다시 또 이런저런 버섯 이야기: 야생버섯의 신비(186)

다시 또 이런저런 버섯 이야기: 야생버섯의 신비(186)
 
1. 느타리버섯은 신경가스로 선충류를 마비시킨다.
 

사진: 느타리버섯. 느타리버섯이 육식성 버섯이라는 놀라운 사실

앞서 이런저런 버섯 이야기: 야생 버섯의 신비(169)에서 느타리버섯으로 우유를 만들고 또 느타리버섯은 육식성 버섯이라는 이야기를 전한 바 있다. 과학자들은 이미 오래전부터 느타리버섯이 선충류를 통하여 단백질과 질소를 공급받는다는 사실을 알고 있었으나 어떻게 그것이 가능한 지 궁금증을 가지고 있었다가 마침내 연구를 통하여 그 궁금증을 해소하였다.

즉 느타리버섯은 3-옥타논(3-octanone)이라는 마비성 신경 가스를 방출하여 선충류의 작은 벌레를 마비시킨 다음 균사를 선충류의 몸속으로 침투하여 죽인 뒤 선충류의 내용물을 흡수함으로써 부족한 질소를 공급 받는다는 것이다. 다 잘 아는 대로 느타리버섯은 부생균으로서 죽은 나무에서 돋는데 죽은 나무에는 단백질이나 질소가 부족하다. 이 부족한 영양소를 선충류를 잡아먹음으로써 채운다는 것이다. 선충류는 토양 속에 사는 느타리버섯을 위한 가장 풍부한 자연 영양소의 근원이 된 것이다.

참고자료:
https://www.newscientist.com/article/2355065-oyster-mushroom-fungus-uses-nerve-gas-to-paralyse-and-eat-tiny-worms/

 
2. 재활용 가능한 버섯 껍질로 만든 컴퓨터 칩
 

사진: 불로초(Ganoderma lucidum)는 뿌리처럼 생긴 균사체 위에서 껍질을 자라게 하여 전자 기기와 함께 작동하기에 적합한 특성을 가지고 있다.

컴퓨터 칩과 배터리의 기반(base)은 재활용할 수 없는 플라스틱으로 만들지만, 그 대신 버섯의 껍질을 사용하면 전자 폐기물을 줄일 수 있고 또 재활용하기도 더 쉽다.

전도성 금속(conducting metal)으로 구성한 모든 전자 회로는 기판(substrate)이라고 하는 절연 및 냉각 기반에 놓일 필요가 있다. 거의 모든 컴퓨팅 칩에서 이 기판은 재활용할 수 없는 플라스틱 폴리머로 만들고 그 칩의 수명이 다하면 버리는 경우가 많다. 따라서 해마다 5천만 톤이나 되는 전자 폐기물을 생산하게 된다.

오스트리아 Linz에 있는 요한네스 케플러 대학교(Johannes Kepler University)의 마틴 칼텐부루너(Martin Kaltenbrunner) 교수는

"전자 제품의 가장 큰 부분인 기판 자체는 재활용하기 가장 어렵고 또 그 가치가 가장 낮기 때문에 실제로 가치가 높은 특정 칩이 그 기판 위에 놓여있는 경우 재활용하고 싶을 때가 있다."고 한다.

칼텐부루너와 그의 동료 연구원들은 이제 생분해성 전자 기판으로 작용하도록 불로초(영지Ganodermalucidum)의 껍질을 사용하려 하였다.

보통 썩어가는 나무에서 자라는 버섯은 외부 박테리아와 다른 버섯으로부터 자기 뿌리처럼 생긴 균사체를 보호하기 위해 껍질을 형성한다. 연구진이 시험한 다른 버섯에서는 껍질이 자라지 않았다. 그들이 불로초의 껍질을 추출하여 말려보았더니 그것은 유연하고 우수한 단열재여서 200°C(390°F) 이상의 온도에서도 견딜 수 있고 종이와 비슷한 두께를 가지고 있다는 것을 발견하였다. 회로 기판을 만들기에 훌륭한 특성이 있었다.

습기와 자외선을 멀리하기만 하면 버섯 껍질은 수백 년 동안 지속될 수 있기 때문에 전자 기기의 수명이 계속되는 한 괜찮을 것이라고 한다. 중요한 것은 토양 속에서 약 2주 안에 분해될 ​​수 있기 때문에 쉽게 재활용할 수 있다는 것이다.칼텐부루너와너와 그의 팀은 균사체 껍질 위에 금속 회로를 구성하였는데 표준 플라스틱 폴리머 위에서 수행하는 것과 거의 동일하게 수행한다는 것도 보여주었다. 기판은 2000번 이상 구부린 뒤에도 효과가 유지되었고 연구원들은 블루투스 센서와 같은 저전력 장치를 위한 기본 배터리에서도 작동할 수 있음을 시연하였다.
(참조한 저널 : Science Advances , DOI: 10.1126/sciadv.add7118 )
 
참고자료:
https://www.newscientist.com/article/2346702-computer-chip-made-using-mushroom-skin-could-be-easily-recycled/

 
3. 파리에서 돋아난 좀비 동충하초
 

사진: 파리에서 돋아난 좀비 파리동충하초 사진 credit: Roberto Garcia Roa

파리의 몸에서 돋아난 극적인 동충하초 자실체의 사진은 BMC 생태 및 진화 이미지 출처 스페인 발렌시아대학교의 진화 생물학자이자 사진작가인 로베르토 가르시아 로아(Roberto Garc a Roa)가 촬영하여 최우수상을 수상한 작품이다.

가르시아 로아(Garc a Roa)는 남미 페루에 있는 Tambopata National Reserve에서 트레킹하는 동안 감염된 곤충을 발견하였다. 이 파리동충하초는 파리의 외골격과 머리에 침투할 수 있었고 균사가 발아하여 파리의 영양분을 흡수하면서 자실체를 형성한 것이다.
 
참고자료:
https://www.newscientist.com/article/mg25534020-200-grisly-photo-of-a-zombie-fungus-bursting-from-a-fly-wins-competition/

 
4. 기생충을 막아주는 버섯으로 둥지를 짓는 열대조류들 
 

사진: 주로 버섯의 균사속(菌絲屬)으로 만든 새둥지  Photo Credit: Rachel Koch Bach

 열대우림에 있는 많은 새둥지에는 기생충으로부터 새 새끼를 보호할 수 있는 방어 화학 물질을 생성하는 균류 구조인 균사속(菌絲屬 rhizomorphs)이 포함되어 있다.

새둥지에 엮여있는 버섯은 둥지를 유연하고 온전하게 유지하는 데 도움이 될 뿐만 아니라 항생제와 휘발성 화학 물질을 방출하여 둥지를 공격하는 기생충을 통제하고 제어할 수도 있다.

특히 새 새끼는 갓 부화했을 때 아직 깃털이 나기 전 벌거숭이이기 때문에 피부 감염과 기생충에 취약하다. 그러나 무더운 열대우림에 있는 답답한 둥지에 갇혀 있어도 새 새끼는 일반적으로 염증 없이 곪지 않고 잘 지낸다. 과학자들을 오랫동안 어떻게 그러한 일이 가능한지 의아하게 여겼는데, 마침내 인디애나주 퍼듀대학교의 캐서린 에임(Catherine Aime)과 그녀의 동료 연구원들은 새둥지를 지을 때 기생충으로부터 새 새끼를 보호할 수 있는 방어 화학 물질을 생성하는 버섯들을 이용하기 때문이라는 것을 밝혀낸 것이다.
 
참고자료:
https://www.newscientist.com/article/2333846-tropical-birds-build-nests-from-fungi-that-may-keep-parasites-at-bay/