생태계에서 균류의 비밀스러운 역할 이해: 야생버섯의 신비(188)

생태계에서 균류의 비밀스러운 역할 이해: 야생버섯의 신비(188)

사진1: 애광대버섯은 땅위에 돋는 균근균이다

균류(fungi)라고 하면 우리는 보통 화려한 자실체를 가진 버섯을 생각하지만 대부분의 균류는 버섯이라는 자실체를 형성하지 않는다. 지구상에는 대략 300만에서 1,300만 종의 균류가 있는 것으로 추정되며, 그중 다수는 그 크기가 너무 작아서 현미경으로 확대해 보아야 할 정도이다.
 
책갈피 삽입/변경균류는 토양 속이나 열대우림의 잎사귀 조직 내부에, 또는 깊은 바다와 같은 다양한 환경에서 서식하고 있다. 생태학, 진화 및 계통학 연례 리뷰(Annual Reviews of Ecology, Evolution, and Systematics)의 새로운 검토에 따르면 균류가 다양한 공간 범위내에서 어떻게 이동하는지 이해하는 것은 생태계를 이해하는 데 중요하며 농업 및 인간 건강에 영향을 끼친다.
 
균류는 종종 냉장고에 피는 곰팡이나 숲 바닥에서 잎을 분해하는 버섯처럼 죽음과 부패와 연관된다. 우리는 일반적으로 균류를 분해자로 생각하지만, 균류는 매우 비밀스럽고 많은 다른 일도 행하고 있다. 그뿐만 아니라 균류는 또한 식물과 다른 유기체와 유익한 관계를 유지하며 살아가는 양분 순환자, 병원균 및 상생균으로 기능할 수 있다.
 
진균은 또한 인간에게 질병을 일으키는 병원균일 수 있다. 콕시디오데스(Coccidiodes) 는 토지 교란과 토양 퇴화의 결과로 공기 중으로 포자를 방출하는 또 다른 토양 매개 진균이다. 이 진균의 포자를 흡입하면 콕시디오데스는 심각한 호흡기 질환인 콕시디오이데스진균증이라는 계곡열(溪谷熱 Valley fever)을 일으킬 수 있다. 균류 분산에 대한 더 나은 이해는 토양 생태학, 기후 정의 및 환경 건강의 교차 분야에 정보를 제공한다.
 
다트마우스(Dartmouth) 대학 환경학과 부교수인 생태학자인 쵸드하리(Chaudhary) 박사는 "농업, 공중 보건 및 기타 많은 분야에서 일하는 전문가들은 균류 확산을 이해하는 데 관심이 큽니다. 이 정보는 미래의 농작물 대유행병과 인간 질병의 발생을 예측하는 데 사용할 수 있기 때문입니다."라고 말한다. 또한 균류가 어떻게 분산되는지 연구하는 것은 균류의 생물 다양성과 지구상 종(種)의 분포를 이해하는 데 핵심 사항이라고 한다.
 

사진 2: 침비늘버섯은 기생균이자 부생균이기도 하다.

쵸드하리(Chaudhary)교수는 베를린 자유대학 생물학 연구소의 식물 생태학 교수인 맛디아스 릴리히(Matthias Rillig)와 그의 연구실 연구원들과 공동 작업으로 균류가 어떻게 분산되는지에 대한 분석을 시행하였다.
 
균류 분산에 대한 기존 정보를 종합하고 이 분야의 새로운 연구를 강조하기 위해 연구팀은 저널 기사 검토와 출판 동향 분석을 결합하는 연구 직조 방식(a research-weaving approach 즉 출판물의 통계적 분석을 행하는 "계량서지학"bibliometrics이라고도 함)을 사용하였다. 연구팀은 1951년부터 2021년까지 거의 1,200개 출처에서 4,500개 이상의 문서를 조사하였다. 대부분의 기사는 미국, 영국 및 중국의 균류 분산 연구에 관한 논문들이었다.
 
연구원들은 균류 확산에 관한 과학 문헌이 세 가지 주제 영역에 초점을 맞추고 있음을 발견하였다. 가장 두드러진 주제인 1) 기후 변화를 포함한 진균성 질병(fungal disease); 2) 균류의 다양성(fungal diversity), 지역사회 및 토양과 숲을 포함한 균근균;3) 분자방법을 포함한 균류의 진화(evolution of fungi) 등 세 가지 주제였다.
 
분석의 일환으로 연구자들은 분산 진로(vectors)와 공간 규모의 상대적 중요성과 분산 진로 간의 이론적 관계를 제시한다. 그들은 미시적 규모(microscopic scales)에서 조경 규모(landscape scales)에 이르기까지 균류 이동의 4가지 규모를 확인하였다.

사진 3: 침엽수는 여러 균근균과 공생관계를 가지며 거기 돋은 버섯을 동물들이 먹고 배설물을 통하여  균류 포자를 분산시킨다. 바람은 침엽수 씨앗이나 포자를 날려 분산시킨다.  외국에서 들여온 나무 역시 공생관계에 있는 균근균 버섯을 돋게하여 포자를 퍼뜨린다.

균사 수준의 작은 뿌리처럼 생긴 균류의 구조는 가장 작은 규모로 토양을 통해 이동한다. 개미와 같은 미세/대절지동물 및 지렁이를 포함한 무척추동물은 주물과 둥지를 통해 균류를 운반할 수 있고, 작은 포유류와 새는 발이나 깃털과 배설물로 소화관을 통해 균류를 더 큰 규모로 이동시키는 매개체 역할을 한다. 물이나 바람과 같은 비생물적 매개체는 넓은 지역과 대륙 전체를 가로질러 가장 큰 규모로 균류 이동을 담당한다. 강은 균류 번식체를 포함하는 퇴적물을 대륙과 해류 및 조수, 강수량을 통하여 모두 전 지구적 균류 이동에 중요한 역할을 담당한다.
 
쵸드하리(Chaudhary) 박사는 "기후 변화로 일부 지역에서는 환경이 건조해지고 다른 지역에서는 더 습해지며, 이는 균류가 서식하는 곳을 변화시킬 수 있는 요인"이라고 말한다. "농업, 토지 개발 및 기타 인간 활동으로 인한 토양 교란도 토양 균류를 공기 중으로 방출할 수 있다"고 한다. 이처럼 인위적 토지 사용과 결합한 기후 변화는 균류 즉 곰팡이가 움직이는 방식에 실제로 커다란 영향을 미칠 수 있다고 한다.
 
이처럼 지구적인 균류 이동에 대한 정보는 미래의 농작물 대유행병과 인간 질병의 발생을 예측하는 데 사용할 수 있기 때문에 매우 중요하다. 또한 균류가 어떻게 분산되는지 그 경로를 이해하는 것은균류의 생물 다양성과 지구상 종(種)의 분포를 이해하는 데 핵심 사항이기도 하다.앞으로균류의 생물다양성과 우리 생태계에서 균류의 움직임에 영향을 미치는 많은 요인들을 더 잘 이해하려면 더 많은 데이터가 필요한 실정이다.

참고자료 :

Dartmouth College. "Understanding the cryptic role fungi play in ecosystems: New review analyzes what we know about how fungi disperse." ScienceDaily. 12 December 2022.
 

https://www.sciencedaily.com/releases/2022/12/221205153718.htm