, 치명적인 생물학 무기
85 메타노페레덴스 니트로리두센스 - 미생물 동물원에 가다
86 우스니아 필리펜둘라 - 대멸종을 딛고 종 다양성으로
87 메타노테르모코쿠스 오키나웬시스 - 꽁꽁 언 위성의 얼음 아래 숨겨진 것
88 스트렙토코쿠스 서모필루스 - 범인은 미생물 지문을 남긴다
89 클라미도모나스 니발리스 - 핏빛 눈이 지구온난화를 부추긴다
90 인유두종 바이러스 6 - 우리는 바이러스와 함께 산다
91 프로메테오아르카에움 신트로피쿰 - 우리의 기원을 밝히는 데 필요한 인내심
92 믹소코쿠스 잔투스 - 진화는 바퀴를 만들 수 있을까?
93 인플루엔자 A 바이러스 - 미생물이 우주에서 비처럼 내린다면
94 클라미도모나스 라인하르티 - 미세조류로 만든 먹는 백신의 미래
95 GFAJ-1 - 가짜 외계인 소동
96 믹소트리카 파라독사 - 움직이는 박테리아들의 도시
97 세네데스무스 오블리쿠스 - 조류로 만든 집에서 살기
98 돼지 서코바이러스 1형 - 세상에서 가장 작은, 그리고 가장 큰
99 시겔라 소네이 - 하루에 박테리아 1억 마리 섭취하기
100 티오알칼리비브리오 티오시아녹시단스 - 태초에서 마지막 시간에 이르기까지의 생명

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감사의 말
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플로리안 프라이슈테터 Florian Freistetter

1977년생. 빈 대학에서 천문학을 공부했다. 2008년에 개설한 그의 천문학 블로그 'Astrodicticum Simplex'는 현재 최다 방문객을 자랑하는 독일어권 과학 블로그이며, 그가 진행하는 팟캐스트 '별 이야기Sternengeschichten'는 독일어권에서 가장 인기 있는 과학 팟캐스트이다. 저서로 《지금 지구에 소행성이 돌진해 온다면》(2014 미래창조과학부 우수도서) 《소행성 적인가 친구인가》(2016 한국출판문화산업진흥원 청소년 권장도서) 《우주, 일상을 만나다》(독일 2014 올해의 과학도서), 최근작으로 《100개의 별, 우주를 말하다》 등이 있다. 2015년 이래 과학 대중화에 힘쓰는 모임인 사이언스 버스터즈Science Busters의 정회원으로 활동하고 있다.
트위터·인스타그램 @astrodicticum